على الأرجح لا تحمل جدران هذا المبنى الزجاجي العبء الإنشائي

غالبًا ما يكون الجزء الذي يبدو الأقوى والأهم في مبنى مكتبي حديث هو الجزء الذي يؤدي أقل قدر من العمل الإنشائي: الجدار الزجاجي اللامع الذي يملأ مجال رؤيتك.

تتضح الفكرة عندما تقف في أحد شوارع المدينة وتلعب لعبة سريعة. هل تستطيع أن تميّز الأعمدة الرأسية، أو خطوط الطوابق الأفقية، أو نواة مركزية أكثر سُمكًا خلف الزجاج؟ إذا استطعت، فأنت ترى الفرق بين الغلاف المصقول والهيكل العظمي الكامن تحته.

الجدار الظاهر والهيكل الحامل

يكبر معظمنا وهو يقرأ المباني بالطريقة نفسها التي يقرأ بها البيوت. يبدو الجدار كأنه يحمل كل ما فوقه، لأن ذلك كان صحيحًا في كثير من المباني الأقدم فعلًا. فالجدار الحامل يؤدي وظيفتين معًا: يحيط بالحيز وينقل الوزن من الأعلى إلى الأرض.

أما مباني المكاتب الحديثة، فكثيرًا ما تفصل بين الوظيفتين. قد يكون الغلاف الخارجي واجهة ستارية، أي جدارًا خارجيًا غير حامل تدعمه بنية المبنى الفولاذية أو الخرسانية. ويعرّف دليل تصميم المباني المتكامل (Whole Building Design Guide) الواجهة الستارية بهذه الصفة، موضحًا أن الإطار الإنشائي الذي يحمل الطوابق والسقف ألغى حاجة الجدار الخارجي إلى أن يكون النظام الأساسي لحمل الأوزان.

للواجهة مع ذلك وظائف حقيقية: فهي تعزل الداخل عن المطر والرياح، وتساعد على ضبط الحرارة، وتسمح بدخول الضوء وتوفر الإطلالات. كما تتحمل مكوناتها وزنها الذاتي وضغط الرياح الواقع عليها، ثم تنقل هذه الأحمال إلى نقاط تثبيتها في الهيكل. أما أوزان الطوابق والمكاتب وشاغلي المبنى، فتمر عادة عبر نظام آخر.

يمكنك تمثيل الفصل بين النظامين برسم مستطيل للبرج، ثم صندوق في الوسط للنواة، وخطوط أفقية للطوابق، وخطوط خارجية رفيعة للزجاج. إذا أزلت الخطوط الزجاجية من الرسم، فسيبقى لديك في حالات كثيرة إطار قادر على الوقوف. وإذا أزلت الهيكل والنواة، يختفي مسار حمل المبنى.

كيف ينتقل الوزن إلى الأرض؟

ابدأ من بلاطة الطابق. الناس والمكاتب المستعملة والأسقف وكل ما عدا ذلك يضغط إلى أسفل عليها، فتنقل البلاطة الوزن إلى الجسور أو مباشرة إلى الأعمدة، بحسب النظام الإنشائي. تحمل الأعمدة والنواة هذا الحمل نزولًا من طابق إلى آخر، ثم تسلمه إلى الأساسات، ومنها إلى الأرض.

النواة عنصر بارز في عدد كبير من الأبراج المكتبية. توجد المصاعد والسلالم ومجاري الخدمات عادة داخل كتلة سميكة من الخرسانة المسلحة أو الفولاذ، ويمكن لهذه الكتلة أن تمنح المبنى جزءًا كبيرًا من صلابته في مواجهة القوى الجانبية الناتجة عن الرياح. عند قراءة البرج من الخارج، ابحث عن هذا الوسط الصلب قبل أن تنشغل بالغلاف اللامع عند الحافة.

هكذا تتوزع الوظائف بوضوح. الهيكل يحمل الأحمال الرأسية، ويقاوم مع النواة أو أنظمة التدعيم القوى الجانبية. الواجهة تقي الداخل من العوامل الجوية وتنقل ما يقع عليها إلى الهيكل. والزجاج يُدخل الضوء ويتيح الرؤية.

هذا الفصل مقصود في التصميم؛ إذ يستطيع كل نظام أن يؤدي وظيفة محددة. لا يُطلب من جدار واحد أن يحمل الطوابق، ويغلق المبنى، ويضبط الحرارة والهواء والماء في الوقت نفسه.

ابحث عن التكرار خلف اللمعان

كانت المرة الأولى التي اتضحت فيها هذه الفكرة حقًا بالنسبة إليّ عندما سمعت أحدهم يقول، بمعنى ما: «توقّف عن التحديق في اللمعان وابحث عن التكرار». عند السير بمحاذاة مبنى مكتبي، تكون الدلائل المفيدة هي حواف الطوابق المتراكبة، والتباعد المنتظم بين الأعمدة، والوسط الصلب المظهر حيث توجد المصاعد.

