در قلب منطقه مالی لندن، آسمان‌خراشی با طراحی غیرمعمول وجود دارد که زمانی به‌جای یک شاهکار معماری، به منبع دردسر برای خودروها و کسب‌وکارهای اطراف تبدیل شد. برج واکی‌تاکی (Walkie-Talkie) با نمای شیشه‌ای خمیده خود نور خورشید را روی خیابان متمرکز می‌کرد و گرمای حاصل از آن به اندازه‌ای بود که قطعات پلاستیکی خودروها تغییر شکل می‌دادند.
این اتفاق عجیب در سپتامبر ۲۰۱۳ و زمانی رخ داد که ساختمان هنوز در حال تکمیل بود. براساس گزارش نشنال جئوگرافیک و پژوهش دانشگاه امپریال کالج لندن، شکل مقعر نمای برج مانند یک آینه بزرگ عمل می‌کرد و پرتوهای خورشید را در محدوده کوچکی از خیابان متمرکز می‌ساخت. ماجرایی که بعدها به یکی از نمونه‌های مشهور اهمیت شبیه‌سازی نور خورشید در طراحی ساختمان‌های بلند تبدیل شد.
برج واکی‌تاکی لندن؛ آسمان‌خراشی با طراحی متفاوت
برج واکی‌تاکی با نام رسمی 20 Fenchurch Street در منطقه مالی شهر لندن قرار دارد. این ساختمان حدود ۱۶۰ متر ارتفاع دارد و طراحی آن توسط معمار اروگوئه‌ای، رافائل وینیولی (Rafael Viñoly)، انجام شده است.
ویژگی شاخص این آسمان‌خراش، بدنه‌ای است که با افزایش ارتفاع به سمت بیرون گسترش پیدا می‌کند. همین طراحی باعث شده نمای ساختمان شبیه دستگاه واکی‌تاکی باشد و نام غیررسمی آن نیز از همین شباهت گرفته شده است.
این ساختمان در سال ۲۰۱۴ تکمیل شد و طبقات بالایی آن میزبان مجموعه مشهور Sky Garden هستند؛ فضایی با چشم‌انداز گسترده از شهر لندن.
بااین‌حال، پیش از تکمیل پروژه، یک مشکل غیرمنتظره در طراحی نمای شیشه‌ای ساختمان آشکار شد.
چگونه نور خورشید باعث ذوب‌شدن قطعات خودرو شد؟
در سپتامبر ۲۰۱۳، راننده یک خودروی جگوار XJ پس از بازگشت به محل پارک خودرو متوجه شد بخش‌هایی از بدنه و تجهیزات پلاستیکی آن بر اثر گرمای شدید آسیب دیده‌اند.
بررسی‌ها نشان داد نور خورشید پس از برخورد با نمای شیشه‌ای و مقعر برج واکی‌تاکی، به‌صورت متمرکز روی خیابان مجاور بازتاب پیدا می‌کند.
این پدیده از نظر فیزیکی به عملکرد آینه‌های مقعر شباهت دارد. هنگامی که پرتوهای تقریباً موازی خورشید به سطح بازتابنده خمیده برخورد می‌کنند، ممکن است در محدوده کوچکی متمرکز شوند.
در نتیجه، انرژی بیشتری به سطح اجسام موجود در آن محدوده می‌رسد و دمای آن‌ها افزایش پیدا می‌کند.
این گرما باعث تغییر شکل قطعات پلاستیکی خودرو، آسیب به رنگ سطوح و سوختگی برخی وسایل در اطراف ساختمان شد.
دمای ۷۰ درجه‌ای و پختن تخم‌مرغ در خیابان
شدت گرمای ایجادشده توسط بازتاب نور خورشید به اندازه‌ای بود که برخی گزارش‌های محلی از ثبت دمای حدود ۷۰ درجه سانتی‌گراد در نقاط داغ خبر دادند.
البته این عدد مربوط به شرایط موضعی و اندازه‌گیری‌های انجام‌شده در محدوده بازتاب نور بود و نباید با دمای هوای کل خیابان یا شهر لندن اشتباه گرفته شود.
ماجرا زمانی عجیب‌تر شد که خبرنگاران و افراد محلی توانستند با استفاده از گرمای ایجادشده روی سطوح خیابان، تخم‌مرغ بپزند.
در کنار آسیب به خودروها، گزارش‌هایی درباره سوختگی فرش، آسیب به تجهیزات مغازه‌ها و تغییر شکل برخی وسایل نیز منتشر شد.
این اتفاق باعث شد رسانه‌های بریتانیایی لقب Walkie-Scorchie را برای ساختمان انتخاب کنند؛ نامی طنزآمیز که به گرمای شدید ایجادشده توسط برج اشاره داشت.
