در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، ساختمان‌های تجاری بلند با اسکلت‌های آهنی یا فولادی، که امروزه آن‌ها را به نام آسمان‌خراش می‌شناسیم، پا به عرصه وجود گذاشتند. اگرچه ساختمان بیمه خانگی در شیکاگو تنها 10 طبقه داشت، اما به طور کلی به عنوان نخستین آسمان‌خراش مدرن شناخته می‌شود. پس از آن، نوآوری‌های معماری و مهندسی متعددی، از جمله اختراع فرآیند تولید انبوه فولاد، امکان ساخت ساختمان‌های بلندتر و بلندتر را فراهم آوردند. امروزه، بلندترین آسمان‌خراش‌های جهان بیش از 100 طبقه دارند و ارتفاع آن‌ها به بیش از 600 متر (2000 فوت) می‌رسد.

تاریخچه آسمان‌خراش‌ها

• آسمان‌خراش به ساختمان‌های تجاری بلندی گفته می‌شود که دارای اسکلت آهنی یا فولادی هستند.
• ساخت این ساختمان‌ها به لطف فرآیند بسمر، که امکان تولید انبوه تیرهای فولادی را فراهم کرد، امکان‌پذیر شد.
• نخستین آسمان‌خراش مدرن در سال 1885 ساخته شد: ساختمان بیمه خانگی 10 طبقه در شیکاگو.
• از نمونه‌های اولیه باقی‌مانده آسمان‌خراش‌ها می‌توان به ساختمان وین‌رایت در سنت لوئیس (1891) و ساختمان فلت‌آیرون در نیویورک سیتی (1902) اشاره کرد.

نخستین آسمان‌خراش: ساختمان بیمه خانگی شیکاگو

ساختمان بیمه خانگی در شیکاگو، که در سال 1885 تکمیل شد، به عنوان نخستین ساختمانی شناخته می‌شود که می‌توان آن را یک آسمان‌خراش نامید. این بنا دارای 10 طبقه و ارتفاعی معادل 42 متر (138 فوت) بود. در سال 1891، دو طبقه دیگر به آن اضافه شد و ارتفاع آن به حدود 55 متر (180 فوت) رسید. این ساختمان در سال 1931 تخریب و به جای آن ساختمان فیلد، یک آسمان‌خراش بلندتر با 45 طبقه ساخته شد. این بنا نقطه عطفی در معماری آسمان‌خراش‌ها و بلندمرتبه سازی محسوب می شود.

آسمان‌خراش‌های اولیه: گام‌های نخستین در بلندمرتبه‌سازی

اگرچه آسمان‌خراش‌های اولیه در مقایسه با استانداردهای امروزی نسبتاً کوچک بودند، اما نقطه عطفی مهم در ساخت و ساز و توسعه شهری به شمار می‌رفتند. برخی از قابل توجه‌ترین سازه‌ها در تاریخ اولیه آسمان‌خراش‌ها عبارتند از:

• ساختمان تاکوما (شیکاگو): این ساختمان با استفاده از یک قاب آهنی و فولادی پرچ‌شده ساخته شد و توسط شرکت معماری بزرگ هولابیرد و روت طراحی گردید.
• ساختمان رند مک‌نالی (شیکاگو): ساختمان رند مک‌نالی که در سال 1889 تکمیل شد، اولین آسمان‌خراش بود که با یک قاب تمام فولادی ساخته شد.
• ساختمان معبد ماسونی (شیکاگو): معبد ماسونی که دارای فضاهای تجاری، اداری و جلسات بود، در سال 1892 تکمیل شد. مدتی بلندترین ساختمان شیکاگو بود.
• ساختمان تاور (نیویورک سیتی): ساختمان تاور که در سال 1889 تکمیل شد، اولین آسمان‌خراش در نیویورک سیتی بود.
• ساختمان آمریکن شورتی (نیویورک سیتی): این ساختمان 20 طبقه با ارتفاع حدود 91 متر (300 فوت)، هنگام تکمیل در سال 1896، رکورد ارتفاع شیکاگو را شکست.
• ساختمان نیویورک ورلد (نیویورک سیتی): این ساختمان محل استقرار روزنامه نیویورک ورلد بود.
• ساختمان وین‌رایت (سنت لوئیس): این آسمان‌خراش که توسط دانکمار آدلر و لوئیس سالیوان طراحی شده است، به دلیل نمای بیرونی سفالی و تزئیناتش مشهور است.
• ساختمان فلت‌آیرون (نیویورک سیتی): ساختمان فلت‌آیرون یک شاهکار مثلثی شکل با قاب فولادی است که هنوز هم در منهتن پابرجا است. در سال 1989، به عنوان یک اثر تاریخی ملی ثبت شد.

