Posadowienie najwyższego budynku świata (828 m) - Burj Khalifa

Szacuje się, że około 2020 r. złoża ropy naftowej w Zjednoczonych Emiratach Arabskich zostaną wyeksploatowane, dlatego też rządzący podjęli decyzję o zmianie struktury dochodów państwa. Zyski ze sprzedaży ropy naftowej zostaną zastąpione zyskami z turystyki. Zwiedzający nie będą podziwiać starożytnych zabytków, jak np. w Egipcie, lecz niespotykane nigdzie indziej cuda architektury, takie jak sztuczne wyspy usypane w kształt kuli ziemskiej czy palmy, siedmiogwiazdkowe hotele, czy najwyższy budynek, jaki kiedykolwiek wybudował człowiek – Burj Khalifa.

Najwyższy budynek świata o wysokości 828 metrów

Budynek
W trakcie budowy wieżowiec znany był pod nazwą Burj Dubai, jednak w obliczu kryzysu finansowego inwestycja została zagrożona, a jej ukończenie było możliwe dzięki dotacji prezydenta Khalifa, na którego cześć zmieniono nazwę wieżowca na Burj Khalifa (słowo burj z arabskiego oznacza wieżę). Wysokość tego 163-piętrowego superwieżowca wynosi 828 m. Budowla posiada wiele zaawansowanych technicznie rozwiązań konstrukcyjnych, takich jak 57 nowoczesnych wind (w tym najszybsze na świecie, poruszające się z prędkością 18 m/s). Ponadto w wieżowcu znajduje się najwyżej położony na świecie basen (78. piętro), meczet (158. piętro), taras widokowy (124. piętro), luksusowy hotel, biura oraz apartamenty. Wieżowiec został wzniesiony w latach 2004–2010 przez konsorcjum firm Samsung, Besix i Arabtec, na zlecenie Emmar Properties.

Widok z najwyżej położonego tarasu widokowego

Geologia
Budowa geologiczna Półwyspu Arabskiego jest stosunkowo prosta. Poniżej powierzchni terenu zalegają głównie osady pochodzenia morskiego, deponowane podczas kilkukrotnych transgresji morskich na tym obszarze, datowanych na okres pomiędzy późnym plejstocenem a czwartorzędem. Cechą charakterystyczną budowy geologicznej regionu są ewaporaty – osady pochodzenia chemicznego, tworzące się współcześnie w strefie półpustynnego i gorącego klimatu oraz ruchome wydmy, kształtowane przez procesy eoliczne.
Dubaj położony jest na obszarze aktywności sejsmicznej, jednak ze względu na małe prawdopodobieństwo wystąpienia trzęsienia ziemi, nie zastosowano specjalnego sposobu posadowienia budynku. Problemem natomiast była woda gruntowa, a dokładniej jej bardzo wysoka agresywność w stosunku do betonu. Wody podziemne w Dubaju zawierają duże ilości chlorków oraz siarczanów, których stężenie jest wyższe niż w wodzie morskiej. Stąd pale i płyta fundamentowa zostały zaprojektowane ze specjalnej mieszanki betonowej, złożonej w 25% z popiołów, w 7% z pyłu krzemionkowego oraz z wysokiej jakości cementu. Zastosowano również katodowe systemy antykorozyjne z wykorzystaniem siatki tytanowej, zapobiegające niszczeniu konstrukcji podziemnej budynku.

Prace ziemne przy fundamentach wieżowca.

Badania geologiczno-inżynierskie
Na potrzeby projektu i budowy Burj Khalifa wykonano badania geologiczne złożone z  4 etapów prac terenowych. Wykonano łącznie 33 otwory badawcze o głębokości od 30 do 140 m poniżej powierzchni terenu. W otworach badawczych wykonano sondowania SPT, badania presjometryczne, geofizyczne oraz pobrano próby gruntów do badań laboratoryjnych. W początkowych etapach prac występowały problemy z pobraniem reprezentatywnych i nienaruszonych prób z poszczególnych warstw geotechnicznych, dopiero zmiana składu płuczki użytej w wierceniu pozwoliła na pobranie idealnych rdzeni gruntowych o średnicy od 57 do 108,6 mm. Sondowania SPT wykonano na różnych głębokościach we wszystkich otworach wiertnicznych, natomiast badania presjometryczne w pięciu odwiertach na głębokości od 4 do 60 m poniżej spodu płyty fundamentowej. Dane uzyskane w wyniku wierceń oraz badań laboratoryjnych uzupełniono badaniami geofizycznymi wg trzech różnych metod: Crosshole Seismic, Downhole Seismic oraz Crosshole SeismicTomography. Badania laboratoryjne przeprowadzone zostały w najlepszych laboratoriach uniwersyteckich w Wielkiej Brytanii, Danii i Australii.

Zbrojenie płyty fundamentowej o grubości 3,7 metra

Betonowanie płyty fundamentowej

Posadowienie
Na podstawie wyników badań geologicznych zaprojektowano posadowienie budynku. Przeniesienie obciążeń od tak wysokiej konstrukcji wymagało zastosowania odpowiedniego fundamentu. Poniżej dwupoziomowego garażu podziemnego zaprojektowano żelbetową płytę o grubości 3,7 m, podpartą na 194 wielkośrednicowych palach wierconych o średnicy 1,5 m i długości 45 m poniżej spodu płyty (rys. 1). Projektowana nośność pojedynczego pala wynosiła 3000 ton i była o połowę niższa od wyników uzyskanych podczas badań próbnego obciążenia. Trójwymiarowe analizy osiadania fundamentu, przeprowadzone na podstawie wyników badań geologicznych oraz próbnych obciążeń pali fundamentowych, pozwoliły prognozować maksymalne osiadanie konstrukcji na poziomie 80 mm, przy czym pomiary zaobserwowane podczas budowy, przy konstrukcji o wysokości 135 pięter, wykazały maksymalne osiadania o wartości jedynie 30 mm.

