Tòa nhà chọc trời “tái chế” đầu tiên trên thế giới

Chủ sở hữu tòa tháp - AMP Capital muốn thay thế nó bằng một thứ gì đó lớn hơn, tốt hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Cuối cùng, họ quyết định “tái chế” tòa tháp này để tiết kiệm hơn nữa, nhất là giảm phát thải CO2.

Giải quyết những bài toán hóc búa

Chỉ riêng việc phá dỡ các tòa nhà cao tầng cũng thường đi kèm với việc gây ô nhiễm môi trường đáng kể, từ chất thải xây dựng đến khí CO2 do máy móc hạng nặng thải ra. Vì vậy, vào năm 2014, Công ty đầu tư AMP Capital của Úc đã phát động một cuộc thi kiến trúc với một bản tóm tắt chưa từng có: Xây dựng một tòa nhà chọc trời mới mà không phá hủy tòa nhà cũ. Đòi hỏi nói trên được công ty kiến trúc của Đan Mạch 3XN đáp ứng một cách hoàn hảo.

Được mệnh danh là tòa nhà cao tầng "tái chế" đầu tiên trên thế giới, tòa tháp kết quả đã khai trương vào đầu năm nay và mới đây được vinh danh là Tòa nhà Thế giới của năm 2022 (World Building of the Year 2022). Đứng ở độ cao 676 feet (hơn 200m), tòa nhà chọc trời 49 tầng được mở rộng rộng rãi, hiện được gọi là Quay Quarter Tower, được giữ lại hơn 2/3 cấu trúc cũ, bao gồm dầm và cột, cũng như 95% lõi của tòa nhà ban đầu.

Fred Holt, một đối tác của công ty kiến trúc 3XN cho biết: "Tòa tháp sắp hết tuổi thọ, xét về khả năng tồn tại... nhưng cấu trúc và “xương” thực sự có thể tồn tại lâu hơn rất nhiều".

Sau khi loại bỏ những phần không thể cứu vãn của tòa nhà cũ, các công nhân đã dựng lên một cấu trúc mới bên cạnh nó và sau đó họ "ghép" vào những gì còn lại. Một mặt tiền bằng kính hiện đại được bọc xung quanh cả hai để tạo ra một tòa nhà chọc trời duy nhất. Thiết kế mới đã tăng gấp đôi diện tích sàn có sẵn của tòa nhà và do đó, số lượng người mà tòa nhà có thể chứa, từ 4.500 lên 9.000.

Các kiến trúc sư tin rằng phương pháp của họ đã tiết kiệm được 12.000 tấn CO2 so với việc phá bỏ tòa tháp và bắt đầu lại từ đầu - đủ để cung cấp năng lượng cho tòa nhà trong hơn 3 năm. Cùng với việc giảm sử dụng các vật liệu sử dụng nhiều carbon như bê tông, kế hoạch này cũng có thể tiết kiệm tới một năm thời gian xây dựng.

“Các tòa nhà cao tầng thường co lại dưới sức nặng của chính chúng, đặc biệt là trong vài tháng đầu tiên sau khi hoàn thành. Do đó, AMP Centre cũ "ở một mức độ hơi khác so với trên bản vẽ", Fred Holt nói và giải thích rằng bê tông "chảy ra và rơi xuống" khi nó khô hoàn toàn.

Kim Herforth Nielsen - nhà sáng lập kiêm Giám đốc sáng tạo của 3XN cho biết thêm: “Luôn có rất nhiều ẩn số khi bạn bắt đầu dỡ bỏ một tòa nhà cao tầng hiện có. Bê tông có thực sự bền như chúng ta nghĩ không?... Điều này rất quan trọng để tìm ra cách “treo” cấu trúc mới lên cấu trúc cũ".

Chỉ khi công việc xây dựng bắt đầu vào năm 2018, các kiến trúc sư và kỹ sư mới có thể đánh giá kỹ hơn tòa nhà hiện tại. Các mẫu bê tông đã được sử dụng để tính toán bao nhiêu và ở đâu, tải trọng kết cấu bổ sung có thể được hỗ trợ.

Việc các tòa nhà bị “co lại” theo thời gian cũng gây ra một tình huống khó khăn khác: Điều gì sẽ xảy ra nếu các cấu trúc cũ và mới không ăn khớp khi các cấu kiện bị co lại dần?

Để chống lại điều này, các kỹ sư đã lắp đặt hàng trăm cảm biến xung quanh tòa nhà để theo dõi ngay cả những chuyển động nhỏ nhất. Dữ liệu này được đưa vào thứ mà Holt mô tả là "song sinh kỹ thuật số" - một mô hình máy tính năng động của tòa tháp - được sử dụng để thực hiện các điều chỉnh theo thời gian thực và đảm bảo rằng "mọi thứ đều hoạt động, dịch chuyển và rút ngắn theo cách mà nó phải hoạt động".

Công nhân cũng để lại một khoảng cách 13 feet (4m) giữa các cấu trúc mới và cũ cho đến giai đoạn xây dựng cuối cùng, giúp bê tông mới có thời gian ổn định trước khi tiến hành "ghép" cuối cùng.

Hiệu quả hơn cả mong đợi

Thiết kế nổi bật của 3XN, là một phần của dự án tái phát triển rộng lớn hơn trị giá 1 tỷ đô la Úc (670 triệu USD), có 5 khối xếp chồng lên nhau hướng lên trời. Được các kiến trúc sư mô tả là một "ngôi làng thẳng đứng", Quay Quarter Tower chứa không gian bán lẻ và văn phòng nhìn ra Nhà hát Opera Sydney.

Nhìn từ bên ngoài, không có dấu vết rõ ràng nào của tòa nhà cũ của những năm 1970. Các kiến trúc sư cho biết, bên trong cũng vậy, hai phần của tòa tháp đã được "pha trộn" liền mạch.

Trong khi đó, chứng chỉ xanh của tòa nhà đã thu hút được sự khen ngợi từ những người tổ chức giải thưởng Tòa nhà Thế giới của năm, giải thưởng được trao cho Tháp Khu phố Quay tại Liên hoan Kiến trúc Thế giới tuần trước ở Lisbon, Bồ Đào Nha. Trong một tuyên bố, Giám đốc chương trình của sự kiện trao giải thưởng “Tòa nhà Thế giới của năm 2022” Paul Finch đã ca ngợi tòa nhà chọc trời Quay Quarter Tower là một "ví dụ về tái sử dụng thích ứng" với "một câu chuyện giảm phát thải carbon tuyệt vời".

Đối với chủ sở hữu tòa tháp, thiết kế đã đạt được một kỳ tích quan trọng khác: Nó rẻ hơn đáng kể so với việc xây dựng từ đầu. Fred Holt ước tính rằng, AMP Capital đã tiết kiệm được 150 triệu đô la Úc (102 triệu USD) bằng cách giữ lại cấu trúc ban đầu.