فضل الرحمن خان
فضل الرحمن خان
أبو التصاميم الأنبوبية لناطحات السحاب
النشأة والتعليم
وُلد فضل الرحمن خان في الثالث من أبريل عام 1929 في دكا، التي كانت آنذاك جزءاً من الهند البريطانية وهي اليوم عاصمة بنغلاديش. كان والده عبد الرحمن خان عالماً في الرياضيات ومربّياً غذّى فضول ابنه نحو العلوم والبناء. تفوّق فضل في الرياضيات منذ صغره والتحق بكلية البنغال للهندسة المرتبطة بجامعة دكا، فنال البكالوريوس في الهندسة المدنية. عمل في التدريس فترة قصيرة قبل أن يفوز بمنحة فولبرايت ومنحة حكومية معاً، مكّنتاه من السفر إلى الولايات المتحدة عام 1952 لمتابعة الدراسات العليا في جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين، أحد أبرز مراكز أبحاث الهندسة الإنشائية.
الحياة والإنجازات
كان فضل الرحمن خان مهندساً إنشائياً ومعمارياً بنغلاديشياً أمريكياً غيّرت أفكاره بشكل جذري الطريقة التي تُصمَّم بها المباني الشاهقة وتُبنى في النصف الثاني من القرن العشرين. ويُعَدّ على نطاق واسع أهم شخصية في هندسة ناطحات السحاب منذ الرواد الأوائل لبناء الهياكل الفولاذية، إذ قدّم عائلة من الأنظمة الإنشائية جعلت من الممكن اقتصادياً وإنشائياً البناء إلى ارتفاعات كانت غير عملية من قبل. ولا يزال مفهومه عن "الأنبوب" بأشكاله المختلفة الأساس النظري لمعظم أطول مباني العالم اليوم. وإلى جانب الأبراج التي تحمل بصمته الهندسية، يُذكَر خان لإصراره على أنه لا ينبغي الفصل بين الهندسة والعمارة، وأن المهندس يتحمّل مسؤولية إبداعية وإنسانية بقدر مسؤوليته التقنية.
وُلد خان في الثالث من أبريل عام 1929 في مدينة دكا، التي كانت آنذاك جزءاً من البنغال في الهند البريطانية وهي اليوم عاصمة بنغلاديش. نشأ في أسرة تُقدّر التعليم تقديراً عميقاً؛ فقد كان والده عبد الرحمن خان عالماً في الرياضيات ومربّياً عمل معلّماً وإدارياً في مجال التعليم، وشجّع ابنه على شغفه المبكر بكيفية بناء الأشياء وكيفية صمودها. تفوّق فضل في الرياضيات والعلوم، وبعد إتمام دراسته التحق بكلية البنغال للهندسة المرتبطة بجامعة دكا، حيث نال درجة البكالوريوس في الهندسة المدنية. وبرز طالباً متميّزاً، ثم عمل في التدريس فترة قصيرة قبل أن يحصل على منحة فولبرايت المرموقة ومنحة حكومية مكّنتاه من السفر إلى الولايات المتحدة للدراسات العليا.
في عام 1952 وصل خان إلى جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين، وهي مركز تميّز في الهندسة الإنشائية. هناك تابع دراساته العليا بكثافة لافتة، حتى نال درجتي ماجستير — إحداهما في الهندسة الإنشائية والأخرى في الميكانيكا النظرية والتطبيقية — ودرجة الدكتوراه في الهندسة الإنشائية. أغرقه بحثه في الدكتوراه في رياضيات سلوك المنشآت تحت الأحمال، وهي معرفة سمحت له لاحقاً بأن يفكّر في المباني لا بوصفها مجموعات من أجزاء منفصلة بل كائنات إنشائية متكاملة. وقد منحه التدريب النظري الصارم الذي تلقّاه في إلينوي، مقترناً بحسّه الهندسي العملي، قدرة نادرة على التنقّل بسلاسة بين التحليل المجرّد والواقع القابل للبناء.
بعد إتمام الدكتوراه عاد خان لفترة وجيزة إلى باكستان (باكستان الشرقية، كما كانت تُعرف بنغلاديش حينئذ)، لكن الفرص المهنية التي كان يطمح إليها كانت محدودة هناك، وفي عام 1955 التحق بشركة سكيدمور وأوينغز وميريل المعمارية والهندسية في شيكاغو، المعروفة باسم SOM. كانت شيكاغو مهد ناطحات السحاب، وكانت SOM في طليعة تصميم المباني الحديثة. أمضى خان كامل مسيرته المهنية تقريباً في SOM، وأصبح في النهاية شريكاً فيها، وفي ثقافة الشركة التعاونية — حيث يعمل المهندسون والمعماريون جنباً إلى جنب — تبلورت أعظم ابتكاراته. وأقام شراكة مثمرة بشكل خاص مع المعماري بروس غراهام، وأنتجا معاً بعضاً من أشهر المباني الشاهقة في تلك الحقبة.