Wykonywanie pali fundamentowych

Istotą dobrze zaprojektowanego fundamentu jest nie tylko ograniczenie osiadań i przeniesienie obciążeń od konstrukcji budynku, ale również zminimalizowanie wpływu ewentualnych geozagrożeń. Właściwie dobrane i przeprowadzone badania geologiczne oraz odpowiednia współpraca geologów, inżynierów i architektów pozwalają właściwie prognozować takie zjawiska jak trzęsienia ziemi, tsunami, osuwiska czy powodzie. Prace nad przygotowaniem projektu posadowienia Burj Khalifa trwały kilka lat i są przykładem wzorowego postępowania w kwestii współpracy podłoża z fundamentem, co gwarantuje stabilność i bezpieczne funkcjonowanie każdej konstrukcji budowlanej.

Porównanie Burj Khalifa i PKiN

Literatura
[1]    Poulos H. G., Bounce G. Foundation Design for the Burj Dubai – the World's Tallest Building. 6th International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering, Arlington, VA, August 11-16, 2008.
[2]    Abderlrazaq A., Kyung Jun Kim S. E., Jao Ho Kim. Brief on the Construction Planning of the Burj Dubai Projekt, Dubai, UAE. 8th World Congress – Council of the Tall Buildings and Urban Habitat, Dubai 3rd-5th March, 2008.
[3]    Salgado R., Basu D., Gavin K., Kumar S., Alvarez G.M.E. and Ahmad S. F. Analysis, Design, Testing and Performance of Foundations. General Report for Session 1. 6th International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering, Arlington, VA, August 11-16, 2008.

 

Michał Grela

Artykuł publikowany w Geoinżynieria drogi mosty tunele 3/2011

Burj Khalifa w Dubaju, najwyższy budynek świata zaprojektowany przez pracownię Skidmore, Owings i Merrill. SOM jest także autorem warszawskiego wieżowca Rondo 1. Wieżowiec ma 828 metrów wysokości, może pomieścić 35 000 ludzi Na 160 poziomach, znajduje się hotel, mieszkania, biura i kilka basenów, z czego jeden (odkryty) na 76 piętrze.

Artykuł: Burj Khalifa - najwyższy budynek świata

Ma 828 metrów wysokości, 162 piętra a różnica temperatur pomiędzy parterem a ostatnim piętrem wynosi aż 10 stopni Celsjusza. We wnętrzach tego wieżowca mieści się 900 luksusowych mieszkań, 144 apartamentów, basen na 76 piętrze, restauracja "Atmosphere" na 122 oraz meczet na 158 piętrze. Mowa oczywiście o Burj Khalifa - najwyższej obecnie budowli na świecie widocznej z odległości 95 kilometrów!

Uroczyste otwarcie wieżowca miało miejsce 4 stycznia 2010 roku.  Burj Khalifa znacznie dominuje nad innymi wysokimi budynkami świata. Jego budowa trwała 4 lata i kosztowała ponad 100 milionów euro.

"Burj Khalifa jest uznaniem arabskiego świata dla nowoczesnej sztuki i techniki oraz symbolizuje jednomyślność w pojmowaniu estetyki przez ludzi z wielu kultur"- mówi Mohamed Alabbar, prezes firmy deweloperskiej Emaar Properties, która jest wykonawcą projektu.

Podstawy sukcesu tej inwestycji to nie tylko pieniądze, ale również pomysłowość, inicjatywa i poparcie władz Dubaju, w szczególności emira Dubaju, szejka Muhammada bin Rashid Al Maktoum, pełniącego również funkcję wiceprezydenta kraju.

Design

Autorem projektu jest amerykański architekt Adrian Smith, zaś wnętrza apartamentów projektował sam Giogrio Armani! Swój udział w realizacji inwestycji miał również Polak - Ryszard Grebski, mieszkający i pracujący na co dzień w Chicago. Bryła budynku nawiązuje do miejscowego kwiatu Hymenocallis.

Dużym wyzwaniem dla projektantów było sprawdzenie wytrzymałości tak wysokiej konstrukcji. W tym celu przeprowadzono wiele badań i analiz, które polegały na testowaniu przyszłej inwestycji w specjalnych tunelach powietrznych, co sprawdzało efekt działania wiatru na budynek i jego mieszkańców. Im wyżej tym ciśnienie jest wyższe, a co za tym idzie wiatry są mocniejsze. Na samym szczycie budowla odchyla się nawet o 150 centymetrów.

Wnętrza Burj Khalifa wykonane są ze szkła, stali nierdzewnej, podłogi pokryto płytkami z trawertynu a na ścianach położono stiuk wenecki. Projektując wnętrza inspirowano się kulturą arabską, pamiętając jednocześnie o zasadzie, że budynek ma być symbolem łączącym wiele kultur.

Wnętrze Burj Dubai, fot.: uniquebuildings, http://www.flickr.com/photos/architectural-design/3061692856/sizes/m/

Wnętrza budynku zdobi ponad 1000 dzieł sztuki autorstwa znanych artystów pochodzących z różnych części świata.

