Фазлур Рахман Хан ( бенгальский : ফজলুর রহমান খান , Фазлур Рохман Хан ; 3 апреля 1929 — 27 марта 1982) был американцем бангладешского происхождения [3] инженером-строителем и архитектором, который инициировал важные структурные системы для небоскребов . [4] [5] [6] Считающийся «отцом трубчатых конструкций » для высотных зданий, [7] Хан также был пионером в области автоматизированного проектирования (САПР). Он был проектировщиком Сирс-Тауэр, с тех пор переименованного в Уиллис-Тауэр , самого высокого здания в мире с 1973 по 1998 год, и 100-этажного Центра Джона Хэнкока .
Партнер чикагской фирмы Skidmore, Owings & Merrill , Хан больше, чем кто-либо другой, положил начало возрождению строительства небоскребов во второй половине 20-го века. [8] [9] Его называли «Эйнштейном строительного проектирования» и «Величайшим инженером-строителем 20-го века» за новаторское использование структурных систем , которые остаются фундаментальными для современного проектирования и строительства небоскребов . [4] [10] В его честь Совет по высотным зданиям и городской среде обитания учредил Медаль Фазлура Хана за заслуги перед жизнью в качестве одной из наград CTBUH Skyscraper Awards .
Хотя Хан наиболее известен своими небоскребами, он также был активным проектировщиком других видов сооружений, в том числе терминала аэропорта Хаджа , солнечного телескопа Макмата-Пирса и нескольких конструкций стадиона. [11] [12]
Фазлур Рахман Хан родился 3 апреля 1929 года в бенгальской мусульманской семье в Дакке , президентство Бенгалии (современная Бангладеш ). [13] Он был родом и вырос в Хан Бари из Бхандариканди в Мадарипуре , округ Фаридпур . Его отец, Хан Бахадур Абдур Рахман Хан , был учителем математики в средней школе и автором учебников, который в конечном итоге стал директором государственного образования в Бенгалии , а после выхода на пенсию стал первым директором Джаганнатх-колледжа . [13] Его мать, Хадиджа Хатун, была дочерью Абдул Басита Чоудхури, заминдара ( аристократического землевладельца) Дулая в Пабне , который проследил свою родословную до мигранта из Самарканда в Туркестане . [2] Дядя Хана по отцовской линии, Абдул Хаким Хан, был зятем Сайеда Абдул Джаббара, заминдара, жившего в Комилле . [14]
Хан учился в государственной средней школе Арманитола в Дакке. После этого он изучал гражданское строительство в Бенгальском инженерно-научном университете в Шибпуре (ныне Индийский институт инженерных наук и технологий, Шибпур ), Калькутта , Индия , а затем получил степень бакалавра гражданского строительства в инженерном колледже Ахсанулла (ныне Бангладешский университет). инженерии и технологии ). Он получил стипендию Фулбрайта и государственную стипендию, которая позволила ему поехать в Соединенные Штаты в 1952 году. Там он учился в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне . За три года Хан получил две степени магистра – одну по строительному проектированию и одну по теоретической и прикладной механике – и докторскую степень по строительной инженерии [15] с диссертацией на тему « Аналитическое исследование взаимосвязей между различными критериями проектирования для прямоугольных предварительно напряженных бетонных балок» . [16]
В его родном городе Дакка не было зданий выше трех этажей. Он не видел свой первый небоскреб лично до тех пор, пока ему не исполнился 21 год, и он не заходил в среднеэтажное здание, пока не переехал в Соединенные Штаты для обучения в аспирантуре. Несмотря на это, окружающая среда его родного города в Дакке позже повлияла на его концепцию строительства труб, вдохновленную бамбуком , выросшим вокруг Дакки. Он обнаружил, что полая трубка, подобная бамбуку в Дакке, придает высотным зданиям вертикальную прочность. [17]
В 1955 году, работая в архитектурной фирме Skidmore, Owings & Merrill (SOM), он начал работать в Чикаго . В 1966 году он стал партнером. Остаток своей жизни он проработал бок о бок с коллегой-архитектором Брюсом Грэмом . [18] Хан представил методы проектирования и концепции эффективного использования материалов в строительной архитектуре. Его первым зданием, в котором использовалась трубчатая конструкция, был многоквартирный дом Честнат Де-Витт . [19] В 1960-х и 1970-х годах он стал известен своими проектами 100-этажного Центра Джона Хэнкока в Чикаго и 110-этажной башни Сирс, с тех пор переименованной в Уиллис-Тауэр , самого высокого здания в мире с 1973 по 1998 год.
