اشتباه عجیب در طراحی آسمان‌خراش لندن باعث ذوب خودروها شد

ساختمانی در لندن به‌دلیل طراحی خاص نمای خود، نور خورشید را مانند آینه‌ای غول‌پیکر روی خیابان متمرکز می‌کرد و گرمای حاصل به‌اندازه‌ای شدید بود که قطعات خودروهای پارک‌شده را ذوب می‌کرد. این اتفاق در سال ۲۰۱۳ رخ داد و چند سال بعد پژوهشگران با شبیه‌سازی رایانه‌ای نشان دادند شرایط می‌توانست حتی خطرناک‌تر باشد.

آسمان‌خراش شماره ۲۰ خیابان فنچرچ لندن که به‌دلیل شکل ظاهری‌اش با نام واکی‌تاکی شناخته می‌شود، در سال ۲۰۱۳ به‌خاطر مشکلی غیرمنتظره خبرساز شد. نمای شیشه‌ای و مقعر ساختمان به‌گونه‌ای طراحی شده بود که نور خورشید را بازتاب می‌داد و در محدوده کوچکی از خیابان مجاور متمرکز می‌کرد.

ماجرای خودروی جگوار و گرمای متمرکز

ماجرا زمانی توجه رسانه‌ها را جلب کرد که مالک یک خودروی جگوار اعلام کرد بخش‌هایی از خودرویش پس از پارک‌شدن در نزدیکی ساختمان، بر اثر گرمای شدید تغییر شکل داده و آسیب دیده است. پس از انتشار این خبر، افراد دیگری نیز از آسیب‌دیدن خودروهایشان خبر دادند. حتی گزارشی درباره آتش‌گرفتن یک فرش در همان محدوده منتشر شد.

بررسی خبرنگاران روزنامه City AM نشان داد شدت نور در بعضی نقاط اطراف آسمان‌خراش تا شش برابر بیشتر از سایر نقاط لندن است. نور بازتاب‌شده آن‌قدر شدید بود که رهگذران برای محافظت از چشم‌هایشان مجبور می‌شدند صورت خود را بپوشانند. خبرنگاران بعدها نشان دادند که گرمای متمرکزشده توسط ساختمان حتی برای سرخ‌کردن تخم‌مرغ کافی است.

عامل اصلی مشکل، شکل مقعر نمای ساختمان بود. سطح شیشه‌ای و بازتابنده آسمان‌خراش مانند آینه‌ای مقعر عمل می‌کرد و پرتوهای خورشید را پس از بازتاب، در محدوده‌ای کوچک از خیابان مقابل به هم می‌رساند. تمرکز انرژی خورشیدی در این نقطه باعث افزایش شدید دمای سطوحی می‌شد که در معرض نور قرار داشتند.

اعتراف معمار و سایه‌بان‌های حذف‌شده

رافائل وینیولی، معمار ساختمان، در گفت‌وگو با گاردین اعتراف کرد که از احتمال بروز چنین مشکلی آگاه بوده است. به‌گفته او، در طرح اولیه از تیغه‌های سایه‌انداز برای کنترل تابش نور خورشید استفاده شده بود، اما توسعه‌دهندگان پروژه برای کاهش هزینه‌ها این بخش را حذف کردند. وینیولی گفت که درباره پیامدهای حذف سایه‌اندازها هشدار داده بود، اما انتظار نداشت شدت گرمای ایجادشده تا این اندازه زیاد باشد.

جالب اینکه این نخستین باری نبود که یکی از ساختمان‌های طراحی‌شده توسط وینیولی با مشکل تمرکز نور خورشید روبه‌رو می‌شد. هتلی در لاس‌وگاس که او طراحی کرده بود نیز پیش‌تر به‌دلیل بازتاب و تمرکز نور خورشید خبرساز شده بود. در آن ساختمان، گرمای شدید به چند صندلی مخصوص آفتاب‌گرفتن و حتی موهای یکی از مهمانان آسیب رسانده بود.