W czasie największego popytu na kupno mieszkań w tym wieżowcu trzeba było zapłacić 21 000 USD za m2, w chwili obecnej z powodu kryzysu cenę można zbić o połowę. Do dnia dzisiejszego sprzedano już 90% powierzchni wieżowca.

Światowe rekordy Burj Khalifa

Dzięki swoim parametrom Burj Khalifa pobija następujące rekordy:

• jest najwyższym budynkiem na świecie;

• jest najwyższą wolnostojącą konstrukcją na świecie;

• posiada największą ilość pięter na świecie (162 piętra);

• posiada najwyżej położone powierzchnie komercyjne na świecie (basen, restauracja);

• posiada najwyżej położony taras widokowy na świecie;

• posiada windę, która pokonuje najdłuższy dystans oraz dociera najwyżej na świecie.

• The Burj Khalifa landscape celebrates a new world center. Using materials and design elements derived from context—the green oasis, the regal palms, the nature-based imagery of Islamic tradition—the landscape establishes spaces that are both grand and intimate, hard and soft, interconnected and individual. From the Tower Park that frames the world’s tallest tower to the grand Emaar Boulevard that rivals the world’s most recognized streets, the landscape of downtown Burj Khalifa welcomes the visitor into a new urban destination that is green, shaded, and filled with delight.

• Tower Park

• Playing on the metaphor of “A Tower in a Park,” the shaded landscape of the Tower Park creates a compelling oasis of green, with distinct areas to serve the tower’s hotel, residential, spa and corporate office areas. The visitor begins at the main arrival court at the base of the tower, where the “prow” of the building intersects a grand circular court—a “water room” defined by fountains, palms and park trees. From here, entry roads lead through the park-like landscape to separate hotel and residential arrival courts. Vehicular circulation spirals down to garage level, while flowering trees and seasonal plantings, fountains, and distinct paving patterns establish a strong sense of place for each court.

• On the lake side, the Grand Terrace celebrates the scale and importance of the tower with a series of large reflecting pools that cascade from upper terraces to the lake itself. Comfortable walkways define the infinity-edge pools and invite a leisurely walk. More direct walkways lead to the same connections, offering a variety of pedestrian routes to the Khalifa mall, Island Park, residential towers and hotels, and promenades that border the entire edge of the lake.

• These outdoor spaces create a front door to the tower, serving the various uses and reflecting the building’s unique forms. In particular, the plaza that encircles the tower expresses the key imagery of the hymenocallis, or spider lily, through an iterative pattern of banding including concentric and radiating arcs, criss-crossing lines, and a cool gray palette of granite to convey a feeling of comfort through the seasons. All site furnishings, from railings to benches and signs, incorporate the abstracted imagery of the spider lily and other patterns from nature, true to the historic traditions of Islamic architecture and design. Shade trees give comfort, and a rich plant palette of succulents, flowering trees, and other species suited to the area’s extreme temperatures create beauty, interest and character in the Tower Park landscape.

• The region’s extreme climate offers unique opportunities for synergy between the tower and the surrounding landscape infrastructure. For instance, the hot and humid outside air, combined with the chilled water cooling system of the building, results in a significant amount of condensation. Every year, fifteen million gallons of condensed water will be collected, drained, and pumped into the site irrigation system for use within the Tower Park.

• Emaar Boulevard

• The landscape elements of the Tower Park continue to Emaar Boulevard, the main roadway of downtown Burj Khalifa. With ground-level shops along its entire 3.5-kilometer length, the boulevard encompasses and connects all major destinations and activities, establishing a world-class street on par with the Champs-Élysées, Park Avenue or the Ramblas. The interplay of landscape and architecture makes this happen. Tightly spaced, double rows of date palms create shade and scale while allowing views to retail frontages and establishing a module for street fairs and gatherings. The palms extend as a green colonnade that conveys scale, identity, and connection to the dominant tower within its park. Deep plaza-like sidewalks, lighting, shade coverings, benches, and an artful array of paving designs and materials reinforce an atmosphere of comfort and urban life. Events and activities further enliven the street—car park access pop-ups, tram stations, cafes and kiosks, news and flower stands, and public art. The street becomes a place in itself, the framework for “rooms” of distinct activities and luxury retail attractions, from high fashion to automobiles and elegant dining.

• Other elements of the streetscape tie the boulevard to the tower. At six locations, fountains provide photo opportunities featuring the tower in the background. Carefully detailed paving at intersections echoes the design of paving within the Tower Park and encourages motorists to slow at crossings. Streets furnishings make use of the hymenocallis motif, and plant selection further extends the oasis character of the Tower Park along the boulevard, destined to be one of the world’s premier boulevards.