عالجت فكرة خان المركزية مشكلة حدّت من ارتفاع المباني عقوداً. فمع ازدياد ارتفاع المباني الفولاذية، ازدادت كمية الفولاذ اللازمة لمقاومة قوى الرياح بشكل غير متناسب. فالمبنى الشاهق يتصرف كرافدة عمودية مثبّتة في الأرض؛ وكلما ارتفع، حاولت الرياح ثنيه وهزّه أكثر، وكان النهج التقليدي للإطار الصلب يتطلب كميات متزايدة من الفولاذ لكل طابق للحفاظ على صلابة المبنى. وجعل هذا المباني الشاهقة جداً باهظة الكلفة. واستنتج خان أن الحلّ يكمن في إعادة التفكير في المفهوم الإنشائي برمّته بدلاً من مجرد إضافة المزيد من المواد. وكان جوابه هو "الأنبوب" — فكرة أن المبنى الشاهق يمكن تصميمه بحيث تعمل جدرانه الخارجية معاً كأنبوب مجوّف واحد بارز من الأرض، يقاوم الرياح بكفاءة أكبر بكثير من هيكل داخلي من الأعمدة والروافد.
وكان أول تحقيق رئيسي لهذه الفكرة هو الأنبوب المؤطّر، حيث تُربط أعمدة خارجية متقاربة بروافد أفقية عميقة بحيث يتصرف محيط المبنى كجدار إنشائي مثقّب. طبّق خان هذا المفهوم على مبنى ديويت-تشيستنت السكني في شيكاغو، الذي اكتمل عام 1965، والذي يُعَدّ عموماً أول مبنى يُصمَّم على مبادئ الأنبوب. ثم طوّر تنويعات لتلائم ارتفاعات واستخدامات مختلفة. فالأنبوب المدعّم بالجمالونات أضاف عناصر قطرية كبيرة عبر الواجهة لزيادة تصليب المحيط. واستخدم خان وغراهام هذا النهج في مركز جون هانكوك في شيكاغو، الذي اكتمل عام 1969، حيث ليست تدعيماته القطرية الخارجية على شكل حرف X مجرد لفتة جمالية بل تعبير مرئي عن النظام الإنشائي الحامل للأحمال.
وواصل خان دفع المفهوم قُدُماً. فمن أجل برج سيرز (المعروف الآن ببرج ويليس) في شيكاغو، الذي اكتمل عام 1973 وظل لسنوات عديدة أطول مبنى في العالم، ابتكر نظام الأنبوب المحزوم. وفي هذا النهج يُتصوَّر المبنى كعنقود من تسعة أنابيب مربّعة محزومة معاً عند القاعدة، تنتهي الأنابيب الفردية عند ارتفاعات مختلفة مع ارتفاع المنشأة. ولم يوفّر هذا كفاءة إنشائية وصلابة استثنائيتين فحسب، بل منح المبنى أيضاً صورته الظلية المتدرّجة المميزة وأتاح صفائح طوابق متنوّعة عند مستويات مختلفة.
ولم يكن ما جعل عمل خان بهذه الأهمية أيّ مبنى منفرد بل الفلسفة الكامنة والصرامة التي طابق بها بين النظام الإنشائي وارتفاع المبنى. فقد أنشأ فعلياً تسلسلاً منطقياً من الأنظمة — الأنبوب المؤطّر، والأنبوب المدعّم بالجمالونات، والأنبوب المحزوم، وأشكال متصلة بها — كلٌّ منها يناسب نطاقاً معيناً من الارتفاعات والظروف. وقد منح هذا التفكير المنهجي المهندسين مفردات وأدوات للبناء فائق الارتفاع لا تزال مستخدمة. كما كان خان من أوائل المتبنّين المتحمّسين للحاسوب في الهندسة الإنشائية، إذ أدرك أن الحسابات الهائلة اللازمة لتحليل المنشآت ثلاثية الأبعاد المعقّدة يمكن إنجازها بدقّة وسرعة أكبر بالطرق الحاسوبية.
