This is a 660-ton steel ball hanging inside of Taipei 101.

これは台北101の内部に吊るされている660トンの鉄球。

And these are massive clockwise balconies on the Burj Khalifa, the tallest building ever made.

時計回りの巨大なバルコニーは、ブルジュ・ハリファの上にあります。

These design choices might seem like gimmicks to give these skyscrapers their iconic looks.

これらのデザインの選択は、これらの高層ビルの象徴的な外観を与えるためのギミックのように見えるかもしれません。

But behind each feature is a brilliant engineering trick designed to one thing: Confuse the wind.

しかし、それぞれの機能の背後には、「風を混乱させる」という一つの目的のために設計された見事な工学的トリックがあります。

Wind can cause a bunch of issues for buildings: broken windows, structural damage, and discomfort for the people inside.

風は建物に多くの問題を引き起こす可能性があります：窓の破損、構造的な損傷、内部の人々の不快感。

And today's super-skinny skyscrapers have to deal with a particular wind-induced phenomenon called vortex shedding.

そして、今日の超高層ビルは、渦放出と呼ばれる特殊な風による現象に対処しなければなりません。

This happens when wind flowing past a building creates vortices, strong swirls of air that magnify the damaging effects of wind.

これは、建物を通過する風が渦、風の有害な影響を拡大する強力な空気の渦巻きを作成するときに発生します。

In low winds, these vortices cancel each other out.

弱風では、これらの渦は互いに打ち消し合っています。

But in higher winds, they create alternating low pressure zones that make the building rock back and forth.

しかし、強風の時には、交互に低気圧のゾーンを作り、建物を前後に揺らす。

As the wind speed increases, so does the intensity of the back and forth movement.

風速が上がると前後の動きの激しさが増します。

Every object also has its own natural sway frequency and when that matches with the frequency of vortex shedding, it creates a dramatic spike in the intensity of swaying.

すべての物体はまた、それ自身の固有の揺れの周波数を持っており、それが渦の放出の周波数と一致するとき、揺れの強度の劇的なスパイクを作成します。

On the top floors of a high rise, that kind of swaying can be nauseating, plus it can damage the integrity of the building.

高層ビルの最上階では、そのような揺れは吐き気を催す可能性があり、加えて、建物の完全性を損なう可能性があります。

But architects have an arsenal of tricks to reduce movement.

しかし、建築家には動きを減らすためのコツがあります。

The first one?

最初の？

Tapering.

テーパリング。

The higher up you build, the stronger the wind force gets.

上に建てれば建つほど、風の力が強くなる。

So to reduce surface area where the wind is stronger, designers can simply make a building skinnier as it gets taller.

だから、風が強くなる表面積を減らすために、設計者は背が高くなればなるほど建物を痩せさせることができます。

They can do that with tapering, like The Shard in London or with periodic setbacks, like the Willis Tower in Chicago.

ロンドンのシャードのようにテーパリングしたり、シカゴのウィリスタワーのように定期的に挫折したりすることができます。

Then, designers can soften edges.

そして、デザイナーはエッジを柔らかくすることができます。

Hard edges aren't good on wind, so you'll often see skyscrapers with round corners.

縁が硬いと風に弱いので、角が丸くなっている高層ビルをよく見かけるようになります。

But architects can achieve a similar effect with small cutouts from the edges.

しかし、建築家は縁からの小さな切り出しで同様の効果を得ることができます。

Take Taipei 101, for example.

台北101を例に挙げてみましょう。

The building was originally designed with square corners, but when a scale model was tested in a wind tunnel, the designers saw a lot of swaying.

もともと角が四角い建物だったのですが、スケールモデルを風洞で実験してみると、設計者はかなりの揺れを目の当たりにしました。

Here are the results after designers added sawtooth corners.

デザイナーがノコギリ角を付けた後の結果がこちら。

They reduced movement by 25 percent.

25％も動きが減りました。

The next option is pretty simple. You can just open it up with holes.

