Las pirámides egipcias fueron los rascacielos de su época y se han mantenido en pie durante 5.000 años. ¿Podrán los rascacielos modernos repetir tal hazaña? Las primeras grietas aparecieron en abril. Para el 29 de junio de 1995, una gran red de grietas se había extendido por el techo del quinto piso de uno de los grandes almacenes más concurridos de Seúl. Unas horas más tarde, llegaron fuertes golpes desde el techo. Las grietas crecieron.
Se convocó una reunión del consejo de emergencia, pero el presidente se negó rotundamente a evacuar, citando lucro cesante. Luego salió del edificio.
A las cinco de la tarde, el techo del quinto piso comenzó a desmoronarse. Las compras continuaron como de costumbre hasta que sonó la alarma casi una hora después. Pero fue demasiado tarde. Primero, el techo se derrumbó y luego se levantaron los principales pilares de soporte del edificio, como resultado de lo cual todo el ala sur del edificio se derrumbó en el sótano. 1.500 personas quedaron atrapadas, incluida la hijastra del presidente, y 502 nunca salieron de allí.
El colapso de los grandes almacenes Samsung es un ejemplo de lo frágiles que pueden ser las estructuras modernas. Incluso con los últimos materiales, equipos y una comprensión avanzada de la física, este edificio no duró cinco años, y mucho menos 5000.
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Mientras tanto, las pirámides de Egipto reunieron multitudes de espectadores durante muchos milenios. Terremotos, erosión, vandalismo: las pirámides han sobrevivido incluso al colapso de la civilización y la transformación del Sahara de un exuberante pastizal al vasto desierto de hoy.
La Gran Pirámide de Giza, construida en 2540 a. C., no tiene rival en materiales, diseño e ingeniería, tanto antes como después de los edificios. Los turistas griegos antiguos caminaron miles de kilómetros para mirar sus bloques, pulidos hasta el punto en que se describía que brillaban; los nombres de los viajeros se pueden encontrar tallados en las paredes de la pirámide hasta el día de hoy.
Cleopatra vivía más cerca del edificio más alto del mundo actual, el Burj Khalifa, que de esta tumba monumental. Cuando se extinguieron los últimos mamuts, ella ya tenía 1000 años.
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La pirámide de Giza fue el rascacielos de su época, superando a cualquier edificio del mundo, hasta que finalmente, hace unos 700 años, se construyó la Catedral de Lincoln. “Los antiguos egipcios crearon, odio decirlo, una plataforma de lanzamiento para que los muertos viajen al sol y las estrellas”, dice Donald Redford, quien ha estudiado las pirámides durante cuarenta años.
Avance rápido hasta 2016, donde ya hemos cubierto el cielo con rascacielos, torres de reloj y robots de 20 pisos, y planeamos construir un edificio de un kilómetro y medio de altura. Aunque todavía no se sabe si se puede construir en absoluto. Estamos entrando en la era de los rascacielos a medida que más y más personas viajan de pueblos a ciudades abarrotadas.
Estos edificios deben resistir fuerzas tremendas para mantenerse en posición vertical, incluidos los rayos constantes y los vientos que soplan a 150 km / h, sin mencionar el efecto constante de la gravedad. En algunas áreas, se pueden agregar terremotos poderosos a esta lista. ¿Cuál es el secreto de las pirámides? ¿Pueden sobrevivir los rascacielos modernos?
De hecho, la impresionante edad de las pirámides no es una coincidencia. Los antiguos egipcios creían que la vida después de la muerte sería eterna y también hicieron grandes esfuerzos para mantener bien sus tumbas. El diseño de las pirámides cambió durante miles de años a medida que sus constructores experimentaron con materiales y arquitectura para satisfacer sus ambiciones.
"Siempre dijeron que era un edificio 'para la eternidad', 'para siempre jamás' estas frases estaban constantemente en su vocabulario", dice Redford, actualmente en la Penn State University. Tenían tanta confianza en sus habilidades que se incluyeron “millones y millones de años” en los nombres de muchas pirámides.
A pesar de todos sus intentos y exageraciones, los egipcios no sabían exactamente lo que estaban haciendo, y esto era más su ventaja que una desventaja. Para llenar los vacíos en la comprensión de las leyes de la física, las primeras pirámides se construyeron teniendo en cuenta todas las fortificaciones posibles. Sabían de los pilares, pero no sabían que podían sostener el techo. Por lo tanto, se agregaron paredes adicionales por si acaso.
Otra explicación es su enorme tamaño. Tomemos la Gran Pirámide, que es más una montaña hecha por el hombre que un edificio hecho de casi seis millones de toneladas de roca sólida. Cinco mil años es una tontería, considerando que la piedra caliza que forma los bloques de la pirámide ha estado en el suelo durante 50 millones de años aproximadamente.