اشتباه معمار برج واکی‌تاکی چه بود؟
رافائل وینیولی، معمار برج، پس از انتشار گزارش‌ها پذیرفت که احتمال بازتاب شدید نور خورشید در طراحی ساختمان پیش‌بینی شده بود، اما شدت واقعی گرما کمتر از مقدار رخ‌داده برآورد شده بود.
او در مصاحبه‌ای در سال ۲۰۱۳ توضیح داد که طراحی اولیه ساختمان شامل سایه‌بان‌های افقی روی نمای جنوبی بوده است.
بااین‌حال، این عناصر در جریان توسعه پروژه از طرح کنار گذاشته شدند.
همین موضوع باعث شد نمای شیشه‌ای خمیده ساختمان بدون محافظ کافی در برابر تابش مستقیم خورشید باقی بماند.
این پرونده نشان داد که حتی در پروژه‌های بزرگ معماری نیز تغییرات طراحی و برآورد نادرست شرایط محیطی می‌تواند پیامدهای غیرمنتظره‌ای ایجاد کند.
پژوهش دانشگاه امپریال کالج درباره اشعه مرگ لندن
پژوهشگران دانشگاه امپریال کالج لندن در مطالعه‌ای که نتایج آن در سال ۲۰۱۸ منتشر شد، رفتار نور خورشید روی نمای برج واکی‌تاکی را با استفاده از شبیه‌سازی رایانه‌ای بررسی کردند.
این پژوهش نشان داد که شکل مقعر ساختمان می‌توانسته تابش خورشید را در محدوده‌ای کوچک متمرکز کند و دمای قطعات پلاستیکی خودروها را به بالاتر از نقطه نرم‌شدن یا ذوب آن‌ها برساند.
محققان همچنین بررسی کردند که اگر شرایط آب‌وهوایی و زاویه تابش خورشید متفاوت بود، چه خطراتی ممکن بود ایجاد شود.
نتایج نشان داد که در شرایط نامساعدتر، تابش متمرکز می‌توانست برای پوست و چشم افراد نیز خطرناک باشد.
بااین‌حال، در حادثه سال ۲۰۱۳ آسیب جسمی جدی به افراد گزارش نشد و شرایط جوی و مسیر حرکت نور در جلوگیری از پیامدهای شدیدتر نقش داشتند.
راه‌حل مهندسان برای جلوگیری از بازتاب خطرناک نور
پس از مشخص‌شدن مشکل، مالکان ساختمان ابتدا اقدامات موقتی برای محافظت از خیابان و خودروهای پارک‌شده انجام دادند.
در ادامه، تصمیم گرفته شد مجموعه‌ای از تیغه‌های آلومینیومی روی نمای جنوبی ساختمان نصب شود.
این سامانه که در معماری با نام Brise-Soleil شناخته می‌شود، مانند یک سایه‌بان خارجی عمل می‌کند و از تمرکز شدید پرتوهای خورشید جلوگیری می‌کند.
تیغه‌های آلومینیومی با کاهش تابش مستقیم به نمای شیشه‌ای و کنترل بازتاب نور، مشکل اصلی ساختمان را برطرف کردند.
این تغییرات در سال ۲۰۱۴ اجرا شدند و برج واکی‌تاکی پس از آن توانست بدون تکرار مشکل مشهور بازتاب متمرکز نور به فعالیت خود ادامه دهد.
درس مهم برج واکی‌تاکی برای معماری مدرن
ماجرای برج واکی‌تاکی به یکی از نمونه‌های شناخته‌شده مشکلات ناشی از طراحی نماهای شیشه‌ای خمیده تبدیل شده است.
در معماری مدرن، استفاده از شیشه و سطوح بازتابنده می‌تواند به زیبایی ساختمان و تأمین نور طبیعی کمک کند، اما طراحی این عناصر باید با بررسی دقیق شرایط محیطی همراه باشد.
زاویه تابش خورشید، شکل هندسی ساختمان، جنس مصالح و موقعیت ساختمان‌های اطراف از عواملی هستند که می‌توانند بر میزان بازتاب نور تأثیر بگذارند.
امروزه ابزارهای شبیه‌سازی رایانه‌ای به معماران و مهندسان کمک می‌کنند چنین مشکلاتی را پیش از آغاز ساخت شناسایی کنند.
داستان برج واکی‌تاکی یادآوری می‌کند که طراحی متفاوت و چشمگیر، بدون بررسی دقیق پیامدهای فیزیکی آن، ممکن است هزینه‌های غیرمنتظره‌ای برای شهر و ساکنانش ایجاد کند.
دیدگاه‌ها