In 1956, architect Frank Lloyd Wright proposed a mile-high skyscraper. It was going to be the world’s tallest building, by a lot — five times as high as the Eiffel Tower. But many critics laughed at the architect, arguing that people would have to wait hours for an elevator, or worse, that the tower would collapse under its own weight. Most engineers agreed, and despite the publicity around the proposal, the titanic tower was never built.
En 1956, el arquitecto Frank Lloyd Wright propuso un rascacielos de 1,5 km de altura. Sería el edificio más alto del mundo por mucha diferencia: cinco veces más que la Torre Eiffel. Pero muchos críticos se burlaron del arquitecto, argumentando que la gente pasaría horas esperando el ascensor, o peor, que la torre colapsaría bajo su propio peso La mayoría de los ingenieros concordaban y, pese a la publicidad de la propuesta, esa torre titánica nunca se construyó.
But today, bigger and bigger buildings are going up around the world. Firms are even planning skyscrapers more than a kilometer tall, like the Jeddah Tower in Saudi Arabia, three times the size of the Eiffel Tower. Very soon, Wright’s mile-high miracle may be a reality.
Hoy, sin embargo, se construyen edificios cada vez más altos en todo el mundo. Incluso hay empresas que planean construir rascacielos de más de 1 km de altura, como la Torre Jeddah en Arabia Saudita, tres veces más alta que la Torre Eiffel. Muy pronto, la maravilla de Wright de 1,5 km de alto podría hacerse realidad. ¿Qué era entonces lo que nos impedía construir estas megaestructuras
So what exactly was stopping us from building these megastructures 70 years ago, and how do we build something a mile high today?
hace 70 años, y cómo construimos hoy una estructura de 1,5 km de alto?
In any construction project, each story of the structure needs to be able to support the stories on top of it. The higher we build, the higher the gravitational pressure from the upper stories on the lower ones. This principle has long dictated the shape of our buildings, leading ancient architects to favor pyramids with wide foundations that support lighter upper levels. But this solution doesn’t quite translate to a city skyline– a pyramid that tall would be roughly one-and-a-half miles wide, tough to squeeze into a city center.
En toda construcción, cada nivel de la estructura debe ser capaz de resistir los niveles superiores. Cuanto más alta es la estructura, mayor es el peso que ejercen los pisos de arriba sobre los de abajo. Este principio dicta desde hace tiempo el diseño de los edificios, y llevó a los arquitectos de la antigüedad a optar por pirámides con bases anchas que soportan los niveles superiores más livianos. Pero esta solución no se presta muy bien al diseño del paisaje urbano. Una pirámide de esa altura tendría unos 2400 metros de ancho, difícil de acomodar en el centro de una ciudad.
Fortunately, strong materials like concrete can avoid this impractical shape. And modern concrete blends are reinforced with steel-fibers for strength and water-reducing polymers to prevent cracking. The concrete in the world’s tallest tower, Dubai’s Burj Khalifa, can withstand about 8,000 tons of pressure per square meter– the weight of over 1,200 African elephants!
Por suerte, los materiales resistentes como el hormigón nos evitan esta forma tan poco práctica. Los hormigones modernos están reforzados con fibras de acero para mayor resistencia y con polímeros reductores de agua para prevenir la formación de grietas. El hormigón del Burj Khalifa en Dubái, la torre más alta del mundo, tiene una resistencia aproximada de 8000 toneladas por metro cuadrado. ¡Sería el peso equivalente a más de 1200 elefantes africanos!
Of course, even if a building supports itself, it still needs support from the ground. Without a foundation, buildings this heavy would sink, fall, or lean over. To prevent the roughly half a million ton tower from sinking, 192 concrete and steel supports called piles were buried over 50 meters deep. The friction between the piles and the ground keeps this sizable structure standing.