Он считал, что инженерам нужен более широкий взгляд на жизнь, говоря: «Технический человек не должен теряться в своих технологиях; он должен уметь ценить жизнь, а жизнь — это искусство, драма, музыка и, самое главное, люди». [13]
Личные документы Хана, большая часть которых на момент его смерти находилась в его офисе, хранятся в библиотеках Райерсона и Бернема при Чикагском институте искусств . Коллекция Фазлура Хана включает рукописи, эскизы, аудиокассеты, слайды и другие материалы, касающиеся его творчества.
Для развлечения Хан любил петь поэтические песни Рабиндраната Тагора на бенгали. У него и его жены Лизелотты, иммигрировавшей из Австрии , была дочь, родившаяся в 1960 году. [20] В 1967 году он решил стать гражданином Соединенных Штатов. [21] Хан был мусульманином на момент своей смерти. [18] [22] [23] [24]
Хан обнаружил, что жесткая стальная каркасная конструкция, которая долгое время доминировала в проектировании высотных зданий, была не единственной системой, подходящей для высотных зданий, что ознаменовало начало новой эры строительства небоскребов. [25]
Центральным нововведением Хана в проектировании и строительстве небоскребов была идея «трубчатой» конструктивной системы для высотных зданий, включая варианты каркасной трубы , ферменной трубы и вариантов связанных труб . Его «концепция трубы», в которой вся структура периметра внешних стен здания имитировала тонкостенную трубу, произвела революцию в проектировании высотных зданий. [7] Большинство зданий высотой более 40 этажей, построенных с 1960-х годов, теперь используют трубчатую конструкцию, основанную на принципах структурной инженерии Хана. [27] [28]
Боковые нагрузки (горизонтальные силы), такие как силы ветра, сейсмические силы и т. д., начинают доминировать в конструктивной системе и приобретают все большее значение в общей системе здания по мере увеличения высоты здания. Силы ветра становятся очень существенными, большое значение имеют также силы, вызванные землетрясениями и т. д. Трубчатые конструкции выдерживают такие нагрузки в высотных зданиях. Трубчатые конструкции отличаются жесткостью и имеют значительные преимущества перед другими каркасными системами. [29] Они не только делают здания структурно прочнее и эффективнее, но также значительно снижают требования к конструкционным материалам. Сокращение количества материала делает здания экономически более эффективными и снижает воздействие на окружающую среду. Трубчатые конструкции позволяют зданиям достигать еще большей высоты. Трубчатые системы увеличивают внутреннее пространство и позволяют зданиям принимать различные формы, предоставляя архитекторам дополнительную свободу. [30] [31] Эти новые проекты открыли экономические двери для подрядчиков, инженеров, архитекторов и инвесторов, предоставив огромные площади недвижимости на минимальных участках земли. Хан был среди группы инженеров, которые способствовали возрождению строительства небоскребов после более чем тридцатилетнего перерыва. [32] [9]
Трубчатые системы еще не достигли своего предела по высоте. [33] Еще одной важной особенностью трубчатых систем является то, что здания могут быть построены с использованием стали или железобетона, или их композита, чтобы достичь большей высоты. Хан был пионером в использовании легкого бетона для высотных зданий [34] в то время, когда железобетон использовался в основном для малоэтажного строительства высотой всего в несколько этажей. [35] Большинство проектов Хана были задуманы с учетом предварительного изготовления и повторения компонентов, чтобы проекты можно было быстро построить с минимальными ошибками. [36]
