Từ nhiều thập kỷ nay, Saint Petersburg được biết đến là một trong những thành phố có bản sắc kiến trúc đặc trưng nhất châu Âu, với những cung điện, nhà thờ và công trình lịch sử trải dài bên dòng sông Neva. Thế nhưng trên đường chân trời của thành phố nước Nga này, một biểu tượng hoàn toàn mới đã xuất hiện trong thế kỷ XXI. Đó là Trung tâm Lakhta (Lakhta Center) - công trình cao 462m bên bờ Vịnh Phần Lan, hiện giữ danh hiệu tòa nhà cao nhất châu Âu và là một trong những dự án xây dựng tham vọng nhất từng được thực hiện tại Nga.

Lakhta Center được phát triển làm trụ sở chính của Tập đoàn Gazprom. Dự án được khởi công vào năm 2012 tại khu vực Lakhta, phía Tây Bắc Saint Petersburg. Việc lựa chọn địa điểm này được xem là giải pháp nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển các công trình hiện đại mà vẫn bảo tồn cảnh quan kiến trúc cổ đã làm nên danh tiếng của Saint Petersburg.

Ngay từ giai đoạn chuẩn bị, dự án đã phải đối mặt với hàng loạt thách thức về địa chất và khí hậu. Công trình nằm sát Vịnh Phần Lan, nơi thường xuyên xuất hiện các đợt gió mạnh từ biển Baltic. Nền đất khu vực này chủ yếu là trầm tích mềm, khả năng chịu tải hạn chế, trong khi mùa đông kéo dài với nhiệt độ có thể xuống dưới -20 độ C gây nhiều khó khăn cho hoạt động thi công.

Để giải quyết bài toán nền móng cho một tòa tháp cao gần nửa kilomet, các kỹ sư đã triển khai hệ thống 264 cọc khoan nhồi đường kính khoảng 2m, cắm sâu xuống các tầng địa chất ổn định hơn. Toàn bộ tải trọng của công trình sau đó được truyền xuống nền đất thông qua hệ móng đặc biệt gồm các khối bê tông cường độ cao và kết cấu tường hướng tâm có nhiệm vụ phân bổ lực đồng đều.

Một trong những cột mốc quan trọng nhất của dự án diễn ra vào tháng 3/2015 khi phần móng dưới của tòa tháp được đổ liên tục 19.624m³ bê tông trong vòng 49 giờ. Khối lượng bê tông khổng lồ này tương đương hàng nghìn chuyến xe chuyên dụng hoạt động liên tục ngày đêm.

Thành tích đã được Tổ chức Kỷ lục Guinness Thế giới ghi nhận là một trong những lần đổ bê tông liên tục lớn nhất từng được thực hiện. Tuy nhiên, kỷ lục này bị phá vỡ 2 năm sau đó bởi một công trình ở Dubai. 

Nếu phần móng được xem là nền tảng quyết định sự ổn định của công trình thì phần thân tháp lại là thử thách về độ chính xác kỹ thuật. Lakhta Center được thiết kế với hình dạng xoắn đặc trưng, trong đó toàn bộ thân tháp xoay gần 90 độ từ chân đế đến đỉnh. Hình khối này tạo nên diện mạo giống một ngọn lửa đang vươn lên hoặc cánh buồm hướng ra biển Baltic.

Tuy nhiên, vẻ đẹp kiến trúc đó cũng đồng nghĩa với việc các kỹ sư phải giải quyết những bài toán chưa từng có tiền lệ. Khác với nhiều tòa nhà chọc trời sử dụng các tầng có cấu trúc lặp lại, gần như mỗi tầng của Lakhta Center đều có hình học riêng biệt. Điều này khiến phần lớn cấu kiện kim loại phải được thiết kế và chế tạo theo từng vị trí cụ thể thay vì sản xuất hàng loạt.

