Материал: Высотные здания. Особенности архитектурного проектирования. Пупавцев Р.Н., Семенова Н.В

Прообразом архитектурного облика небоскреба Аква стала водная гладь озера Мичиган, на берегу которого находится город Чикаго. Водные мотивы знаменитого озера, входящего в пятерку системы Великих озер, выражены крупным динамичным волнообразным рисунком, образующимся при смещении монолитных плит, выступающих за края фасада здания и служащих балконными плитами и солнцезащитными экранами. В плане каждого этажа можно заметить криволинейную поверхность, вписанную в прямоугольник. Также, по словам архитектора Джинн Ганг, такой мотив чередующихся выступающих волн был продиктован впечатлением от формообразования выходом известняковых геологических пород, характерных для района Больших Озер.

В многофункциональном здании небоскреба Аква высотой 261,74 м (87 этажей) находятся: подземный паркинг, отель, офисы, жилые квартиры, пентхаус. На знаменитой «зеленой крыше» (англ. green roof) здания расположен парк площадью 743 м² (8000 кв. футов), являющийся напоминанием знаменитых висячих садов. В парке расположены зеленые насаждения, плавательный бассейн, беговые дорожки, пляж, декоративный водоем.

Башня Цзинь Мао (Jin Mаo Dаshа – Башня «Золотое процветание») (фото 20) была построена в 1996-1999 гг. в Шанхае (Китай) в районе Пудун по проекту знаменитой архитектурной компании Skidmore, Owings & Merrill. Его высота 366 м (88 этажей), а со шпилем-антенной 421 м.

Фото 20. Башня Цзинь Мао (Jin Mаo Dаshа) [20]. Арх. Skidmore, Owings & Merrill.

Построено в 1994-1999 гг., Шанхай, Китай

60

Отличительной особенностью данного небоскреба стала его современная интерпретация национального китайского колорита – сходство архитектурного облика здания с пагодой. Также все пропорции архитектурного и конструктивного решения кратны числу 8 – в китайской культуре оно ассоциируется с благополучием: высота здания 88 этажей (с бельведером 93 этажа); каждый этаж состоит из 16 сегментов; каждый этаж на 1/8 короче 16-этажного основания; основа здания – 8-угольный бетонный центральный каркас, окруженный 8 композитными колоннами и 8 внешними стальными колоннами.

Прогрессивным решением стало применение в конструкциях здания высокотехнологичной структурной системы, позволяющей создавать возможности для функционирования здания при скорости ураганного ветра до 200 км/ч (максимальная амплитуда раскачивания вершины здания 75 см) и при условиях землетрясения мощностью 7 баллов. Для этого у стальных колонн были созданы подвижные соединения, поглощающие силу разрушающих толчков и смягчающие воздействие ветра, при этом наполненный водой плавательный бассейн в здании на 57 этаже стал амортизатором. Для выполнения конструкций наружной стены применены стекло, нержавеющая сталь, алюминий, гранит, элементы ячеек-сот изготовлены из трубчатых конструкций с применением алюминиевого сплава.

Проект небоскреба Namaste Tower в Индии в г. Мумбаи (фото 21) стал воплощением традиций индийской культуры в современной архитектуре высотных зданий.

Фото 21. Виды небоскреба Namaste Tower с разных точек [21]. Арх. WS Atkins.

Начало строительства 2011 год, г. Мумбаи, Индия

61

Многофункциональный небоскреб высотой 316 м (63 этажа) включает в себя гостиницу на 380 номеров, офисные и торговые пространства (фото 22). Концепцией формообразования проекта стала индийская традиция – особо сложенные в приветствии кисти рук. В отделке фасадов планируется применение рисунков из индийской культуры украшения росписью хной тела человека. Здание будет оборудовано прогрессивной энергоэффективной системой обеспечения благоприятного микроклимата.

Фото 22. Схема небоскреба Namaste Tower [22]

Контрольные вопросы

1.Перечислите особенности архитектуры высотных зданий и сооружений в различных странах мира.

2.Опишите примеры реализованных и концептуальных проектов небоскребов в мировой архитектуре.

4.4. ДЕРЕВЯННЫЕ НЕБОСКРЕБЫ

Стремительные темпы эволюционных процессов, происходящих в современном архитектурном проектировании и направленных на развитие гуманизации городских общественных и жилых пространств, продиктовали стремление к сближению с природой. Поэтому вновь возникшая тенденция возведения многоквартирных жилых домов и бизнес-центров из дерева стала особенно актуальной.

62

Экологичность древесины доказана, и поэтому она становится альтернативным строительным материалом, заменяющим сталь и бетон по технологическим и экономическим показателям.