Демографический взрыв, начавшийся с бэби-бума 1950-х годов, вызвал широкое беспокойство по поводу количества доступной жилой площади, которую Хан решил, застраивая его вверх. [37] Больше, чем любой другой инженер 20-го века, Фазлур Рахман Хан дал людям возможность жить и работать в «небесных городах». Марк Саркисян (директор по структурному и сейсмическому проектированию в компании Skidmore, Owings & Merrill) сказал: «Хан был провидцем, который превратил небоскребы в небесные города, оставаясь при этом твердо уверенным в основах инженерного дела». [38]
С 1963 года новая конструктивная система из трубчатого каркаса оказала большое влияние на проектирование и строительство небоскребов. Хан определил каркасную трубчатую конструкцию как «трехмерную пространственную конструкцию, состоящую из трех, четырех или, возможно, большего количества рам, скрепленных рам или стенок , сдвигающихся на сдвиг, соединенных по краям или рядом с ними, чтобы сформировать вертикальную трубчатую структурную систему, способную противостоять боковым силы в любом направлении, опираясь на фундамент». [39] Близко расположенные соединенные между собой внешние колонны образуют трубу. Горизонтальные нагрузки, например, от ветра и землетрясений, воспринимаются конструкцией в целом. Около половины внешней поверхности отведено под окна. Каркасные трубы позволяют уменьшить количество внутренних колонн и тем самым создать больше полезной площади. Конструкция из связанных труб более эффективна для высотных зданий, уменьшая штраф за высоту. Конструктивная система также позволяет уменьшить внутренние колонны и освободить ядро здания от скрепляющих рам или несущих стен, которые занимают ценную площадь пола. Там, где требуются проемы большего размера, такие как гаражные ворота, трубчатая рама должна быть прервана с использованием передаточных балок для сохранения структурной целостности. [27]
Первым зданием, в котором была применена конструкция трубчатого каркаса, был жилой дом ДеВитт-Честнат, который с тех пор был переименован в Плаза на Девитте. Здание, которое спроектировал Брюс Грэм, а проектировал Хан, было завершено в Чикаго в 1963 году. [40] Это заложило основу для строительства. каркасная трубчатая конструкция, использованная при строительстве Всемирного торгового центра .
Хан предложил несколько других вариантов конструкции трубчатой конструкции. Одной из них была концепция применения X-образных распорок к внешней части трубы для образования ферменной трубы . X-образная распорка снижает боковую нагрузку на здание за счет передачи нагрузки на внешние колонны, а уменьшение потребности во внутренних колоннах обеспечивает большую полезную площадь пола. Хан впервые применил внешние X-образные распорки при проектировании Центра Джона Хэнкока в 1965 году, и это ясно видно на экстерьере здания, что делает его архитектурным символом. [27]
В отличие от более ранних конструкций со стальным каркасом, таких как Эмпайр-стейт-билдинг (1931 г.), для которого требовалось около 206 кг стали на квадратный метр, и One Chase Manhattan Plaza (1961 г.), для которого требовалось около 275 кг стали на квадратный метр, здание Джона Центр Хэнкок был гораздо более эффективным: ему требовалось всего 145 килограммов стали на квадратный метр. [40] Концепция ферменных труб была применена ко многим более поздним небоскребам, включая Центр Онтери , Центр Citigroup и Башню Банка Китая . [41]
Одним из наиболее важных вариантов конструкции трубчатой конструкции Хана была связанная труба , которая использовалась для Уиллис-Тауэр и Одной Великолепной Мили . Конструкция из связанных труб была не только наиболее эффективной с экономической точки зрения, но также была «инновационной в своем потенциале для универсального оформления архитектурного пространства. Эффективные башни больше не должны были быть коробчатыми; трубчатые блоки могли принимать различные формы. и могут быть объединены в различные группы».