وینیولی در واکنش به مقایسه دو ساختمان توضیح داد که مشکلات آن‌ها یکسان نبوده‌اند، اما احتمال وقوع مشکل در هتل لاس‌وگاس نیز از قبل مطرح شده بود.

پس از انتشار گزارش‌های مربوط به آسمان‌خراش لندن، برای جلوگیری از آسیب‌های بیشتر، ابتدا پوششی موقت در قسمت بالایی ساختمان نصب شد. در سال بعد نیز راهکاری دائمی برای کاهش تمرکز نور خورشید به اجرا درآمد.

تأیید علمی ذوب‌شدن در شبیه‌سازی ۲۰۱۷

چهار سال پس از حادثه، گروهی از پژوهشگران تصمیم گرفتند با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، صحت گزارش‌های مربوط به ذوب‌شدن قطعات خودرو را بررسی کنند.

پژوهشگران برای بازسازی شرایط حادثه، وضعیت تابش خورشید در سناریوهای مختلف آب‌وهوایی را مدل‌سازی کردند. هدف آن‌ها محاسبه شدت انرژی خورشیدی و دمای احتمالی سطوح در نقاطی بود که گزارش آسیب‌دیدگی از آن‌ها منتشر شده بود.

نتایج نشان داد نمای مقعر ساختمان واقعا می‌توانسته نور خورشید را با شدتی بسیار بیشتر از حالت عادی روی خیابان متمرکز کند. براساس شبیه‌سازی‌ها، شدت شار گرمایی در نقطه تمرکز نور بین ۱۰ تا ۱۵ برابر تابش مستقیم خورشید بود.

پژوهشگران دریافتند آینه جانبی خودرو می‌توانسته بر اثر قرارگرفتن در این محدوده ذوب شود؛ زیرا دمای آن برای مدت‌هایی تا یک ساعت، بسیار بالاتر از نقطه ذوب پلاستیک قرار می‌گرفت.

محاسبات همچنین نشان داد شدت شار تابشی در برخی شرایط می‌توانسته به بیش از ۴۱۰۰ وات بر مترمربع برسد؛ مقداری بسیار بیشتر از شدت معمول تابش مستقیم خورشید در سطح زمین.

بررسی محل تمرکز انرژی نشان داد بیشترین شدت گرما عمدتا در جایگاه‌های پارک خودرو ایجاد می‌شد. این یافته با گزارش‌های مربوط به آسیب‌دیدن خودروهای پارک‌شده در خیابان مطابقت داشت.

پژوهشگران همچنین وضعیت یک آرایشگاه در همان محدوده را بررسی کردند. شبیه‌سازی‌ها نشان داد بیشترین شدت تابش در گوشه سمت راست ورودی مغازه متمرکز می‌شد؛ درست همان نقطه‌ای که آثار سوختگی روی پادری آرایشگاه مشاهده شده بود.

به‌گفته پژوهشگران، اگر در زمان وقوع حادثه آسمان صاف‌تر بود، شدت تابش بازتاب‌شده می‌توانست افزایش یابد و آسیب‌های بیشتری ایجاد کند. آن‌ها در جمع‌بندی مقاله تأیید کردند که نمای جنوبی و مقعر آسمان‌خراش واکی‌تاکی می‌توانسته عامل ذوب‌شدن قطعات پلاستیکی خودروهای پارک‌شده در خیابان مقابل باشد.

ماجرای ساختمان واکی‌تاکی باعث شد برخی رسانه‌ها لقب‌هایی مانند «فرای‌اسکریپر» و «واکی‌اسکورچی» به‌معنای آسمان‌خراش سوزاننده را برای آن انتخاب کنند؛ نام‌هایی طنزآمیز که به توانایی ناخواسته ساختمان در ایجاد گرمای شدید اشاره داشتند.

هرچند این لقب‌ها چندان فراگیر نشدند، حادثه سال ۲۰۱۳ نشان داد که حتی ویژگی‌های ظاهری ساختمان، مانند انحنای نما و جنس سطوح بازتابنده، می‌توانند پیامدهایی فراتر از زیبایی‌شناسی داشته باشند و بر ایمنی محیط اطراف تأثیر بگذارند.