برج خليفة هو ناطحة سحاب مميزة تقع في إمارة دبي في دولة الإمارات وهو حاليًا أطول مبنى في العالم. تعتبر هندسة برج خليفة إنجازًا رائعًا حيث تتضمن تصميمًا مبتكرًا وتقنيات بناء متطورة. من هنا سوف نستعرض بعض الجوانب الرئيسية لهندسة برج خليفة:
الهندسة المعمارية
• تضمنت عملية التصميم تخطيطًا وهندسةً مكثفة لضمان السلامة الهيكلية للمبنى وسلامته. لقد كان على التصميم أن يأخذ في الاعتبار عوامل مثل أحمال الرياح والنشاط الزلزالي ودرجات الحرارة القصوى التي تشهدها المنطقة.
• تصميم برج خليفة مستوحى من زهرة الزنبق الصحراوية بالإضافة إلى ذلك تجسيد الهندسة المعمارية الإسلامية. يتميز البرج بتصميم متدرج يضيق مع ارتفاعه ويبلغ ذروته في قمة البرج.
الهندسة الإنشائية
• يتكون أساس برج خليفة من قاعدة خرسانية مسلحة كبيرة مدعمة بدعامات عددها 194 ركيزة أسمنتية. إن الدعامات تمتد لمسافة تزيد عن 50 مترًا تحت الأرض مما يساعد على دعم الوزن الهائل للهيكل. نظراً للتربة الرملية في دبي فقد تطلب الأمر كمية كبيرة من الخرسانة وفولاذ التسليح.
• النظام الهيكلي لبرج خليفة مكون من الخرسانة المسلحة ونواة مركزية سداسية الأضلاع على ارتفاع البرج بأكمله. مصنوعة من الأسمنت في منتصف البرج حيث يعطي المبنى الثبات والقوة.
• يوجد داخل النواة الأسمنتية قضبان فولاذية داعمة كما تم تغطيتها من الخارج بثلاثة قناطر بارزة حيث تساعد على توزيع الضغط بعيدًا عن النواة.
الهندسة الميكانيكية
• نظرًا لدرجات الحرارة المرتفعة في دبي تعد أنظمة الهندسة الميكانيكية “HVAC” ضرورية للحفاظ على بيئة مريحة داخل المبنى. يشتمل برج خليفة على تقنيات متقدمة لتبريد وتهوية المساحات الداخلية بكفاءة.
• يوجد داخل البرج أنابيب حيث تحمل الهواء البارد حول البرج. يملك البرج طابقًا ميكانيكيًا يحتوي على مضخات هواء عملاقة وأنظمة ميكانيكية خاصة.
• تلعب الهندسة الميكانيكية دوراً في تصميم وتنفيذ أنظمة الحماية من الحرائق. على سبيل المثال الرشاشات وتقنيات إخماد الحرائق بالإضافة إلى ذلك وجود غرف معزولة التي لا يمكن للدخان اختراقها.
هندسة الرياح
• نظرًا لارتفاع البرج الشاهق تشكل قوى الرياح مصدر قلق كبير لبرج خليفة. استخدم المهندسون اختبارات نفق الرياح المتقدمة ومحاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية “CFD” لفهم تأثيرات الرياح على الهيكل وتخفيفها.
• يساعد شكل البرج “Y” بالإضافة إلى ذلك الارتدادات فعندما تضرب الرياح المبنى سوف تتفاعل مع عدة طبقات مختلفة فهذا سوف يساعد على تقليل قوى الرياح على البرج.
هندسة المياه
• يحتوي المبنى على نظام لاستعادة المكثفات يقوم بجمع وإعادة تدوير المياه من نظام تكييف الهواء مما يساهم في الحفاظ على المياه. توجد خزانات مياه كبيرة داخل المبنى لتخزين كميات كافية من المياه مما يوفر احتياطيًا في حالة الطوارئ أو انقطاع إمدادات المياه الخارجية.
• نظرًا للمناخ الجاف في دبي يستخدم تجهيزات وتقنيات موفرة للمياه وقد يشمل ذلك الحنفيات منخفضة التدفق والمراحيض ذات خيارات التدفق المزدوج وغيرها من ميزات توفير المياه.
الهندسة الكهربائية
• تم تجهيز البرج بأنظمة طاقة احتياطية تبقى قيد التشغيل أثناء انقطاع التيار الكهربائي حيث يتم تصميم وصيانة أنظمة الطاقة في حالات الطوارئ والتي قد تشمل مولدات ووحدات إمدادات الطاقة غير المنقطعة ” UPS”.
• تصميم وتنفيذ أنظمة إنذار وكشف الحرائق في جميع أنحاء المبنى حيث تعتبر هذه الأنظمة ضرورية لضمان سلامة الركاب في حالة نشوب حريق.
الإضاءة
• تم تزيين الجزء الخارجي بنظام إضاءة “LED” الديناميكي مما يسمح بعروض نابضة بالحياة أثناء المناسبات الخاصة. تتحكم هندسة المبنى بشكل استراتيجي في ضوء الشمس من خلال النكسات والهيكل المستدق والزجاج العاكس لأشعة الشمس مما يساهم في كفاءة الطاقة. يركز التصميم الداخلي على إضاءة النهار الطبيعية مما يقلل الاعتماد على الإضاءة الاصطناعية خلال النهار.
• يقلل الزجاج العاكس من كمية ضوء الشمس المباشر الذي يدخل المبنى حيث يعكس أكثر من 70% من ضوء الشمس مما يساهم في كفاءة الطاقة والحفاظ على بيئة داخلية مريحة. تخلق الارتدادات مناطق مظللة على مستويات مختلفة مما يساعد على تقليل تأثير أشعة الشمس المباشرة وتقليل اكتساب الحرارة.
المصاعد
• يتميز برج خليفة بنظام مصاعد متطور مصمم لتحقيق الكفاءة والسرعة. تم تصميم المصاعد عالية السرعة التي تصل سرعتها إلى 10 أمتار في الثانية لنقل الأشخاص إلى الطوابق المختلفة بسرعة.
• يبلغ عدد المصاعد 57 مصعدًا بجانب النواة الأسمنتية وتشتمل المصاعد أيضًا على ميزات أمان متقدمة.
الصواعق
• برج خليفة مجهز بمانعة الصواعق في قمته لاعتراض الصواعق وضربات البرق وحماية البرج منها. يتم تركيب شبكة من الموصلات عادة على شكل شرائط أو كابلات نحاسية على السطح الخارجي للمبنى حيث تساعد هذه الموصلات على توجيه طاقة البرق الكهربائية بأمان إلى الأرض.
• يعد نظام قفص فاراداي القوي ضروريًا لسحب الصاعقة إلى الأرض من الخارج بأمان بالإضافة إلى ذلك أنه يبعد التيار الكهربائي عن الأشياء المهمة وتمنع حدوث أي ضرر في الداخل.
المواد الخارجية
• الجزء الخارجي من برج خليفة مكسو بالزجاج العاكس والألومنيوم وألواح من الفولاذ المقاوم للصدأ. لا تساهم هذه المواد في المظهر الجميل للمبنى فحسب بل تستخدم أيضا لأغراض وظيفية مثل تحمل درجات الحرارة القصوى في دبي.
