Ilgu laiku inženieri un arhitekti ir spekulējuši par to, cik augsts teorētiski varētu būt debesskrāpis. Frenks Loids Raits, kurš tiek uzskatīts par visu laiku izcilāko amerikāņu arhitektu, Ilinoisā izstrādāja 1 jūdzi (1.73 km) augstu torni. Šis tornis bija jābūvē Čikāgā, un tam ir 528 stāvi. Tas tika projektēts 1956. gadā un, iespējams, toreiz varēja tikt uzcelts, bet par lieliem izdevumiem.
Konstrukciju materiāli nav galvenais ēkas augstuma ierobežojošais faktors. Ļoti augstas ēkas bieži ir pārsteidzoši vieglas to izmēra dēļ; galu galā tās lielākoties ir tukša vieta. Tērauds ir pietiekami izturīgs, lai atbalstītu 6.2 jūdzes (10 km) vai augstākas konstrukcijas, savukārt uzlaboti kompozītmateriāli var atbalstīt ēkas, kas sasniedz 62 jūdzes (100 km) vai vairāk.
Trīs galvenie debesskrāpja augstuma ierobežojumi ir vējš, lifti un budžets.
Augstuma un maksimālā vēja ātruma tabula izskatās tuvu šādam mierīgai dienai mērenā apgabalā:
Augstums
Maksimālais vēja ātrums
2 1.24 km (XNUMX XNUMX jūdzes)
22 jūdzes stundā
4 2.28 km (XNUMX XNUMX jūdzes)
56 jūdzes stundā
6 4.52 km (XNUMX XNUMX jūdzes)
90 jūdzes stundā
8 4.97 km (XNUMX XNUMX jūdzes)
134 jūdzes stundā
10 6.21 km (XNUMX XNUMX jūdzes)
179 jūdzes stundā
12 7.46 km (XNUMX XNUMX jūdzes)
200 jūdzes stundā
Virs aptuveni 7.45 jūdžu (12 km) augstuma vējš norimst. Jāatzīmē arī tas, ka, palielinoties augstumam, gaiss kļūst retāks, nedaudz samazinot intensīvā vēja slodzi. Everesta virsotnē, nedaudz mazāk nekā 5.5 jūdzes (~9 km augstumā), gaiss ir apmēram četras reizes plānāks nekā jūras līmenī.
Lai novērstu vēja spēku uz debesskrāpjiem, kuru augstums pārsniedz aptuveni 500 pēdas (195 m), ir nepieciešamas īpašas dizaina iezīmes. Tie var ietvert lielus iekšējos pretsvarus, kas izgatavoti no metāla vai pat ūdens tvertnes, kas pārvietojas, lai pārdalītu svaru uz ēkas centru. Ēkas, kas sastāv no vairākiem kātiem, piemēram, Empire State Building Ņujorkā un Burj Khalifa Apvienotajos Arābu Emirātos, arī labi izkliedē vēju.
Betona nestspējas uzlabojumi nesen ir ļāvuši izmantot šo cieto vielu kā būvmateriālu ļoti augstām ēkām, piedāvājot vēju slāpējošus luksusa elementus, kas nav pieejami tikai ar tēraudu. Ryugyong viesnīca Ziemeļkorejā, lai gan tā nekad netika pabeigta, būtu piemērs betona izmantošanai kā šāda veida konstrukciju celtniecības materiāls. Problēmas ar vēju noteikti būs sarežģītas, bet ne neatrisināmas.
Lifta faktors ir vēl viens galvenais augstuma ierobežojums. Jo augstāka ir ēka, jo vairāk cilvēku tajā dzīvo un strādā, un jo vairāk vietas pirmajos stāvos ir jāizmanto liftiem. Šis izaicinājums ir risināts ar divām stratēģijām: izmantojot divstāvu liftus un izmantojot debess vestibilus kā starppunktus liftu ceļotājiem. Izmantojot debesu vestibilus un vietējos liftus nelielām ēkas daļām, ducis vai vairāk liftu varētu koplietot vienu šahtu, ievērojami uzlabojot efektivitāti. Ļoti augstām ēkām, kuru izmērs pārsniedz 6,500 pēdas (2 km), var būt nepieciešams izmantot daudzlīmeņu liftus, piemēram, 5 stāvu liftus. Citādi visā pirmajā stāvā dominē lifti.
Pēdējais galvenais debesskrāpja izmēra ierobežojums, protams, ir budžets. Burj Khalifa, pašreizējā pasaulē augstākā ēka 2,717 pēdu (828 m) augstumā, izmaksāja aptuveni 4 miljardus ASV dolāru (USD). Pieņemot, ka izmaksas palielinās lineāri ar palielinātu augstumu (dāsns pieņēmums), 6,500 pēdas (2 km) augstas konstrukcijas būvniecība varētu izmaksāt 10 miljardus USD. Tas, visticamāk, ir aptuveni robežās, ko izstrādātāji būtu gatavi tērēt vienam projektam, lai gan laiks rādīs.