Burj Khalifa in Dubai, Dubai, United Arab Emirates
Key Facts Building Name Other/Former Names Chief Architect Chief Engineer Chief Developer Chief Contractor Preceded by    Edit Construction Total Building Cost Beginning of Construction End of Construction Date Opened

Kwiat Hymenocallis – wzór dla kształtu wieży Burj Khalifa

Burdż Chalifa (Burj Khalifa) - Najwyższy budynek

Burdż Chalifa (z angielskiego Burj Khalifa) to wieżowiec w Dubaju w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, który jest najwyższym budynkiem na świecie i jednocześnie najwyższą konstrukcją lądową w ogóle jaką kiedykolwiek zbudowano. Jego wysokość wynosi 828 m a wliczając iglicę na samym wierzchołku - 829,84 m. Wieżowiec posiada 160 pięter nadających się do zamieszkania plus 46 pięter służących do konserwacji. Przed ukończeniem nazywany był Burdż Dubaj (z angielskiego Burj Dubai) a nazwę zmieniono aby uczcić prezydenta Zjednoczonych Emiratów Arabskich Khalifa bin Zayeda Al Nahyana. Głównym inwestorem była firma Emaar Properties a głównymi wykonawcami firmy Samsung Engineering and Construction, Arabtec i Besix. Firma Emaar wybrała Hyder Consulting jako firmę nadzorującą budowę instalacji wodno kanalizacyjnej oraz firmę GHD, któa miała przeprowadzić analizy i testy konstrukcji betonowej i stalowej. Konstruktorem wind była firma Otis. Głównym architektem był Adrian Smith a inżynierem budowlanym Bill Baker, oboje pracujący w firmie "Skidmore, Owings and Merrill", która była projektantem między innymi wieżowca Sears Tower w Chicago w USA. Całkowity koszt budowy to około 1,5 miliarda $. Budowa rozpoczęła się w styczniu 2004 roku a skończyła 4 stycznia 2010 roku. W sumie przy budowie brało udział ponad 30 firm z całego świata. W szczytowym momencie budowy przy pracach brało udział ponad 12 000 pracowników o 100 różnych narodowościach. Prace budowlane zajęły w sumie około 22 miliony roboczogodzin. Na budowę fundamentów zużyto ponad 45 000 m^3 betonu ważącego 110 000 t. Składa się on ze 192 słupów zakopanych ponad 50 metrów w podłożu. Na konstrukcję samego wieżowca zużyto 330 000 m^3 betonu i 39 000 t stalowych elementów. Wyjątkowy projekt i wyzwania konstrukcyjne były przedstawione w wielu filmach dokumentalnych i programach m.in. Big, Bigger, Biggest w stacji National Geographic i Five oraz Mega Builders w stacji Discovery Channel. Robotnicy pracujący przy budowie skarżyli się na złe warunki pracy i niskie zarobki. Prasa informowała że wykwalifikowany cieśla zarabiał 7,6 $ dziennie a niewykwalifikowany pracownik tylko 4 $ dziennie. Niektórzy pracodawcy zabierali pracownikom paszporty do zakończenia budowy a wypłaty były wypłacane z opóźnieniem. Robotnicy pracowali w niebezpiecznych warunkach co spowodowało wiele wypadków śmiertelnych z czego tylko jedna została udokumentowana. W wyniku takiego stanu rzeczy 21 marca 2006 roku około 2500 robotników rozpoczęło zamieszki ponieważ w Zjednoczonych Emiratach Arabskich związki zawodowe są zabronione. Niszczyli samochody, biura, komputery i narzędzia budowlane. W oficjalnym wystąpieniu ogłoszono że robotnicy wyrządzili szkody na prawie 500 000 £ (870 000 $). W listopadzie 2007 roku podczas budowy pobity został rekord wysokości, na którą tłoczono beton z powierzchni ziemi - 601 m, i ciśnienia jakie użyto w tym celu - 80 MPa. Wieżowiec posiada jeszcze wiele innych rekordów w tym np. najwyżej położony basen na 76 piętrze, najwyżej położony klub nocny na 144 piętrze, najwyżej położony meczet na 158 piętrze, najwyżej położony taras widokowy na 124 piętrze (452 m). Znajduje się też w nim najszybsza winda na świecie a jej prędkość wynosi 64 km/h. System wodny w wieżowcu dostarcza dziennie średnio 946 000 l wody. System klimatyzacji w szczytowych momentach potrzebuje około 10 000 t lodu. Maksymalne zapotrzebowanie na energię wynosi 36 MW co można porównać do 360 000 żarówek o mocy 100 W włączonych jednocześnie. W celu jak najlepszego bezpieczeństwa klatki schodowe i windy otoczone są betonem i jest to winda z najdłuższym dystansem z najniższego piętra na najwyższe a specjalna winda przeciwpożarowa i zaopatrzeniowa ma udźwig 5,5 t. W sumie jest 57 wind i 8 ruchomych klatek schodowych. Windy wyposażone są w wyświetlacze LCD aby umilić pasażerom podróż do punktu widokowego. Co 25 pięter znajdują się specjalne pomieszczenia hermetyczne klimatyzowane w razie pożaru. Schodów z poziomu zero na 160 piętro jest w sumie 2909. W celu utrzymania w czystości wszystkich 24348 okien został zbudowany w Melbourne w Australii specjalny system mycia okien usytuowany na piętrze 40, 73 i 109, który kosztował 8 milionów $. W normalnych warunkach pracy 36 pracowników myje całą powierzchnię wieżowca od 3 do 4 miesięcy. Wnętrza ozdobione są ponad 1000 elementów artystycznych a w głównym hallu znajduje się wykonana przez Jaume Plensa konstrukcja składająca się ze 196 cymbałów wykonanych z brązu i mosiądzu, pozłacanych 18 karatowym złotem, symbolizujących 196 państw świata. Goście słyszą wyraźny dźwięk cymbałów wywołany przez kapiącą wodę. Z zewnątrz wieżowiec pokryty jest panelami z aluminium i stali odbijającymi promienie słoneczne o łącznej powierzchni 142 000 m^2 specjalnie zaprojektowanymi w celu wytrzymania bardzo wysokich temperatur jakie tam występują latem. W sumie użyto ponad 26 000 paneli, które układało ponad 300 specjalistów z Chin. W budynku znajduje się 900 mieszkań, 37 pięter z powierzchnią biurową o łącznej powierzchni 24 295 m^2, 160 pokoi gościnnych i apartamentów w hotelu sygnowanym nazwiskiem Armaniego i 144 prywatne mieszkania. Mohamed Ali Alabbar, główny prezes firmy Emaar Properties, powiedział że cena powierzchni biurowych wyniesie ponad 43 000 $ za metr kwadratowy a cena mieszkań sygnowanych nazwiskiem Armaniego to ponad 37 500 $ za metr kwadratowy. W podziemiach znajduje się 2957 miejsc parkingowych. Pierwsi goście pojawili się w lutym 2010 roku i byli pierwszymi z 25 000 osób, które będą mogły zamieszkać w wieżowcu. Jednocześnie będzie mogło gościć w wieżowcu do 35 000 ludzi. Budynek został wykorzystany kilka razy do skoków typu BASE. W maju 2008 roku nieznany brytyjski mężczyzna ubrany jak inżynier nielegalnie dostał się na budowę i skoczył z balkonu usytuowanego kilka pięter poniżej 160 piętra. 8 stycznia 2010 roku Nasr Al Niyadi i Omar Al Hegelan z Emirates Aviation Society pobili rekord dla najwyższego skoku BASE gdy wyskoczyli z platformy usytuowanej na 160 piętrze 672 m. W czerwcu 2010 roku wieżowiec zdobył nagrodę 2010 Best Tall Building Middle East & Africa (Najlepsza wysoka budowla na środkowym wschodzie i Afryce) ufundowana przez Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH). 28 września 2010 roku budynek zdobył nagrodę dla najlepszego projektu roku na Middle East Architect Awards 2010. 25 października 2010 roku wieżowiec zdobył nagrodę Tall Building ''Global Icon'' Award specjalnie ufundowaną w tym roku przez CTBUH w celu uhonorowania wysokich budynków, które są światowymi ikonami budownictwa a nie tylko w skali regionalnej.