كانت لخان قناعات راسخة بشأن العلاقة بين الهندسة والعمارة والتجربة الإنسانية. فقد رأى أن المهندس يجب ألا يكون مجرد تقنيّ يخدم رؤية المعماري بل شريكاً مبدعاً يصوغ المبنى منذ تصوّره. وآمن بأن المنطق الإنشائي للمبنى يمكن بل ينبغي التعبير عنه بصدق، وأن المبنى الشاهق العظيم ينبغي أن يخدم الناس الذين يستخدمونه والمدينة التي يقوم فيها. وتحدّث وكتب عن المسؤولية الاجتماعية للمهندسين وعن أهمية تصميم مبانٍ ترتقي بالإنسان لا مجرد إبهاره.
نال خان خلال مسيرته تكريمات عديدة. فقد انتُخب عضواً في الأكاديمية الوطنية للهندسة في الولايات المتحدة، وحصل على دكتوراه فخرية، وحظي بتقدير واسع داخل المهنة. وظل وثيق الصلة بوطنه؛ ففي أثناء حرب تحرير بنغلاديش عام 1971 كان نشطاً في قضية استقلال بنغلاديش بين أبناء الجالية في الولايات المتحدة، مستخدماً مكانته لرفع الوعي والدعم. ولم ينسَ أصوله قط وحافظ على شعور بالواجب تجاه شعب بنغلاديش.
توفي فضل الرحمن خان فجأة بنوبة قلبية في السابع والعشرين من مارس عام 1982 في مدينة جدة بالمملكة العربية السعودية أثناء رحلة له؛ ولم يكن قد تجاوز الثانية والخمسين من عمره. وقطع موته مسيرة كانت لا تزال تنتج أعمالاً وأفكاراً مهمة. أُعيد جثمانه إلى الولايات المتحدة ودُفن في شيكاغو، المدينة التي أسهم كثيراً في تشكيل أفقها.
إن إرث خان ضخم. فالأنظمة الإنشائية التي طوّرها لا تزال أساس تصميم المباني الشاهقة في أنحاء العالم، وتقريباً كل برج فائق الارتفاع بُني منذ حقبته يدين بشيء لتفكيره. ويستخدم برج خليفة في دبي، أطول مبنى في العالم، نظام نواة مدعّمة ينحدر مفهومياً من تقليد الأنبوب الذي أرساه خان. وأكثر من أي نصب تذكاري، فإن ذكراه الحقيقية هي أفق العالم الحديث المتغيّر — عنقود الأبراج الشاهقة الذي أتاحه مهندس من دكا أعاد تصوّر ما يمكن أن يكون عليه المبنى.
الاكتشافات والإسهامات
- ابتكر النظام الإنشائي "الأنبوبي" الذي تعمل فيه الجدران الخارجية للمبنى الشاهق معاً كرافدة مجوّفة تقاوم الرياح بكفاءة أكبر بكثير من الإطار الداخلي التقليدي.
- طوّر الأنبوب المؤطّر الذي تحقّق أولاً في مبنى ديويت-تشيستنت السكني في شيكاغو (1965)، باستخدام أعمدة محيطية متقاربة مربوطة بروافد عميقة.
- أنشأ الأنبوب المدعّم بالجمالونات الذي تجلّى بوضوح في التدعيمات الخارجية على شكل حرف X في مركز جون هانكوك في شيكاغو (1969).
- اخترع نظام الأنبوب المحزوم المستخدم في برج سيرز (برج ويليس، 1973)، الذي يجمع تسعة أنابيب تنتهي عند ارتفاعات متباينة لتحقيق الكفاءة وصورة ظلية مميزة.
- كان رائداً في استخدام التحليل الحاسوبي في الهندسة الإنشائية، مما أتاح نمذجة دقيقة لسلوك المباني الشاهقة المعقّدة ثلاثية الأبعاد.
المؤلفات البارزة
- "مركز جون هانكوك، شيكاغو (الأنبوب المدعّم بالجمالونات)"
- "برج سيرز / برج ويليس، شيكاغو (الأنبوب المحزوم)"
- "مبنى ديويت-تشيستنت السكني، شيكاغو (أول أنبوب مؤطّر)"
أقوال مأثورة
""يجب ألا يضيع التقنيّ في تقنيته؛ بل عليه أن يقدّر الحياة، والحياة فنّ ودراما وموسيقى، والأهم من ذلك كله: الناس.""
درس من حياته
يأتي الابتكار الحقيقي من إعادة التفكير في المشكلة من أساسها لا من مجرد إضافة المزيد من الموارد إلى نهج قديم.
الإرث
جعلت أنظمته الإنشائية الأنبوبية ناطحة السحاب الحديثة فائقة الارتفاع ممكنة، ولا تزال الأساس النظري لأطول مباني العالم.