Kết cấu chịu lực của tòa tháp bao gồm lõi bê tông cốt thép ở trung tâm kết hợp với hệ cột hỗn hợp thép - bê tông. Giải pháp này giúp công trình có khả năng chống chịu trước tác động của gió mạnh thường xuyên xuất hiện tại khu vực ven biển. Trong suốt quá trình thi công, các kỹ sư phải kiểm soát nghiêm ngặt độ thẳng đứng của công trình. Chỉ một sai số rất nhỏ ở các tầng thấp cũng có thể tạo ra độ lệch đáng kể khi công trình đạt tới độ cao hàng trăm mét.

Dự án sử dụng hàng chục nghìn tấn thép cùng hệ thống cần cẩu cỡ lớn hoạt động liên tục trong nhiều năm. Đến năm 2018, Lakhta Center chính thức đạt chiều cao thiết kế 462m, vượt qua nhiều công trình nổi tiếng khác để trở thành tòa nhà cao nhất châu Âu.

Một trong những điểm nổi bật nhất của công trình là hệ mặt dựng bằng kính bao phủ gần như toàn bộ tòa tháp. Theo dữ liệu từ dự án, khoảng 16.500 tấm kính đã được sử dụng để hoàn thiện lớp vỏ bên ngoài. Do thân tháp liên tục thay đổi hình dạng theo chiều cao, các tấm kính phải được thiết kế riêng nhằm bảo đảm độ chính xác và tính thẩm mỹ.

Thay vì sử dụng hoàn toàn kính cong vốn có chi phí rất cao, đội ngũ thiết kế đã áp dụng giải pháp kết hợp giữa các mô-đun kính và hệ khung nhôm đặc biệt. Cách tiếp cận này vừa duy trì được bề mặt liền mạch của công trình, vừa giúp tối ưu chi phí xây dựng.

Khí hậu khắc nghiệt của Saint Petersburg cũng đặt ra yêu cầu cao đối với hệ mặt dựng. Các lớp kính hiệu suất cao được lựa chọn nhằm hạn chế thất thoát nhiệt trong mùa đông, giảm hấp thụ nhiệt vào mùa hè và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng cho toàn bộ khu phức hợp.

Nhờ hàng loạt giải pháp kỹ thuật về tiết kiệm năng lượng, quản lý tài nguyên và giảm tác động đến môi trường, Lakhta Center đã đạt chứng nhận LEED Platinum - cấp độ cao nhất trong hệ thống đánh giá công trình xanh quốc tế.

Ở phần đỉnh, thiết kế xoắn tiếp tục được duy trì trước khi kết thúc bằng một chóp kim loại thanh mảnh. Một số bộ phận của khu vực này được chế tạo dưới dạng lưới kim loại nhằm giảm áp lực gió, hạn chế hiện tượng băng tuyết tích tụ trong mùa đông và giảm trọng lượng tổng thể của công trình.

Ngoài vai trò kiến trúc, khu vực đỉnh tháp còn là nơi bố trí nhiều hệ thống kỹ thuật quan trọng như thiết bị viễn thông, hệ thống thông gió và các trạm quan trắc khí tượng hoạt động ở độ cao hàng trăm mét so với mặt đất.

Với tổng mức đầu tư khoảng 2 tỷ USD (hơn 52.600 tỷ đồng), Lakhta Center không chỉ là trụ sở của một trong những tập đoàn năng lượng lớn nhất nước Nga mà còn trở thành biểu tượng cho năng lực kỹ thuật xây dựng hiện đại. Từ nền đất yếu ven biển Baltic, các kỹ sư đã tạo nên một công trình cao gần nửa kilomet, sở hữu hình dáng độc đáo cùng hàng loạt giải pháp công nghệ tiên tiến.

Sau nhiều năm thi công, Lakhta Center đã góp thêm một dấu ấn mới vào bức tranh kiến trúc của Saint Petersburg, đồng thời trở thành một trong những tòa nhà nổi bật nhất trên bản đồ xây dựng thế giới.