Burj Khalifa

The Burj Khalifa, a building that stands 2,717 ft. – taller than any other man-made structure in the world (see a comparison chart below). The Burj, which was started in 2004 and cost approximately $1.5 billion to build, opened on 4 January 2010.

"This is a first-of-its-kind project in the world and we are excited and proud to be part of history. This is a project that people from all over the world will really appreciate," says George J. Efstathiou, Managing Partner of Skidmore, Owings & Merrill (SOM), the project design and structural engineering contractor of Burj Dubai.

Designing the Burj was an evolving experience, adds Bill Baker, chief structural engineer of Burj Khalifa and partner in charge of structural and civil engineering for the Chicago and London offices of SOM.

Their initial goal was to design the world's tallest building that would be just a bit taller than Taipei 101, the previous tallest structure. They eventually ended up surpassing the world's tallest tower by a considerable margin.

"As engineers, it was fairly exciting to achieve things beyond what we initially thought were not possible," says Baker, the guy at SOM who makes sure that the quality, innovation, material economy, and cost efficiency are customised to fit each project's scope and needs. "The client wanted us to keep going higher and higher. So the new challenge was to see how high we could go."

For the Burj Khalifa project, the SOM team consisted of more than 65 people, including architects, structural and MEP engineers, and administration personnel.

Origins

"I was involved from the very beginning. Actually, I went to the interview with the developer back in March 2003," Baker tells Gulf News. "With the rest of the design team, the architects and the mechanical engineers, we worked on how to put this building together, how it should be made and how it should be shaped. My team coordinated with the other teams so that all the pipes fit, all the plumbing fits, the electrical connections fit and all the other things fit. We had a very long series of intense coordination."

Baker added that there was no "one" biggest challenge in implementing the project. What they had was a series of challenges.

"Basically, the first four years were the most intense while the designing started in early 2007," recalls Baker. "Also, understanding how it could be efficiently and economically built was a challenge."

Another major challenge was understanding the wind and how the building reacted to it. SOM did a series of testing in coordination with different architects, engineers and consultants. For a building of this height and slenderness, wind forces and the resulting motions in the upper levels become dominant factors in the structural design.

Innym ważnym wyzwaniem było zrozumienie wpływu wiatru i jak reaguje na niego budynek. SOM zrobił serię testów we współpracy z różnymi architektami, inżynierami i konsultantami. Dla budynku tej wysokości i smukłości, siły wiatru oraz wynikających z nich ruchów w górnych poziomach się dominującymi czynnikami w projektowaniu konstrukcji.

Wind tunnel programme

An extensive programme of wind tunnel tests and other studies were undertaken under the direction of Dr Peter Irvin of Rowan William Davies and Irwin's (RWDI) boundary layer wind tunnels in Guelph, Ontario.

"Early in the project, we thought we would allow for a damper if one needed to be built; so we set a cross at an area at the top of the building where we could put a damper, but it looks like we don't need it because we are comfortably below the criteria. The numbers are so low that movement may not be perceptible at all, even in a big storm," says Baker.

A damper is essentially a device that helps buildings withstand the force exerted by the wind or by seismic activity.

Among other things, the wind tunnel programme helped determine the impact of the different forces acting on the building, simulated the dynamic behaviour of the building, measured localised pressures, and established a statistical model of the wind climate for the project area.

The Burj Khalifa's foundation is not very different from much smaller conventional buildings. The way the tower spreads as it nears its base spreads the load over a larger area.