В системе «труба в трубе» в дополнение к наружным трубкам используются внутренние трубы со сдвиговой стенкой. Внутренняя и внешняя трубы работают вместе, чтобы противостоять гравитационным нагрузкам и боковым нагрузкам, а также обеспечивать дополнительную жесткость конструкции и предотвращать значительные прогибы в верхней части. Этот дизайн впервые был использован в One Shell Plaza . [42] Более поздние здания, в которых использовалась эта структурная система, включают башни Петронас . [43]
Система выносных опор и ленточных ферм представляет собой систему, выдерживающую боковую нагрузку, в которой трубчатая конструкция соединена с центральной основной стенкой с помощью очень жестких выносных опор и ленточных ферм на одном или нескольких уровнях. [44] BHP House был первым зданием, в котором использовалась эта структурная система, за ним последовал Первый центр Висконсина, впоследствии переименованный в Банковский центр США , в Милуоки. Центр возвышается на 601 фут и имеет три поясные фермы внизу, посередине и вверху здания. Открытые поясные фермы служат эстетическим и структурным целям. [34] Более поздние здания, которые будут использовать это, включают Шанхайский всемирный финансовый центр . [44]
Последними крупными зданиями, спроектированными Ханом, были «Одна великолепная миля » и «Онтери-центр» в Чикаго, в которых использовались его конструкции из связок труб и ферменных труб соответственно. В отличие от его более ранних зданий, которые были в основном стальными, два последних здания были бетонными. Его более раннее здание DeWitt-Chestnut Apartments , построенное в 1963 году в Чикаго, также представляло собой бетонное здание трубчатой конструкции. [27] Башня Трампа в Нью-Йорке также является еще одним примером адаптации этой системы. [45]
Хан разработал систему взаимодействия каркаса сдвигающейся стены для зданий средней этажности. В этой структурной системе используются комбинации стенок и рам, предназначенных для сопротивления боковым силам. [46] Первым зданием, в котором использовалась эта структурная система, было 35-этажное здание Брансуик. [34] Здание Брансуика было завершено в 1965 году и стало самой высокой железобетонной конструкцией своего времени. Конструктивная система здания Brunswick Building состоит из бетонного ядра стены, окруженного внешним бетонным каркасом из колонн и перемычек. [47] Многоквартирные дома высотой до 70 этажей успешно использовали эту концепцию. [48]
Основополагающая работа Хана по разработке структурных систем высотных зданий до сих пор используется в качестве отправной точки при рассмотрении вариантов проектирования высотных зданий. [49] С тех пор трубчатые конструкции использовались во многих небоскребах, в том числе при строительстве Всемирного торгового центра , Центра Аон , башен Петронас , здания Цзинь Мао , башни Банка Китая и большинства других зданий высотой более 40 этажей, построенных с 1960-х годов. [27] Сильное влияние конструкции трубчатой конструкции также очевидно в нынешнем самом высоком небоскребе в мире, Бурдж-Халифа в Дубае . По словам Стивена Бэйли из Daily Telegraph :
Хан изобрел новый способ строительства высоких зданий. ...Так Фазлур Хан создал нетрадиционный небоскреб. Изменив логику стального каркаса, он решил, что внешняя оболочка здания — при наличии достаточного количества ферм, каркаса и распорок — может быть самой конструкцией. Это сделало здания еще легче. «Связанные трубы» означали, что зданиям больше не нужно иметь коробчатый вид: они могли стать скульптурами. Удивительная проницательность Хана (его имя упомянул Обама в своей речи в Каирском университете в прошлом году) изменила как экономику, так и морфологию сверхвысоких зданий. И это сделало возможным строительство Бурдж-Халифа: пропорционально, в строительстве Бурджа используется примерно половина той стали, которая, по консервативным оценкам, используется в Эмпайр-стейт-билдинг. ... Бурдж-Халифа является высшим выражением его смелой и легкой философии дизайна. [50]
Хан и Марк Финтел придумали идеи амортизирующих мягких историй для защиты конструкций от аномальных нагрузок, особенно сильных землетрясений, в течение длительного периода времени. Эта концепция была предшественником современных систем сейсмической изоляции . [51] Конструкции спроектированы таким образом, чтобы вести себя естественным образом во время землетрясений, когда традиционные концепции пластичности материала заменяются механизмами, которые позволяют двигаться во время сотрясений земли, сохраняя при этом эластичность материала. [36]