Примером могут стать 30-этажные небоскребы, расположенные в Европе

иСеверной Америке, которые должны отвечать современным критериям энер-

госберегающих технологий и принципам очищения атмосферы от углекислого газа (СО2). По актуальным исследованиям доля строительной индустрии как основного лидера по количеству выбросов СО2 в атмосферу составляет 39 % от общего количества такого рода загрязнения.

Применение прессованной многослойной древесины и смешанных универсальных конструктивных схем возведения могут обеспечить строительство зданий высотой до 30 этажей и выше.

Важной особенностью этого метода строительства деревянных высоток является высокая степень огнестойкости – многослойная древесина при высоких температурах пожара обугливается поверхностно. Бесспорно, что дерево легко возгорается, а сталь не горит – но огнестойкость в данном случае не связана напрямую со степенью горючести материала. Деревянные строительные материалы имеют низкую теплопроводность, при этом продолжительное время сохраняют целостную структуру при воздействии на них огнем – такие материалы горят по предсказуемому сценарию и с медленной скоростью. Лесной пожар доказывает это наглядно – деревья, обгорая с поверхности в глубину на определенные значения, не падают. Более того, после воздействий очень высоких температур, у дерева остается слой для последующей его регенерации как живого организма.

Сталь, абсолютно негорючий материал, с высокой степенью теплопроводности, легко плавится при значениях температуры 400-500 оС (в очаге пожара температура приближается к значению 1000 оС), конструкции из неё деформируются в разных направлениях и непредсказуемо теряют несущую способность,

иесли стальные конструкции не были обработаны огнезащитным слоем, обру-

шиваются через 15 мин после начала воздействия высоких температур. У стали при температуре 600о С меняется структура и соответственно наступает потеря

несущей способности При температуре 280 оС на поверхности древесины образуется слой обуг-

лившейся структуры, который, тлея со скоростью 0,5-0,8 мм/мин, формирует в свою очередь слой, изолирующий сердцевину и препятствующий поступлению

кислорода, останавливая горение материала. Защитный обугленный слой при температуре около 500 оС раскаляется и самовоспламеняется, тем самым создавая условия для обрушения конструкций. Величина предела огнестойкости пропорциональна значениям сечения и размерам деревянных деталей – при высоких значениях габаритов более низкая степень возгорания и медленная скорость горения.

63

Технология строительства высотных зданий Cross-Laminated Timber или X-lam – это метод строительства из крупногабаритных пе- рекрестно-склееных панелей (CLT panels). Основные элементы для строительства – стропила, колонны, балки выполняются из продуктов переработки древесины хвойных пород. Этот перспективный материал можно назвать «умным материалом», так как его производство является в большей мере безотходным.

Можно утверждать, что деревянные конструкции при воздействии высоких температур на пожаре имеют высокую степень огнестойкости и предсказуемость с соблюдением условий заводской обработки деталей конструкции антипиренами и установкой на возводимом объекте надежных систем пожарного оповещения и системы спринклеров.

Но архитекторы и проектировщики не останавливаются на достигнутом, поэтому постоянно ведутся разработки новых технологий проектирования и возведения многоэтажных высотных зданий с применением древесины.

В процессе производства деревянные ламели толщиной 10-45 мм высушиваются под давлением > 0,6 Н/мм2, склеиваются друг с другом составом, содержащим фенолформальдегидные смолы. При этом способе волокна древесины в панелях толщиной в 3-7 слоев оказываются расположенными перпендикулярно, тем самым нивелируя анизотропность и создавая эффект, при котором снижается усыхание ламелей и увеличивается их несущая способность. Из получившихся заготовок вырезают элементы-панели (максимальные размеры – 16,5 м × 2,95 м × 0,5м) в соответствии с утвержденными чертежами и с выполненными согласно требованиям проекта дверными и оконными проёмами, отверстиями для коммуникаций и каналами для электрической проводки. Для строительства на конкретной площадке на производстве панели заранее маркируют и сопровождают подробной схемой по сборке объекта. Для возведения деревянного 8-10-этажного здания из CLT-панелей в срок за 9-10 недель необходима работа четырех специалистов-строителей и одного подъемного крана.

Преимущества такой работы по строительству многоэтажного деревянного дома – чистота строительной площадки и тишина процесса монтажа деталей. Элементы здания соединяются штифтами, пластинами из стали, рядами вмонтированных крест-накрест шурупов длиной 550 мм – это обеспечивает надежность конструкций в стыках между панелями и между перекрытиями и панелями при больших нагрузках. Плотное прилегание многослойных деревянных панелей друг к другу (допуск при подгонке на стройплощадке составляет +/–5 мм) обеспечивает герметичность и доступность легкой состыковки элементов, сокращая значения показателей теплопотерь и обеспечивая высокие акустические характеристики создаваемых помещений. Конструкции из CLT-панелей обеспечивают высокие значения несущей способности при относительно небольшом весе элементов, создавая при этом благоприятные условия для транс-

64