Los rascacielos modernos, en comparación, son eficientemente ligeros e inteligentes. Solo se necesitaron 110.000 toneladas de hormigón y 39.000 toneladas de acero para construir el Burj, que es seis veces la altura de la Gran Pirámide. “Diseñaron edificios que durarán para siempre, lo que no es una prioridad hoy. Estamos diseñando edificios prácticos para vivir”, dice Roma Agrawal, un ingeniero civil que trabaja en el edificio Shard en Londres.
Como las primeras pirámides, la primera generación de rascacielos puede ser la más confiable. Cuando un avión B-52 se estrelló contra el Empire State Building en 1945, el edificio fue reabierto un par de días después. “A principios del siglo XX, todo se calculaba a mano, por lo que los ingenieros agregaron acero adicional por si acaso”, dice Agrawal. Aunque el Empire State Building tiene la mitad del tamaño del Burj, pesa dos tercios más.
Además de todos los riesgos habituales, un edificio en las nubes tiene su propio peso. Para sobrevivir hasta el año 7000 d. C., es decir, vivir mientras vivieron las pirámides, los rascacielos deben luchar contra la lluvia, el viento y las tormentas eléctricas durante miles de años.
“El viento es un problema particular para los edificios altos”, dice Bill Baker, ingeniero de diseño de Burj. Cuando el viento pasa rápidamente por un objeto aerodinámico, como un árbol o un poste de luz, se arremolina en una ráfaga organizada que gira alrededor del objeto primero hacia la izquierda, luego hacia la derecha, luego nuevamente hacia la izquierda, y debido al cambio en la dirección del viento, el objeto se balancea. Con vientos fuertes, Burj puede oscilar hasta un metro y medio en cada dirección.
El problema es que cuanto más alto, más rápido es el viento. Para evitar que los rascacielos se caigan, y que las personas de arriba se deshagan del mareo, los ingenieros están diseñando edificios de formas irregulares que obstruyen el viento y destruyen su organización. Desde un punto de vista arquitectónico, el edificio puede parecer demasiado elegante, pero los distintivos perfiles dentados de Burj y Shard son más por seguridad que por belleza.
Ni siquiera un huracán los sacudirá. “Si es un edificio normal, tiene que poder resistir un huracán que ocurre una vez cada 700 años”, dice Baker. Edificios importantes como el Burj Khalifa podrán hacer frente a eventos que ocurren una vez cada varios milenios.
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Y también hay relámpagos. Los Emiratos Árabes Unidos, donde se encuentra Burj, experimenta alrededor de 10 tormentas eléctricas al año. Un solo rayo de miles de millones de voltios puede ser tan fuerte como un reactor nuclear. “Estuve en Dubai durante una tormenta y Burj es como un pararrayos para toda la ciudad: un rayo lo golpea cada minuto”, dice Baker.
Afortunadamente, hay una solución. Durante la construcción, la carcasa de acero del edificio se une, cada barra de acero, cada marco de ventana, hasta la base. Y funciona como una jaula gigante de Faraday, un recinto protector similar a la malla de alambre de los hornos microondas que mantiene el contenido seguro al limitarlo a la electricidad. “He hablado con equipos de trabajo después de una tormenta eléctrica particularmente poderosa y no han visto ningún daño”, dice Baker.
Incluso durante los terremotos, los rascacielos se mantienen extremadamente bien. Cuanto más rápido sea el cobarde, mejor. Se trata de algo parecido a la resonancia. Si el suelo tiembla a una frecuencia que coincide con la velocidad de oscilación del edificio, se moverá cada vez más rápido hasta que se derrumbe, posiblemente. “Los edificios estrechos tardarán más en moverse hacia adelante y hacia atrás, 11 segundos para Burj, por lo que se moverán, pero no colapsarán”, dice Baker.
Pero no es del todo confiable: así como rompemos los clips, doblándolos y desdoblándolos repetidamente, si el acero se toca con demasiada frecuencia, estallará.
Mucho más peligroso es el agua.
En la década de 1930, 96 de los 100 edificios más altos del mundo estaban hechos de acero. Hoy en día, la mayoría de los edificios urbanos están construidos con hormigón armado (hormigón armado), que combina la resistencia a la tracción (capacidad para resistir el estiramiento) del metal y la resistencia a la compresión (capacidad para resistir el aplastamiento) de la piedra.
Cuando se almacena en un lugar seco, el hormigón armado es un material asombroso que puede durar para siempre. Pero en áreas con un alto nivel de sedimentos, los ácidos débiles en el agua reaccionan lentamente con la piedra caliza en el cemento y lo llevan a cabo: aparecen oxidaciones y agujeros en el acero en el edificio.
