Dangoraižis – tai labai aukštas daugiaaukštis pastatas, paprastai aukštesnis nei 152 m (500 pėdų). Dauguma dangoraižių statomi miestų teritorijose, pavyzdžiui, miestuose; jie labai paplitę daugelio didžiųjų miestų, įskaitant Niujorką, Čikagą, Londoną, Paryžių, Sidnėjų, Pekiną, Berlyną, Tokiją, Torontą, Maskvą, Honkongą ir Tokiją, centriniuose verslo rajonuose (dar vadinamuose centrais).

Aukščio kriterijai

Aukščio ribos. Nors dažnai minima 152 m (500 pėdų) riba, tarptautinės organizacijos gali taikyti šiek tiek skirtingas apibrėžtis. Pavyzdžiui, Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) tradiciškai naudoja 150 m kaip orientyrą. Be to, aukštesniems statiniams priskiriamos papildomos kategorijos: supertall (daugiau nei 300 m) ir megatall (daugiau nei 600 m).

Matavimo metodai. Dangoraižio aukštis gali būti nurodomas įvairiais būdais: iki architektūrinio viršūnės elemento (spire), iki stogo, arba iki aukščiausio taško (pavyzdžiui, antenos). Skirtingos statistikos institucijos gali skaičiuoti skirtingai, todėl aukščio palyginimai kartais reikalauja aiškaus apibrėžimo.

Statyba ir konstrukcija

Struktūriniai sprendimai. Dangoraižiai dažniausiai projektuojami naudojant plienines rėmų sistemas, armuotą betoną arba jų kompozitus. Svarbios konstrukcinės dalys – centrinis gelžbetoninis korpusas (core), išorinis rėmas, outrigger'iai (sujungiantys korpusą su išorinėmis kolonomis) ir laikančios grindų plokštės.

Pamatai ir geotechnika. Dėl didelių apkrovų dangoraižiai reikalauja stiprių pamatų: polinių (gręžtinių arba kaltinių) ar plokščių pamatų, kartais derinamų su gruntų stiprinimu.

Vėjo ir seismika. Aukšti pastatai veikiami stiprių vėjo apkrovų ir gali būti jautrūs žemės drebėjimams. Projektuojant taikomi vėjo tunelių bandymai, skaičiavimo modeliai, o judesiui mažinti naudojami tuned mass dampers (sustabdymo svorio valdymo sistemos) arba kiti amortizatoriai.

Inžinerija ir technologijos

Liftai ir eismas. Efektyvi vertikali transporto sistema – vienas svarbiausių dangoraižio elementų. Naudojami greitieji liftai, dažnai zonuoti (express, local) arba su dviguba kėde; modernios sistemos pritaikytos ir energijos taupymui bei greitai evakuacijai.

Energetika ir tvarumas. Naujos kartos dangoraižiai projektuojami atsižvelgiant į energijos vartojimo efektyvumą: šilumos izoliacija, regeneracinės vėdinimo sistemos, saulės kolektoriai, lietaus vandens surinkimas ir žaliosios fasadų technologijos.

Paskirtys

Dangoraižiai gali būti skirti vienai funkcijai arba būti miškytos paskirties (mixed-use): biurai, gyvenamosios erdvės, viešbučiai, prekybos centrai, konferencijų salės ir pramogų zonos. Mišrios paskirties pastatai leidžia intensyviau išnaudoti vertikalią erdvę ir sukuria miesto centro gyvybingumą.

Pasaulio pavyzdžiai

  • Burj Khalifa (Dubajus) – 828 m, atidarytas 2010 m.; iki šiol aukščiausias pasaulio pastatas.
  • Shanghai Tower (Šanchajus) – 632 m, atidarytas 2015 m.; pažangus spiralinis dizainas ir tvarumo sprendimai.
  • Makkah Royal Clock Tower (Mekoja) – apie 601 m, dalis kompleksų, atidarytas 2012 m.
  • One World Trade Center (Niujorkas) – 541 m (pikiu), atidarytas 2014 m.; simbolinis atstatymo projektas po 2001 m. įvykių.
  • Taipei 101 (Taipėjus) – 509 m, atidarytas 2004 m.; ilgai laikėsi tarp pasaulio aukščiausių pastatų.
  • Petronas Towers (Kuala Lumpūras) – apie 452 m, 1998 m.; garsios kaip tarpusavyje sujungtos dvi bokštų struktūros.
  • Willis Tower (Čikaga, buvęs Sears Tower) – apie 442 m iki piko, atidarytas 1974 m.; vienas ankstyvųjų modernių dangoraižių pavyzdžių Šiaurės Amerikoje.

Saugumas ir evakuacija

Dangoraižių saugumas apima priešgaisrines sistemas (automatiniai gesintuvai, dūmų kontrolė), saugias evakuacijos laiptines, slėgines sistemas, gelbėjimo zonas ir specialius evakuacijos planus. Pastatai taip pat projektuojami taip, kad būtų užtikrinti evakuacijos maršrutai net esant sutrikimams dėl elektros ar lifto gedimų.

Kultūrinė ir ekonominė reikšmė

Dangoraižiai dažnai tampa miesto simboliais ir statuso ženklu. Jie leidžia koncentruoti didelį biurų ir gyvenamąjį plotą mažoje sklypo dalyje, prisideda prie ekonominio aktyvumo koncentracijos ir miesto profilio formavimo. Kartu jų statyba reikalauja didelių investicijų ir gali sukelti miestovaizdžio bei infrastruktūros iššūkių.

Apibendrinant, dangoraižiai – tai inžinerinis ir architektūrinis atsakas į miesto tankinimo, ekonominių ir simbolinių poreikių iššūkius. Jie nuolat vystomi diegiant naujas medžiagas, energijos taupymo sprendimus ir saugumo technologijas.