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

заняты офисными пространствами. Особенностью здания стала смотровая площадка с открытой террасой на 124 этаже.

Фото 1. Меганебоскреб «Бурдж-Халифа» («Башня Халифа») [1]. Арх. SOM (Skidmore, Owings & Merrill)

и Эдриан Смит (англ. Adrian D. Smith).

Построено в 2004-2010 годах, г. Дубай, ОАЭ.

До 2010 года назывался «Бурдж-Дубай» – «Дубайская башня»

Конструктивными и инженерными инновационными особенностями «Бурдж-Дубай» являются:

−ассиметричная форма здания предохраняет его от раскачивания при воздействии потоков воздушных масс – ветра;

−поверхность внешней облицовки здания площадью примерно 142 000 м2 выполнена из особого светоотражающего стекла, защищающего здание от воздействия высоких температур и от влияния на внутренний микроклимат ярких солнечных лучей. Затонированные термопанели из стекла специального состава понижают температурный уровень нагрева внутренних пространств, тем самым понижается нагрузка на систему кондиционирования здания в целом;

−внутренний обогрев и система кондиционирования функционируют на основе экологически безопасных энергетических источников – электрообеспечение здания осуществляется специальной электротурбиной, работающей на использовании принципов силы потока ветра. Также на наружной облицовке здания вмонтированы солнечные батареи, внешний вид которых является идентичным декоративным отделочным панелям из особого стекла. Для кондиционирования система конвекции создает комфортные условия температурного

25

режима внутри здания с помощью особого охлаждающего элемента, которым стала морская вода. Охлажденные до требуемой температуры воздушные массы через особо сконструированные мембраны поступают внутрь здания дополнительно ароматизированными специально созданным для меганебоскреба «Бурдж-Халифа» ароматом. Такие особо подготовленные воздушные потоки проникают в помещения здания через специальные решетчатые конструкции пола;

−из-за того, что в Дубае практически на протяжении всего годового цикла не бывает дождей (небольшое количество осадков отмечается лишь только в зимний период), уже традиционную для многих стран мира технологию сбора дождевой воды с последующим её процессом обработки и дальнейшим применением для обслуживания зданий и прилегающих территорий организовать невозможно. Но в жарком и влажном климате этого города при значительных показателях потребностей сооружений в охлаждении и кондиционировании воздуха было отмечено образование значительного количества конденсата. Поэтому в «Бурдж-Дубай» была создана и применена на практике методика сбора капель конденсата из окружающего воздуха, которые собираются по специальной системе трубопроводов и направляются в центральный сборный резервуар в подземных этажах. Таким образом, ежегодно собранные 40 млн л воды из конденсата направляются для оросительной системы, обслуживающей прилегающую территорию комплекса меганебоскреба. Это крайне важная технология для местности, где вода является самым ограниченным и потому ценным природным ресурсом;

−для обслуживающего персонала, жильцов, туристов и туристических групп в здании предусмотрено использование 56 сверхскоростных (10 м/с) бесшумных лифтов вместительностью до 42 человек.

340 on the Park (фото 2) – жилой небоскреб, построенный в Чикаго в 2005-2007 гг. архитектурной фирмой Solomon Cordwell Buenz. Это здание отмечено особой внутренней средой, комфортной для проживания в нем, и примечательно зимним садом, который занимает поэтажные уровни, начиная с 25 этажа. 16 квартир из всех имеющихся 343 в этом жилом небоскребе являются высококомфортными пентхаусами с достаточно роскошными площадями по размеру.

Конструктивными и инженерными инновационными особенностями 340 on the Park являются:

−собственная автономная система сбора и очищения дождевой воды, которая предназначена для использования в дальнейших технических целях - полноценный полив растительного ассортимента в зимнем саду;

−высокая степень герметизации оконных и дверных блоков, что способствует сокращению теплопотерь в небоскребе и повышению экономии при использовании внутреннего нагрева воды для нужд здания;

−

26

Фото 2. Небоскреб 340 on the Park [2]. Арх. фирма Solomon Cordwell Buenz.

Построено в 2005-2007 годах, г. Чикаго, США

−высококомфортные условия для проживания в 340 on the Park достигнуты благодаря грамотно спроектированной инженерами и реализованной строителями при возведении здания системе вентиляции. С её помощью поступающий внешний воздух очищается внутри сооружения, предохраняя его от загрязнения пылью и вредными летучими веществами, аллергенами и опасными микроорганизмами;

−фасадное решение с применением облицовки светоотражающими панелями служит принципиальным приемам сохранения тепла внутреннего микроклимата здания и защиты фасада небоскреба от перегрева. В каждой квартире инновационными инженерными технологиями обеспечено поступление оптимального количества солнечного света. Также фасадные панели являются приемом решения эстетической функции здания и особой смысловой нагрузкой

–в их зеркальной поверхности отражается окружающая 340 on the Park среда: деревья парка, водная гладь озера Мичиган, постоянно меняющееся в зависимости от погодных условий и времени суток пространство неба.