Design-wise, Burj Khalifa is just one large, extruded structure that has been trimmed to form its shape.

To support the unprecedented height of the building, the engineers developed a new structural system called the ‘buttressed core', which consists of a hexagonal core reinforced by three buttresses that form the ‘Y' shape. This structural system enables the building to support itself laterally and keeps it from twisting.

Burj Khalifa is expected to hold up to 35,000 people at any given time. Since current elevator technology would not permit a single elevator to travel the entire height of the building, the only means of serving all floors of this structure was to design a transfer system, connecting elevators serving separate sections of the building.

Burj Khalifa ma pomieścić do 35.000 osób w danym czasie. Ponieważ obecna technologia nie pozwalała aby jedna winda przebywała drogę równą całej wysokości budynku, jedynym sposobem obsługi wszystkich kondygnacji tej budowli było zaprojektowanie systemu transferu, łączącego windy obsługujące odrębne części budynku.

Elevator system

The building utilises high-speed, non-stop shuttle elevators bringing passengers to sky lobby floors where they transfer to local elevators serving the floors in between.

Budynek wykorzystuje dużych prędkości, non-stop windy transfer przenosząc pasażerów do podniebnych pięter gdzie przekazywani są do lokalnych wind obsługujących piętra pomiędzy.

Burj Khalifa will have 58 elevators and 8 escalators, which include 20 Gen2 flat belt elevators and two double deck observation deck cabs with a capacity for 12-14 people per cab.

Burj Khalifa będzie 58 wind i 8 schodów ruchomych, które obejmują 20 Gen2 płaskich wind pasowych oraz dwie dwupokładowe kabiny obserwacji o pojemności 12-14 osób w kabinie.

Travelling at 10 metres per second, they will have the world's longest travel distance from lowest to highest stop. The building service/fireman's elevator will have a capacity of 5,500 kilograms and will be the world's tallest service elevator.

Podróżowanie z prędkością 10 metrów na sekundę, będą mieli najdłuższy na świecie dystans podróży od najniższego do najwyższego przystanku.W budynku winda serwisowo- / pożarowa będzie miała udźwig 5.500 kg i będzie to najwyższa na świecie winda serwisowa.

Burj Khalifa will also be the first high-rise building to contain controlled evacuation elevators for emergency situations. The tallest tower in the world will also have the world's highest elevator installation — The spire maintenance elevator — situated inside a rod at the very top of the building.

Water system

The Burj Khalifa's water system will supply an average of about 946,000 litres of water per day. At the peak cooling times, the tower will require approximately 10,000 tonnes of cooling per hour, which is equivalent to the capacity provided by 10,000 tonnes (22.4 million lbs or 10.2 million kg) of melting ice in one day.

The tower will also have a condensate collection system, which will use the hot and humid outside air, combined with the cooling requirements of the building and will result in a significant amount of condensation of moisture from the air.

The condensed water will be collected and drained into a holding tank located in the basement car park.

This water will then be pumped into the site irrigation system for use on the tower's landscape plantings. This system will provide about 15 million gallons of supplemental water per year, equivalent to nearly 20 Olympic-sized swimming pools.

Interiors

On the architectural concept and interiors of Burj Khalifa, Baker said that the building's design incorporates cultural and historical elements particular to the region. The Y-shaped plan is ideal for residential and hotel usage, with the wings allowing maximum outward views and inward natural light, he added.

The design of the Burj Khalifa is derived from the geometries of the desert flower and the patterning systems embodied in Islamic architecture.

When asked about how he thinks the public will react to the architectural work Baker said: "Once the Burj Khalifa is completely cleaned on the outside and the stainless steel and the glass catches the light, it will look like a torch in certain times of the day. It's very majestic."

Local influences

"We knew that the people who will be occupying this building will be coming from all over the world. So we needed to come up with a design and an approach that would be appealing to a broad range of tastes," says Nada Andric, Project Interiors Designer and Associate Director at SOM.

In addition, we had to consider the geometry of the building and the influences of the local, regional culture."

Andric said that they drew a lot of inspiration from the elements that are important to Dubai. Water is a recurring element in the interiors; right at the entry lobby, a pool has been built with a bridge that leads to interior lobby where another water-themed element is introduced - a fountain.

"This being the premier residence of people from all over the world, we also felt that the materials we use for the designs must exude quality and luxury," said Andric, adding that they have sourced around four to five very precious materials that were used in the interiors of the building.

(source: http://students.egfi-k12.org/dubai-raises-worlds-tallest-building/)

European Journal of Navigation, Volume 5, Number 1, February 2007

McHayes, D.; Sparks, I.; Van Cranenbroek, J. “The smallest GPS network for the tallest building.”

The Smallest GPS Network for the Tallest Building. Core Wall Survey Control System for High Rise Buildings

By Douglas McL Hayes, United Arab Emirates, Ian R Sparks, Australia, and Joël van Crabenbroeck, Switzerland

A combination of GPS survey techniques, Automatic Total Station, clinometers readings and mathematical modelling will provide a means to drive the construction of the world’s tallest building as a straight structural element and provided a wealth of data on building movement. It’s only the start of a long journey up to the final completion of the Burj Dubai tower and the authors know that they will have to complement the existing data fusion system with other elements the time being

Structural Elements — Elevators, Spire, and More

It is an understatement to say that Burj Khalifa represents the state-of-the-art in building design. From initial concept through completion, a combination of several important technological innovations and innovation structural design methods have resulted in a superstructure that is both efficient and robust.