IALCCE учредил Медаль Фазлура Р. Хана за жизненный цикл гражданского строительства. [52]
Хан спроектировал несколько примечательных построек, не являющихся небоскребами. Примеры включают терминал хаджа в международном аэропорту имени короля Абдулазиза , построенный в 1981 году, который состоит из шатровых крыш, которые складывают, когда они не используются. Проект получил несколько наград, в том числе Премию Ага Хана в области архитектуры , которая назвала его «выдающимся вкладом в архитектуру для мусульман». [53] [54] Палаткообразные натяжные конструкции продвинули теорию и технологию ткани как конструкционного материала и проложили путь к ее использованию для других типов терминалов и больших помещений. [55]
Хан также спроектировал Университет короля Абдель Азиза , Академию ВВС США в Колорадо-Спрингс и Метродом Хьюберта Х. Хамфри в Миннеаполисе. [56] Вместе с Брюсом Грэмом Хан разработал вантовую систему крыши для лабораторий Baxter Travenol в Дирфилде, штат Иллинойс . [6]
В 1970-е годы инженеры только начинали широко использовать компьютерный структурный анализ. SOM находился в центре этих новых событий при неоспоримом вкладе Хана. Грэм и Хан убедили партнеров SOM приобрести мэйнфрейм, что было рискованным вложением в то время, когда новые технологии только начинали формироваться. Партнеры согласились, и Хан начал программировать систему для расчета уравнений структурного проектирования, а затем и для разработки архитектурных чертежей. [37] [57]
Здания, в которых Хан был инженером-строителем, включают:
Среди других достижений Хана он получил медаль Уэйсона (1971 г.) и премию Альфреда Линдау (1973 г.) от Американского института бетона (ACI); премия Томаса Миддлбрукса (1972 г.) и премия Эрнеста Ховарда (1977 г.) от ASCE; Медаль Кимбро (1973 г.) Американского института стальных конструкций; медаль Оскара Фабера (1973 г.) Института инженеров-строителей в Лондоне; Международная премия за заслуги в области строительного проектирования (1983 г.) Международной ассоциации мостового и строительного проектирования IABSE; награда Института AIA за выдающиеся достижения (1983) от Американского института архитекторов; и Премия Джона Пармера (1987 г.) от Ассоциации инженеров-строителей Иллинойса и Зала инженерной славы Иллинойса от Инженерного совета Иллинойса (2006 г.). [59]
Хан пять раз упоминался журналом Engineering News-Record как один из тех, кто служит интересам строительной отрасли, а в 1972 году он был удостоен награды ENR « Человек года» . В 1973 году он был избран членом Национальной инженерной академии . Он получил почетные докторские степени Северо-Западного университета , Университета Лихай и Швейцарского федерального технологического института Цюриха ( ETH Zurich ). [6]
Совет по высотным зданиям и городской среде обитания назвал одну из своих наград CTBUH Skyscraper Awards Медалью Фазлура Хана за выслугу лет в его честь, [49] и другие награды были учреждены в его честь, а также кафедра в Университете Лихай. Содействуя образовательной деятельности и исследованиям, кафедра структурного проектирования и архитектуры, финансируемая Фазлуром Рахманом Ханом, чтит наследие Хана в области инженерного прогресса и архитектурной чувствительности. Дэн Франгопол - первый обладатель кафедры. [60]
Хан был упомянут президентом Обамой в 2009 году в его речи в Каире, Египет, когда он упомянул достижения американских мусульманских граждан. [22]
Хан стал объектом дудла Google 3 апреля 2017 года, когда ему исполнилось 88 лет. [61]
В 2021 году режиссер Лайла Казми начала производство полнометражного документального фильма «Достигая новых высот: Фазлур Рахман Хан и небоскреб» о жизни и наследии Хана. Фильм производится продюсерской компанией Казми Kazbar Media при поддержке ITVS, которая обеспечивает поддержку совместного производства независимых документальных фильмов на канале PBS. Режиссером фильма руководят режиссер и продюсер Лайла Казми, помощник продюсера Арнила Гуха и арт-директор из Нью-Йорка Бегонья Лопес. Его финансово спонсирует Film Independent . [62]
В 1971 году разразилась Освободительная война Бангладеш . Хан активно участвовал в формировании общественного мнения и сборе чрезвычайного финансирования для бенгальского народа во время войны. Он создал базирующуюся в Чикаго организацию «Призыв к оказанию чрезвычайной помощи Бангладеш». [63] [64]
Хан умер от сердечного приступа 27 марта 1982 года во время поездки в Джидду , Саудовская Аравия, в возрасте 52 лет, на тот момент он был генеральным партнером SOM. Его тело было возвращено в США и похоронено на кладбище Грейсленд в Чикаго. [13]