El edificio puede resistir su peso propio, pero aun así necesita el apoyo del suelo. Sin fundaciones, un edificio de este peso se hundiría, se caería o se inclinaría. Para evitar que se hunda esta torre de casi medio millón de toneladas, se usaron 192 "pilotes", unos soportes de hormigón y acero fijados a 50 metros de profundidad. La fricción entre los pilotes y el suelo mantiene en pie esta gran estructura.
Besides defeating gravity, which pushes the building down, a skyscraper also needs to overcome the blowing wind, which pushes from the side. On average days, wind can exert up to 17 pounds of force per square meter on a high-rise building– as heavy as a gust of bowling balls. Designing structures to be aerodynamic, like China’s sleek Shanghai Tower, can reduce that force by up to a quarter. And wind-bearing frames inside or outside the building can absorb the remaining wind force, such as in Seoul’s Lotte Tower.
Además de vencer la gravedad que lo empuja hacia abajo, el rascacielos también debe resistir la acción del viento que lo empuja de costado. En un día promedio, el viento puede ejercer una presión de hasta 8 kilos por m2 en una torre. Es como una ráfaga de bolas de boliche. El diseño aerodinámico de las estructuras, como la esbelta Torre Shanghái en China, puede llegar a reducir esa fuerza un 25 %. Y estructuras resistentes al viento colocadas dentro o fuera del edificio pueden absorber el resto de la presión eólica, como la Torre Lotte en Seúl. Pero aun con todas estas previsiones,
But even after all these measures, you could still find yourself swaying back and forth more than a meter on top floors during a hurricane. To prevent the wind from rocking tower tops, many skyscrapers employ a counterweight weighing hundreds of tons called a “tuned mass damper.” The Taipei 101, for instance, has suspended a giant metal orb above the 87th floor. When wind moves the building, this orb sways into action, absorbing the building’s kinetic energy. As its movements trail the tower’s, hydraulic cylinders between the ball and the building convert that kinetic energy into heat, and stabilize the swaying structure.
durante un huracán es posible que haya oscilaciones de más de 1 metro en los pisos superiores. Para evitar que la cúspide se mueva con el viento, muchos rascacielos emplean un contrapeso de cientos de toneladas llamado "amortiguador de masa". El edificio Taipéi 101, por ejemplo, tiene una enorme bola metálica suspendida encima del piso 87. Cuando el viento mueve el edificio, la bola se balancea y absorbe la energía cinética de la torre. A medida que la bola acompaña el movimiento de la torre, unos cilindros hidráulicos en la base convierten la energía cinética en calor, y estabilizan la estructura.
With all these technologies in place, our mega-structures can stay standing and stable. But quickly traveling through buildings this large is a challenge in itself. In Wright’s age, the fastest elevators moved a mere 22 kilometers per hour. Thankfully, today’s elevators are much faster, traveling over 70 km per hour with future cabins potentially using frictionless magnetic rails for even higher speeds. And traffic management algorithms group riders by destination to get passengers and empty cabins where they need to be.
Gracias a todas estas tecnologías, nuestras megaestructuras pueden mantenerse en pie y estables. Pero moverse rápidamente por edificios de este tamaño es un desafío en sí. En la época de Wright, los ascensores más veloces alcanzaban apenas los 22 km/h. Afortunadamente, hoy tenemos ascensores que alcanzan los 70 km/h, y las cabinas del futuro podrían tener rieles magnéticos sin fricción para lograr velocidades aún mayores. Y algoritmos de control de tráfico agrupan a los pasajeros por destino para optimizar el recorrido de las cabinas.
Skyscrapers have come a long way since Wright proposed his mile-high tower. What were once considered impossible ideas have become architectural opportunities. Today it may just be a matter of time until one building goes the extra mile.
Los rascacielos han evolucionado mucho desde que Wright propuso su torre de 1,5 km. Ideas que antes parecían imposibles, ahora son desafíos arquitectónicos. Puede que ya sea solo cuestión de tiempo hasta que un edificio supere el kilómetro de altura.