فولاد تولید انبوه، کلید ساخت آسمان‌خراش‌ها

ساخت آسمان‌خراش‌ها مدیون هنری بسمر، مخترع انگلیسی است که نخستین فرآیند تولید انبوه و ارزان فولاد را ابداع کرد. ویلیام کلی، یک آمریکایی، حق ثبت اختراع "سیستمی برای دمیدن هوا به منظور حذف کربن از چدن" را در اختیار داشت، اما ورشکستگی، کلی را مجبور کرد تا حق ثبت اختراع خود را به بسمر بفروشد که در حال کار بر روی یک فرآیند مشابه برای ساخت فولاد بود. در سال 1855، بسمر فرآیند "کربن‌زدایی با استفاده از دمش هوا" خود را به ثبت رساند. این پیشرفت چشمگیر در تولید فولاد، راه را برای سازندگان باز کرد تا سازه‌های بلندتر و بلندتر بسازند. امروزه نیز فولاد مدرن با استفاده از فناوری مبتنی بر فرآیند بسمر ساخته می‌شود.

در حالی که «فرآیند بسمر» نام بسمر را مدت‌ها پس از مرگش بر سر زبان‌ها انداخت، اما امروزه کمتر کسی نام فردی را می‌داند که در واقع از این فرآیند برای ایجاد نخستین آسمان‌خراش استفاده کرد: جورج ای. فولر. در طول قرن نوزدهم، تکنیک‌های ساخت و ساز مستلزم این بود که دیوارهای بیرونی وزن ساختمان را تحمل کنند. با این حال، فولر ایده متفاوتی داشت.

او متوجه شد که اگر از تیرهای فولادی بسمر برای ایجاد یک اسکلت باربر در داخل ساختمان استفاده کند، ساختمان‌ها می‌توانند وزن بیشتری را تحمل کرده و بنابراین، بلندتر شوند. در سال 1889، فولر ساختمان تاکوما را بنا کرد، جانشینی برای ساختمان بیمه خانگی که به اولین سازه‌ای تبدیل شد که در آن دیوارهای بیرونی وزن ساختمان را تحمل نمی‌کردند. فولر با استفاده از تیرهای فولادی بسمر، تکنیکی را برای ایجاد قفس‌های فولادی توسعه داد که در آسمان‌خراش‌های بعدی مورد استفاده قرار گرفت.

ساختمان‌های بلندتر همچنین با اختراع آسانسور برقی در سال 1883، که میزان زمان لازم برای رفت و آمد بین طبقات را کاهش داد، امکان‌پذیر شد. همچنین اختراع روشنایی الکتریکی نیز تأثیرگذار بود، که روشن کردن فضاهای بزرگتر را آسان‌تر کرد. بنابراین می توان گفت عوامل متعددی در رشد معماری آسمان خراش ها موثر بوده اند.

مکتب معماری شیکاگو: سبکی فراتر از مرزها

بسیاری از نخستین آسمان‌خراش‌ها در سبکی معماری ساخته شدند که بعدها به نام مکتب شیکاگو شناخته شد. این سازه‌های با اسکلت فولادی اغلب دارای نمای بیرونی سفالی، پنجره‌های شیشه‌ای و قرنیزهای دقیق بودند. از جمله معماران برجسته مرتبط با مکتب شیکاگو می‌توان به دانکمار آدلر و لوئیس سالیوان (طراحان ساختمان بورس قدیمی شیکاگو)، هنری هابسون ریچاردسون و جان ولبورن روت اشاره کرد. برخلاف نامش، سبک شیکاگو فراتر از غرب میانه آمریکا گسترش یافت و ساختمان‌هایی به این سبک در مناطقی دوردست مانند فلوریدا، کانادا و نیوزیلند نیز ساخته شدند. این سبک، تاثیر بسزایی بر معماری مدرن آسمان خراش ها گذاشت.