“Que las pirámides estén en un ambiente seco es increíblemente importante”, dice Michelle Barsum, científica de materiales de la Universidad Drexel en Filadelfia. Incluso en el Sahara secado al sol, las primeras pirámides cayeron bajo los estragos del agua.
Durante muchos años se creyó que los egipcios finalmente lo descubrieron y aprendieron a cortar bloques con un ajuste más ajustado, pero cómo exactamente seguía siendo un misterio. Luego, a principios de la década de 2000, alguien finalmente tuvo la idea de estudiar las rocas con un microscopio de alta resolución. Fue Michel Barsum, y notó que estas rocas no eran calizas naturales, sino que estaban moldeadas a partir de una forma temprana de cemento.
Como experto en cerámica, Barsum nunca había estudiado las pirámides, no pudo resistir la tentadora perspectiva de averiguarlo con certeza. En lo profundo de los bloques antiguos, encontró pistas elocuentes: algas microscópicas, diatomeas, cuya dura cáscara estaba parcialmente erosionada por cemento alcalino. “Aproximadamente el 90% de la pirámide está hecha de piedra tallada, el resto está fundido”, dice Barsum.
Los egipcios fabricaban sus piedras a partir de cuatro componentes principales: piedra caliza, cal, agua y barro. Reaccionan entre sí para formar un adhesivo químico. Más importante aún, a medida que el adhesivo envejece, vuelve a su estado original de los componentes, convirtiendo el cemento nuevamente en piedra. “Huele y parece piedra caliza natural”, dice Barsum.
Pero si la capa principal de hormigón del rascacielos es relativamente fuerte, el destino de las ventanas es menos transparente. El vidrio pesa como el granito y tiene la rigidez del aluminio; se necesitarán 10 toneladas de presión para aplastar un centímetro cúbico. Incluso el mar necesitará 50 años de pulido para convertir el vidrio en piedras lisas de colores en la playa. Y, sin embargo, el vidrio no es perfecto. Puede agrietarse espontáneamente. Nadie sabe por qué.
Incluso con una doble capa de vidrio, si no se mantiene, la mayoría de las ventanas no durarán mucho. "El vidrio no se ve particularmente afectado por el medio ambiente, pero debido a las vibraciones del viento, las tormentas eléctricas y otras influencias, eventualmente se rompe", dice Konstantinos Tsavdaridis, científico de materiales de la Universidad de Leeds.
Finalmente, ¿el vidrio eventualmente se escurrirá hacia la parte inferior del marco? Esta idea se basa en el hecho de que las ventanas medievales solían ser más gruesas en la parte inferior y que el vidrio es, de hecho, un líquido extremadamente viscoso: y durante cientos de años, el vidrio puede drenar en la parte inferior del marco.
En 1998, esta idea popular fue refutada enérgicamente por un grupo de físicos, que calculó que tomaría tiempo “mucho más que la edad del universo” para que ocurriera un cambio notable en el vidrio a temperatura ambiente. El grosor desigual del vidrio antiguo era completamente aleatorio: hacer incluso vidrio hace un par de cientos de años no era tan fácil.
Entonces, ¿pueden los rascacielos modernos hacer que el tiempo les tema?
Bill Baker cree que sí. “Los materiales de construcción son bastante buenos en estos días. Excepto en esos momentos en los que fallan, y si reciben apoyo.
Agrawal está de acuerdo. "Si te ocupas de ellos, ¿por qué no?"
Según Konstantinos, las estructuras de hormigón durarán más, ya que el óxido que se forma en el hormigón armado lo mata. Pero Redford duda que nuestros edificios duren lo suficiente. Después de todo, estas son estructuras funcionales que simplemente hacen su trabajo. Será más fácil tirarlos. La mayoría de los rascacielos serán demolidos antes de caer. Después de todo, la Gran Pirámide no era el único edificio asombroso hace 4.500 años.
Se dice que el llamado Laberinto fue aún más inusual. “Cuando el historiador griego Herodoto lo vio, se quedó sin aliento. No pudo describir el tamaño y el peso de los bloques más grandes que entraron en el edificio”, dice Redford. No encontrarás un edificio así hoy. El laberinto fue saqueado y sus ladrillos se utilizaron para construir otros edificios. Si caminas por las calles del Viejo Cairo y estudias los cimientos de edificios antiguos, a veces puedes encontrar inscripciones jeroglíficas de ese mismo edificio.
Si no derribamos rascacielos, por ejemplo, en Nueva York, y no se caen, entonces al ritmo actual de construcción de 7000 habrá 10.000 edificios de más de 160 metros de altura. Quizás tengamos algo de lo que estar orgullosos. ¿Por qué somos peores que los antiguos egipcios?
ILYA KHEL
