Công trình tháp phát sóng cao đến 634 mét, không sợ động đất, không sợ gió bão

Cấu trúc kỹ thuật đặc biệt của Tokyo Skytree

Tokyo Skytree, hoàn thành năm 2012 tại quận Sumida được biết đến như tháp truyền hình cao nhất thế giới với chiều cao 634 mét. Công trình được xây dựng để thay thế Tokyo Tower – vốn gặp hạn chế trong giai đoạn Tokyo mở rộng đô thị, khi số lượng nhà cao tầng gia tăng và gây che khuất tín hiệu số. Với mục tiêu thuần kỹ thuật, Skytree được triển khai nhằm đảm bảo phủ sóng truyền hình – truyền thanh ổn định cho khu vực đại đô thị Tokyo và các tỉnh lân cận.

Đặc thù địa chất Nhật Bản khiến việc xây dựng một tháp cao trên 600 mét đòi hỏi tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt, nhất là trong bối cảnh nguy cơ động đất và gió bão thường xuyên. Đội ngũ kiến trúc sư Nikken Sekkei đã lựa chọn mô phỏng cấu trúc pagoda gỗ truyền thống, loại hình được biết đến với khả năng chống rung hiệu quả. Trọng tâm của giải pháp là kỹ thuật “shinbashira” – trục trung tâm giảm chấn trong chùa cổ. Tại Skytree, cấu trúc này được chuyển hóa thành một trục bê tông lớn chạy đến khoảng 350 mét, bao quanh bởi lớp kết cấu thép tạo “vỏ ngoài”. Khi có rung lắc, hai bộ phận dao động lệch pha, giúp phân tán năng lượng chấn động và giảm đến 50% dao động ngang so với thiết kế thông thường.

Về vật liệu, phần trên của tháp sử dụng thép cường độ cao nhằm giảm trọng lượng, trong khi hệ móng đặt trên các cọc sâu giúp ổn định trên nền địa chất phức tạp của khu vực Sumida. Hình dáng tổng thể là quá trình chuyển tiếp từ mặt bằng tam giác ở chân tháp sang hình tròn ở phần trên, tối ưu ổn định ở phần đế và giảm lực cản gió ở độ cao trên 500 mét. Thân tháp được lắp dựng theo từng đoạn bằng phương pháp cẩu lắp tuần tự; hệ thống anten phát sóng được bố trí trên cao để đạt hiệu quả truyền dẫn tối ưu.

Khai thác không gian, vận hành và giá trị đô thị của công trình

Bên cạnh vai trò truyền hình – truyền thanh, Tokyo Skytree còn được thiết kế để tích hợp các hệ thống viễn thông hiện đại, bao gồm trạm thu phát sóng dự phòng trong tình huống thiên tai. Hai đài quan sát chính – Tembo Deck (350 mét) và Tembo Galleria (450 mét) – mang đến tầm nhìn toàn cảnh Tokyo và vịnh Tokyo thông qua hệ thống kính bao phủ toàn bộ không gian quan sát. Các tuyến di chuyển được tổ chức theo luồng nhằm tránh ùn tắc trong mùa cao điểm.

Hệ thống thang máy đạt tốc độ khoảng 10 m/s, đưa du khách lên độ cao 350 mét trong vòng chưa đầy một phút. Dù không được thiết kế để lập kỷ lục tốc độ, hệ thống vận hành được tối ưu nhằm duy trì sự ổn định trong chuyển động, phù hợp với chiều cao và mục tiêu vận hành bền vững của tháp. Ngay dưới chân công trình là tổ hợp mua sắm – giải trí Tokyo Solamachi, được quy hoạch để bổ sung chức năng dịch vụ cho khu vực, thay vì chỉ tập trung vào du lịch quan sát.

Về góc độ đô thị, Tokyo Skytree ban đầu không hướng đến vai trò biểu tượng, nhưng qua thời gian đã trở thành một điểm nhận diện quan trọng của Tokyo hiện đại. So với Tokyo Tower – đại diện kiến trúc thập niên 1950, Skytree thể hiện phương pháp tiếp cận kỹ thuật của Nhật Bản thế kỷ XXI: ưu tiên an toàn thiên tai, kết hợp truyền thống với công nghệ và sử dụng vật liệu tối ưu cho vận hành. Việc hình thành Solamachi cũng cho thấy tác động kinh tế rõ rệt khi một công trình hạ tầng – kỹ thuật được tích hợp với không gian thương mại.

Sau hơn một thập kỷ hoạt động, Tokyo Skytree duy trì tính ổn định về kỹ thuật và hiệu quả khai thác, phản ánh cách Nhật Bản đáp ứng nhu cầu truyền thông hiện đại mà vẫn giữ được sự tiết chế trong ngôn ngữ kiến trúc. Đây là ví dụ điển hình cho cách một công trình hạ tầng – kỹ thuật có thể đóng góp dài hạn cho đô thị khi được quy hoạch đồng bộ và vận hành theo hướng bền vững.