Foundation

The superstructure is supported by a large reinforced concrete mat, which is in turn supported by bored reinforced concrete piles. The design was based on extensive geotechnical and seismic studies. The mat is 3.7 meters thick, and was constructed in four separate pours totaling 12,500 cubic meters of concrete. The 1.5 meter diameter x 43 meter long piles represent the largest and longest piles conventionally available in the region. A high density, low permeability concrete was used in the foundations, as well as a cathodic protection system under the mat, to minimize any detrimental effects form corrosive chemicals in local ground water.

Projekt oparto o wyniki obszernych badań geotechnicznych i sejsmicznych.Płyta jest 3,7 m grubościi została zbudowana w czterech odrębnych wylew obejmując łącznie 12.500 metrów sześciennych betonu.1,5 x 43 m średnicy długie pale stanowią największe i najdłuższe pale tradycyjnie stosowane w tym regionie.O wysokiej gęstości, o niskiej przepuszczalności betonu użyto w fundamentach, jak również system ochrony katodowej pod płytą, w celu zminimalizowania powstawania szkodliwych skutków tworzących się lokalnie chemikaliów korozyjnych w wodzie gruntowej.

Back to top

Podium

The podium provides a base anchoring the tower to the ground, allowing on grade access from three different sides to three different levels of the building. Fully glazed entry pavilions constructed with a suspended cable-net structure provide separate entries for the Corporate Suites at B1 and Concourse Levels, the Burj Khalifa residences at Ground Level and the Armani Hotel at Level 1.

Podium stanowi podstawę kotwienia wieży do podłoża, pozwalając na stopniowy dostęp z trzech różnych stron do trzech różnych poziomów budynku. Całkowicie przeszklone pawilony wejściowe wykonane z zawieszonym kablową-sieciową strukturą zapewniają odrębne wejścia do Corporate Suites na B1 i Concourse Levels, Burj Khalifa rezydencji na parterze i hotelu Armani na poziomie 1.

Back to top

Exterior Cladding

The exterior cladding is comprised of reflective glazing with aluminum and textured stainless steel spandrel panels and stainless steel vertical tubular fins. Close to 26,000 glass panels, each individually hand-cut, were used in the exterior cladding of Burj Khalifa. Over 300 cladding specialists from China were brought in for the cladding work on the tower. The cladding system is designed to withstand Dubai's extreme summer heat, and to further ensure its integrity, a World War II airplane engine was used for dynamic wind and water testing. The curtain wall of Burj Khalifa is equivalent to 17 football (soccer) fields or 25 American football fields. 

Back to top

Structural System

 In addition to its aesthetic and functional advantages, the spiraling “Y” shaped plan was utilized to shape the structural core of Burj Khalifa.  This design helps to reduce the wind forces on the tower, as well as to keep the structure simple and foster constructability. The structural system can be described as a “buttressed core”, and consists of high performance concrete wall construction. Each of the wings buttress the others via a six-sided central core, or hexagonal hub. This central core provides the torsional resistance of the structure, similar to a closed pipe or axle. Corridor walls extend from the central core to near the end of each wing, terminating in thickened hammer head walls. These corridor walls and hammerhead walls behave similar to the webs and flanges of a beam to resist the wind shears and moments. Perimeter columns and flat plate floor construction complete the system. At mechanical floors, outrigger walls are provided to link the perimeter columns to the interior wall system, allowing the perimeter columns to participate in the lateral load resistance of the structure; hence, all of the vertical concrete is utilized to support both gravity and lateral loads. The result is a tower that is extremely stiff laterally and torsionally. It is also a very efficient structure in that the gravity load resisting system has been utilized so as to maximize its use in resisting lateral loads.

Oprócz swoich zalet funkcjonalnych i estetycznych, spiralny "Y" w kształcie plan został wykorzystany do kształtowania konstrukcji rdzenia Burj Khalifa. Taka konstrukcja przyczynia się do zmniejszenia sił wiatru na wieżę, jak również, aby zachować strukturę prostą i sprzyjającą projektowaniu . System konstrukcji może być opisany jako "rdzeń z podporami" i składa się z dużej wydajności betonowej konstrukcji ściany. Każde ze skrzydeł podpiera inne poprzez sześciościenny rdzeń centralny, lub koncentrator sześciokątny. Ten rdzeń zapewnia odporność na skręcanie konstrukcji, podobnie do zamkniętej rury lub osi. Korytarza ściany rozciągają się od centralnego rdzenia do pobliża końca każdego skrzydła, kończąc się w pogrubionej ścianie młotkowej. Te mury i ściany korytarza i ich młotkowe zakończenia zachowują się podobnie jak wstęgi i kołnierze belki aby oprzeć się nożycom wiatrowym i momentom. Kolumny przyścienne i płaskie stropy konstrukcji płyty uzupełniają system. W mechanice podłóg, ścian wysięgników są zapewnione aby włączyć kolumny obwodowe do systemu ścian wewnętrznych,, umożliwiając kolumnom obwodowym udział w bocznej rezystancji obciążenia struktury, a więc wszystkie pionowe elementy betonowe są wykorzystane do obsługi zarówno grawitacji jak i obciążenia bocznego .Rezultatem jest wieża, która jest niezwykle sztywna poprzecznie i na skręcanie. Jest to również bardzo skuteczna struktura w tym , że system odporności grawitacyjnej został wykorzystany tak, aby zmaksymalizować jego użycie w uodpornieniu na obciążenia boczne.