تأمل برج مكاتب زجاجيًا نموذجيًا له بهو يمكنك رؤية جزء منه من الخارج. قد تلاحظ بلاطة الطابق عند كل مستوى، ثم دعامات رأسية متراجعة عن خط الزجاج أو ظاهرة في الداخل. أما الواجهة فتبدو طبقة رفيعة مثبتة أمام هذه العناصر أو بينها، وليست جدارًا سميكًا متصلًا كالذي تجده في بيت مبني بجدران حاملة.

يمكنك رسم الصورة على هيئة طبقات من الفطائر المكدسة تمثل الطوابق، وتحتها أعواد أسنان تمثل الأعمدة، ثم غلاف شفاف يحيط بالجميع ويمثل الواجهة. الغلاف ضروري لإغلاق المبنى، بينما توضح الأعمدة والطوابق في هذا الرسم المبسط طريق الوزن إلى الأسفل.

ويُعَد مبنى سيغرام (Seagram Building) في نيويورك مثالًا مشهورًا على قدرة الواجهة على الإيحاء بالبنية. تصف مؤسسة لا كاسا دي لا أركيتكتورا واجهته بأنها جدار ستاري زجاجي يتكون مظهره الخارجي من قوائم رأسية برونزية وأجزاء أفقية من معدن مونتز. تمنح هذه الخطوط الواجهة إيقاعًا إنشائيًا قويًا، مع أن الغلاف المرئي والإطار الفولاذي الحامل ليسا نظامًا واحدًا.

متى يشارك الغلاف في العمل الإنشائي؟

توجد مبانٍ تستخدم محيطها الخارجي بطريقة إنشائية أوضح. قد يصمم المهندسون أبراجًا بأعمدة خارجية متقاربة، أو بتدعيم قطري ظاهر على الواجهة، فتغدو العناصر التي تراها عند الحافة جزءًا من النظام المقاوم للجاذبية أو الرياح. وفي هذه الحالة ينبغي التمييز بين تلك العناصر الحاملة وبين ألواح الزجاج المثبتة بها.

وقد يدخل الزجاج نفسه في تجميعات هندسية تتجاوز الإغلاق الشفاف. تورد الجمعية الوطنية للزجاج أن الأنظمة المتخصصة تشمل جدرانًا ذات زعانف زجاجية إنشائية، كما تشرح أن الزعانف الزجاجية يمكن أن تتصل بزجاج الواجهة بواسطة وصلات معدنية أو سيليكون إنشائي أو كليهما. وتظهر هذه الحلول في بعض المظلات والردهات والواجهات المتخصصة، حيث تحمل الزعانف والوصلات أحمالًا موضعية.

كذلك تتحمل الواجهة الستارية العادية ضغط الهواء الواقع مباشرة عليها، ويجب أن تنقله إلى نقاط التثبيت ثم إلى إطار المبنى. وقد يؤثر شكل الغلاف في حركة الهواء حول البرج. لكن وجود هذه الوظائف لا يجعل ألواح الزجاج المسار الأساسي لأوزان الطوابق في مبنى المكاتب المعتاد.

تظل البلاطات والجسور والأعمدة والنواة والأساسات هي العناصر التي ينبغي أن تبحث عنها أولًا. أما الواجهة فقد تؤدي عملًا إنشائيًا محددًا، أو تتصل بعناصر محيطية حاملة، من غير أن تتحول هي نفسها إلى الجدار الذي يحمل البرج كله.

اقرأ المبنى من الشارع في أقل من دقيقة

ابدأ من المركز. كثيرًا ما تشير منطقة رأسية خالية من النوافذ أو أثقل مظهرًا إلى النواة، حيث تتراص السلالم والمصاعد والخدمات وحيث يكمن قدر كبير من الصلابة.

انتقل بعد ذلك إلى خطوط الطوابق. إذا رأيت أشرطة أفقية عند كل مستوى، فأنت غالبًا تنظر إلى حواف البلاطات أو إلى أجزاء من نظام الواجهة المثبت أمامها. ثم ابحث عن إيقاع الأعمدة، سواء ظهرت خلف الزجاج مباشرة أم أوحت بها المسافات المنتظمة بين الفواصل الرأسية والفتحات.

تأمل أخيرًا موضع الواجهة بالنسبة إلى تلك العناصر. إذا بدت كطبقة رفيعة معلقة أمام حواف الطوابق، فهذه علامة بصرية على أنها غلاف وليست جدارًا حاملًا تقليديًا. وإذا رأيت أعمدة ضخمة أو تدعيمًا قطريًا عند المحيط، فقد يكون طرف المبنى نفسه جزءًا من النظام الإنشائي، حتى لو ظل الزجاج عنصر تغليف بين أجزائه.

عندما تمر قرب مبنى مكاتب زجاجي، خصص عشر ثوان لتتبع أربعة أشياء بالترتيب: النواة، وبلاطات الطوابق، ثم الأعمدة، ثم الواجهة الستارية المثبتة بينها. هذا التسلسل يكشف لك الهيكل الذي ينقل الوزن قبل الغلاف الذي يعكس المدينة.