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.
1956年 建築家フランク・ロイド・ライトが 高さ1マイル(約1.6キロメートル)の 超高層ビルの建造を計画しました 世界一高いビルになるはずでした 飛び抜けて高く エッフェル塔の5倍の高さです でも 多くの批評家が ライトを嘲笑しました 何時間もエレベーターを待つことになるし もっと悪いことに ビルの自重で 潰れることもあるのでは と言ったのです 技術者もそう考えたので 有名な計画ではあったものの 巨大なビルはついに建てられませんでした
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.
けれども現在では 世界中で次々とより高いビルが 建てられています 高さ1キロメートルを超える 超高層ビルの建設さえ 企業が計画中で サウジアラビアのジッダ・タワーは エッフェル塔3つを重ねた高さです もうすぐ ライトが夢見た1マイルビルも 実現するかもしれません
So what exactly was stopping us from building these megastructures 70 years ago, and how do we build something a mile high today?
ではいったいなぜ こうしたマンモスビルを70年前に 建てられなかったのか そして 現在では 高さ1マイルのビルを どうやって建てているのでしょう?
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.
どんなビルの建設でも どの階も それより上の階を 支えなければなりません ビルを高くするほど 下の階がより上層の階から 受ける重みは大きくなります 建物の形は長い間 この原理の制約を受けてきたため 古代の建築家は ピラミッド型を好みました 広い底部が より軽い上部を支える形です でもこの方法は 都市の高層デザインには不向きです これほど高いピラミッドの底は 幅がおよそ1.5マイルとなり 都市の中心部ではスペースが足りません
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!
幸いにも コンクリートなど強度の高い 材料のおかげで 非実用的な形を回避できます 鉄筋と共に用いられる現代のコンクリートは 強化されており しかも 吸水ポリマーが ひび割れを防いでくれます ドバイにある世界一高いビル ブルジュ・ハリファのコンクリートは 1平方メートルあたり 8,000トンもの重さに耐えることができます アフリカゾウ1,200頭分の重さです
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.
もちろんビルが 自重を支えられたとしても 地盤がこれを支える必要があります 基礎工事をしなければ ビルはその重さで沈んだり 傾いたりしてしまいます 約50万トンのこのビルが沈まないように 深さ50メートル以上にまで打ち込まれた コンクリートと鉄でできた支持物である 192本の杭が支えています 杭と地盤のあいだの摩擦力で 大きなビルが支えられているのです
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.
高層ビルは 沈めようとする重力のほか 横に倒そうとする 風の力にも耐えなければなりません 普通の日でも 風はビルの壁に1平方メートルあたり 最大8キログラムの力を及ぼすことがあります これはボウリングボールの重さに 相当します 中国にあるスリムな 上海タワーのように 空気力学的な設計にすると この力を最大で4分の1まで 減らせます ビルの内側と外側の耐風設計によって 残りの風力を吸収します ソウルのロッテワールドタワーが その例です これほど手を尽くしても
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.
台風のとき最上階にいると 1メートル以上 前後に揺れる 経験をすることがあります 風による揺れを防ぐため 高層ビルの多くには 何百トンという重さの TMD(制振装置)と呼ばれる 重りが設置されています 例えば台北101では ビルの87階の上に 巨大な金属の球をつるしてあります 風が吹くとこの球が揺れはじめて ビルの揺れを吸収します 球がビルの揺れに合わせて動くと 球とビルの間の水圧シリンダーが 運動エネルギーを熱にかえ ビルを安定させます
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.
こうした技術の結集により 巨大なビルが安定して 立っていられるのです でもこれほど大きなビルの中を すばやく移動するのも大変です ライトの時代には どんなに早いエレベーターでも 時速はたった22キロメートルでした ありがたいことに今ではもっと早く 時速70キロメートル以上です 今後は摩擦のない磁石を ガイドレールとして使うことで さらに速くなりそうです また運行を制御するアルゴリズムが 必要に応じて 乗客や空のリフトを行先別に グループ化します
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.
ライトが1マイルビルを計画して以来 高層ビルは大きく進化してきました 昔は無理だと思われたアイデアが 実行可能な建築技術となったのです 今となっては 高さ2マイルのビルさえも 時間の問題かもしれません