Контрольные вопросы

1.Сформулируйте понятие «умное» («интеллектуальное») здание.

2.Приведите примеры «умных» высотных зданий.

27

3.1. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Факторы, оказывающие влияние на энергоэффективность высотных зданий, можно разделить: на внешние и внутренние.

Внешние факторы архитектурных возможностей, формирующие энергоэффективность высотных зданий:

градостроительные (влияние транспортной инфраструктуры, инженерных сетей, определенное территориальное размещение участка высотного здания);

природно-климатические (инсоляция – количество солнечных дней, ветровая нагрузка, количество и вид осадков, температурновлажностный режим);

экологические (снижение выбросов парниковых газов, взаимодействие природной и искусственно созданной среды, антропогенное воздействие на окружающую среду, экологическая безопасность);

социально-экономические (нормативно-правовое обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации; создание государственных программ, посвященных внедрению принципов энергоэффективности и созданию экономической целесообразности и заинтересованности; создание и внедрение систем сертификации высотных зданий).

На современном этапе архитектурного проектирования определены следующие особенности высотных зданий и сооружений:

−преобладание показателей значений горизонтальных нагрузок (в основном потоков ветра – воздушных масс) над вертикальными;

−фактически максимальная нагрузка на конструкции оснований, фундаментов, несущих конструкций;

−особо определенные последствия влияния природных факторов (сейсмические условия, влияние солнечной радиации, аэродинамические показатели);

−влияние техногенных факторов на безопасную эксплуатацию (вибрационные воздействия, шумовые нагрузки, аварийные факторы – пожары, диверсии, локальные разрушения);

−решение проблем одновременно нагруженной работы несущих конструкций, выполненных из таких материалов, как сталь и бетон, и неодинаково нагруженных конструктивных элементов, как колонны и стены.

Проблема энергоэффективности является особо актуальной в проектировании и строительстве небоскребов, потому что именно этот вид зданий становится все чаще обязательным для центров крупных мегаполисов, являясь основным и преобладающим среди других объектов гражданского строительства потребителем энергии.

28

Выбор места расположения высотного комплекса в архитектурном проекте имеет важное значение при формировании объемно-планировочной структуры композиции здания, а значит, и выборе приемов и методов обеспечения энергоэффективности.

Чтобы не создавались стихийные транспортные кризисы, размещение и организация транспортной инфраструктуры и пешеходного движения должны предусматривать расположение нового высотного объекта в существующей структуре сложившейся территории с учетом возможности для движения, парковки, поворота/разворота различных видов городского транспорта и безопасного удобного движения пешеходов.

Особенно важно влияние высотных зданий и комплексов на нагрузку инженерных сетей систем жизнеобеспечения. Для снижения такой нагрузки необходимо применять инновационные и грамотные приемы уже на стадии проектирования – организация энергообеспечения с применением альтернативных энергоэффективных источников (генераторы энергии, размещенные на кровле, включение в структуру территории объекта сопровождающих элементов выработки энергии, создание моделей геометрии и формообразования здания, повышающих КПД работы и эксплуатации инженерных сетей).

Необходимо учитывать следующий признак современных мегаполисов - значительное уменьшение «зеленых» и общественных пространств. Поэтому расположение в составе высотных комплексов и отдельных зданий зимних садов, атриумов, входных пространств качественно улучшает их объемнопланировочную структуру. Общественные зеленые зоны, как правило, используются не только для разгрузки городской среды (места встреч, отдыха, общественного питания), но и для организации работы систем очищения/кондиционирования воздуха, функционирования естественной вентиляции.

Архитектурный проект также должен обращать внимание на влияние природно-климатических факторов на структуру и композицию объемнопланировочного решения для обеспечения энергоэффективности высотных зданий и комплексов. Все параметры окружающей среды проектируемого объекта должны быть учтены при оптимальных условиях эксплуатации.

Именно комплекс природно-климатических факторов может повлиять на решение архитектурно-художественной задачи с учетом выполнения условий энергоэффективной эксплуатации (формообразование здания; количество, расположение и параметры световых проемов; выбор и включение в структуру разнообразных архитектурных и конструктивных элементов – солнцезащитные устройства в жарком климате, вертикальное озеленение для зданий в умеренно теплом климате, особая структура внешних ограждающих конструкций и объ- емно-планировочного решения для минимизации затрат на обогрев помещений в зданиях в холодном климате).

Климат с преобладанием ветров позволяет включать в объемнопланировочное решение высотного здания ветрогенераторы (нужно учитывать их негативное влияние на птиц и создание ими вибрации особого «шумового

29