As the building spirals in height, the wings set back to provide many different floor plates. The setbacks are organized with the tower’s grid, such that the building stepping is accomplished by aligning columns above with walls below to provide a smooth load path. As such, the tower does not contain any structural transfers. These setbacks also have the advantage of providing a different width to the tower for each differing floor plate. This stepping and shaping of the tower has the effect of “confusing the wind”: wind vortices never get organized over the height of the building because at each new tier the wind encounters a different building shape.

Spiralne wznoszenie się skrzydeł budynku zapewnia takie rozbijanie wiatru, że na całej wysokości budowli nie tworzą się żadne wiry powietrza.

Back to top

Spire

 

The crowning touch of Burj Khalifa is its telescopic spire comprised of more than 4,000 tons of structural steel. The spire was constructed from inside the building and jacked to its full height of over 200 metres (700 feet) using a hydraulic pump. In addition to securing Burj Khalifa's place as the world's tallest structure, the spire is integral to the overall design, creating a sense of completion for the landmark. The spire also houses communications equipment.

 Ukoronowaniem Burj Khalifa jest jego iglica teleskopowa składa się z ponad 4000 ton stali konstrukcyjnej.Wieża została zbudowana od wewnątrz budynku i powiększa jego pełną wysokość o ponad 200 metrów (700 stóp) przy użyciu pompy hydraulicznej. Oprócz zabezpieczenia miejsca Burj Khalifa jako to najwyższej na świecie struktury, iglica jest integralną częścią całego projektu, tworząc poczucie zakończenia .Na iglicy znajduje się również sprzęt łączności.

Back to top

Mechanical Floors

Seven double-storey height mechanical floors house the equipment that bring Burj Khalifa to life. Distributed around every 30 storeys, the mechanical floors house the electrical sub-stations, water tanks and pumps, air-handling units etc, that are essential for the operation of the tower and the comfort of its occupants.

Back to top

Window Washing Bays

Access for the tower's exterior for both window washing and façade maintenance is provided by 18 permanently installed track and fixed telescopic, cradle equipped, building maintenance units. The track mounted units are stored in garages, within the structure, and are not visible when not in use. The manned cradles are capable of accessing the entire facade from tower top down to level seven. The building maintenance units jib arms, when fully extended will have a maximum reach of 36 meters with an overall length of approximately 45 meters. When fully retracted, to parked position, the jib arm length will measure approximately 15 meters. Under normal conditions, with all building maintenance units in operation, it will take three to four months to clean the entire exterior facade.

Back to top

Broadcast and Communications Floors

The top four floors have been reserved for communications and broadcasting. These floors occupy the levels just below the spire.

Back to top

Mechanical, Electrical & Plumbing

To achieve the greatest efficiencies, the mechanical, electrical and plumbing services for Burj Khalifa were developed in coordination during the design phase with cooperation of the architect, structural engineer and other consultants.

• The tower's water system supplies an average of 946,000 litres (250,000 gallons) of water daily

• At peak cooling, Burj Khalifa will require about 10,000 tons of cooling, equal to the cooling capacity provided by about 10,000 tons of melting ice

• Dubai's hot, humid climate combined with the building's cooling requirements creates a significant amount of condensation. This water is collected and drained in a separate piping system to a holding tank in the basement car park

• The condensate collection system provides about 15 million gallons of supplement water per year, equal to about 20 Olympic-sized swimming pools

• The tower's peak electrical demand is 36mW, equal to about 360,000 100 Watt bulbs operating simultaneously

Back to top

Fire Safety

Fire safety and speed of evacuation were prime factors in the design of Burj Khalifa. Concrete surrounds all stairwells and the building service and fireman's elevator will have a capacity of 5,500 kg and will be the world's tallest service elevator. Since people can't reasonably be expected to walk down 160 floors, there are pressurized, air-conditioned refuge areas located approximately every 25 floors.

Back to top

Elevators & Lifts

Burj Khalifa will be home to 57 elevators and 8 escalators The building service/fireman's elevator will have a capacity of 5,500 kg and will be the world's tallest service elevator.

Burj Khalifa will be the first mega-high rise in which certain elevators will be programmed to permit controlled evacuation for certain fire or security events. Burj Khalifa's Observatory elevators are double deck cabs with a capacity for 12-14 people per cab. Traveling at 10 metres per second, they will have the world's longest travel distance from lowest to highest stop.

NBM & CW, Vol. 15, Jan 2010

In fair weather a person in the Observation Deck can see as far away as 80 km!

On a clear day the tip of the spire can be seen by a person 95 km away.

Musical Fountains

There is an artificial lake and a 275 m long fountain in front of the tower (see Fig.10).

The fountainís jets are computer controlled and installed at a cost of US$ 220 million.

This is the Worldís largest musical fountain, and 22,000 gallons of water will be sprayed

into the air at any given time. The curtain of water can go up to 150 m high (about the

height of a 50 story building) and is 250 m long.

Burj Khalifa: That is the new name for Burj Dubai, the world's tallest tower, which officially opened today, Jan. 4, 2010.

Burj Khalifa, which translates to the Khalifa Tower, is named after UAE President Khalifa Bin Zayed.

The renaming of the 828-meter structure came as a surprise for many, as it had always been referred to as Burj Dubai.

Dubai ruler Mohammed Bin Rashid inaugurated the tower in a ceremony this evening in Dubai.

Dubai has lived in an age of excess. Besides the Burj Khalifa, the spectacular Dubai Fountain can be found nearby in Dubai MIll.