次のオプションはかなり簡単です。穴を開けて開けるだけです。

Skyscrapers like Saudi Arabia's Kingdom Centre and Shanghai's World Financial Center do this with a single gap up top, allowing wind to pass right through where it's blowing the strongest.

サウジアラビアのキングダムセンターや上海のワールドフィナンシャルセンターのような超高層ビルは、上部に隙間があるため、風が最も強く吹いている場所を通り抜けることができます。

But 432 Park Avenue in New York achieves this effect with several double-floor cutouts that allow wind to pass through along the length of the entire tower.

しかし、ニューヨークの432パークアベニューは、タワー全体の長さに沿って風が通るようにするために、いくつかの二重床の切り欠きによって、この効果を実現しています。

There's also twisting.

捻りもあります。

This wind resistance technique makes for some of the most stunning skylines today.

この風の抵抗のテクニックは、今日の最も美しいスカイラインのいくつかを作ります。

Dramatic spirals redirect the wind, guiding it upward and off of the building.

ドラマチックな螺旋は、風を上向きに、建物の外に導きます。

That's the same wind resistance trick used by some industrial chimneys and car antennas.

それは、一部の産業用の煙突や車のアンテナに使われているのと同じ耐風性のトリックです。

Corkscrew shapes like this were impossible to build until fairly recently, thanks to advancements in software and material science.

このようなコルク抜きのような形状は、ソフトウェアと材料科学の進歩のおかげで、ごく最近まで作ることができませんでした。

And they're also promising from a sustainability perspective.

そして、持続可能性の観点からも有望です。

During the design process on the Shanghai Tower, for example, adding the iconic twist reduced the wind load by 24 percent, saving developers $58 million in structural material.

例えば、上海タワーの設計プロセスでは、象徴的なツイストを追加することで風荷重を24％削減し、開発者は構造材を5,800万ドル節約することができました。

Finally, there's the technique so good it's invisible: damping.

最後に、目に見えないほど優れたテクニック、ダンピングがあります。

Dampers are mechanisms designed to absorb the energy from a building's movement, counteracting the effect of the wind.

ダンパーとは、建物の動きからエネルギーを吸収し、風の影響を打ち消すために設計された機構です。

Skyscrapers do this in two major ways.

高層ビルは大きく分けて2つの方法でこれを行っています。

First are slosh tanks: these are containers filled with several tons of water.

まず、スラッシュタンク：これらは数トンの水で満たされた容器です。

The water sloshes back and forth, and its weight displacement helps keep the building from swaying.

水が前後にスロッと流れ、その重さのズレが建物の揺れを抑えてくれます。

Second are tuned mass dampers: massive weights suspended in the middle of a building.

第二に、調整された質量ダンパーです：建物の中央に吊り下げられた巨大なウェイト。

These were traditionally hidden away in building design, placed on empty floors along with other technical equipment.

これらは伝統的に建物の設計では隠されており、他の技術機器と一緒に空の床に置かれていました。

But they don't have to be. Taipei 101's tuned mass damper has been a popular tourist attraction since it opened in 2004.

でも、そうでなくてもいいんです。台北101のチューンドマスダンパーは2004年にオープンして以来、人気の観光スポットとなっています。

They even have a mascot for it: Damper Baby.

マスコットにもなっているそうです。ダンパーベイビー

It's a little weird.

ちょっと変な感じがします。

These shapes, holes, and counterweights form a secret design language hidden inside of our skylines.

これらの形状、穴、カウンターウェイトは、私たちのスカイラインの内側に隠された秘密のデザイン言語を形成しています。

And as more people move out of rural areas and into urban ones, skyscrapers will keep getting taller and skinnier.

そして、より多くの人々が農村部から都市部へと移動するにつれて、高層ビルはどんどん高くなり、痩せ細っていくでしょう。

These technologies are what's making that future possible and letting us keep building into the sky.

これらの技術が未来を可能にし、私たちが空に向かって建築を続けることを可能にしているのです。

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