Изображение сгенерировано ИИ / ИА Рустемпо
Высотное строительство в России сегодня — отрасль, которая находится в состоянии «турбулентной трансформации». С одной стороны, небоскребы стали главным инструментом брендинга городов и девелоперов, с другой — отрасль столкнулась с серьезными вызовами после ухода с российского рынка иностранных специалистов и технологий.
О ситуации в российском высотном строительстве корреспондент ИА Рустемпо поговорил с главным архитектором архитектурно-проектной компании «Вектор Проект» Миланом Стаменковичем.
- Высотные здания в России – это новая, я бы сказал, «иная культура» культура, а если обратится к истории вопроса, то это, по словам известного голландского архитектора Рема Колхаса, – «культура концентрации». Но если он, на примере Манхэттена, в свое время обратил внимание на проблемы высотных зданий с точки зрения теории и говорил о «великом расколе» между фасадом и интерьером, о «двуликой утопии» не всегда логичного возникновения самой высотной застройки, об автономности высотных зданий, то мы обратимся к практической стороне современных реалий высотного строительства в России.
Вопрос комплексный и не простой, т.к. после определенной высотной отметки меняется сама логика объекта, и начинают действовать совершенно другие правила, как в административном, так и в градостроительном контексте: формообразование приобретает монументальный масштаб и действует совершенно иная пластика формы, несущая система начинает работать совместно с аэродинамикой, фасад становится сложной климатической оболочкой, лифты – частью транспортной инфраструктуры, а эксплуатация по сложности приближается к управлению небольшим городом. Ключевым в данном контексте является согласованность в здании между архитектурой, конструкциями, инженерией, экономикой и городской средой совершенно в другой – вертикальной плоскости.
- Отличается ли российская технология проектирования и возведения небоскребов от мировой? Есть ли собственные климатические ноу-хау?
- Фундаментально российская школа проектирования использует тот же технологический инструментарий, что Дубай, Нью-Йорк, Лондон или Шанхай: железобетонные ядра жесткости, аутригерные и поясные системы, свайно-плитные фундаменты, вертикальное зонирование инженерных коммуникаций и лифтов, аэродинамические испытания, расчет прогрессирующего разрушения и информационное моделирование.
Высотные здания более 100 метров относятся к сооружениям повышенного уровня ответственности, а нормативный срок их службы начинается от 100 лет. Для зданий от 100 до 250 метров он может приниматься от 150 лет, свыше 250 метров – от 175 лет. То есть небоскреб изначально должен проектироваться не как краткосрочный девелоперский продукт, а как инфраструктура нескольких поколений.
Российская специфика определяется, прежде всего, климатом. В Дубае основными вызовами становятся солнечная радиация, перегрев и охлаждение. В России – продолжительный отопительный период, резкий перепад температур между интерьером и улицей, циклы замораживания и оттаивания, снег, обледенение и температурные деформации протяженных конструкций. Особое значение имеет так называемый каминный эффект. Зимой теплый воздух стремится вверх, из-за чего между нижней и верхней частями башни возникает значительный перепад давления. Он влияет на открывание дверей, работу лифтов, вентиляции, дымоудаления и герметичность фасада. Поэтому климатическое ноу-хау состоит не в одном уникальном материале, а в согласованной работе оболочки, тамбуров, лифтовых холлов, противопожарных отсеков, систем подпора воздуха и автоматического управления.
Пример региональной климатической адаптации — башня «Исеть» в Екатеринбурге. Ее особенность заключается не просто в расчете фасада на низкие температуры, что является обязательным условием для уральского климата, а в комплексной увязке энергоэффективного остекления, открывающихся вентиляционных элементов, аэродинамики оболочки и систем поддержания микроклимата. Ветровые исследования использовались здесь не только для расчета несущих конструкций и фасада, но и для разработки решений естественной вентиляции на высоте до 200 метров.
Другой важный пример — строящийся там же офисный центр УГМК с российской трубобетонной системой каркаса. Наверное, «первопроходцем» можно назвать «Лахта Центр» – 462-метровая башня, где аэродинамика, конструкция, двойной фасад и архитектурный силуэт рассматривались как единая система. Это, на мой взгляд, один из наиболее цельных реализованных российских небоскребов: его образ не надет поверх инженерии, а является интерпретацией перформативного подхода в архитектуре, когда характеристики формы напрямую связаны другими системами обеспечения работы объекта.
- Как высотные здания работают с ветром?
Распространенная ошибка – считать, что ветровую нагрузку можно решить исключительно увеличением сечений колонн или толщины ядра. В действительности первая линия защиты от ветра – архитектурная форма.
Скругление или срезание углов, изменение сечения башни по высоте, поворот этажей, уступы и расчленение объема нарушают формирование регулярных вихрей. Поэтому пластика небоскреба – не только эстетический выбор. Она непосредственно влияет на горизонтальные нагрузки, кручение и ускорения верхних этажей. При проектировании оценивается не только прочность конструкции. Здание может быть абсолютно безопасным, но некомфортным: небольшие ускорения на верхних этажах способны вызывать у людей головокружение и тревогу. Одновременно необходимо проверять ветровой комфорт на уровне земли, поскольку башня может перенаправлять воздушный поток и создавать опасные ускорения возле входов, на площадях и пешеходных маршрутах.
Хорошие примеры современной работы с аэродинамикой – скрученная форма «Лахта Центра», пластичная оболочка TOP TOWER и большой высотный проем в проекте ONE. В каждом случае форма должна быть проверена не только с точки зрения композиции, но и аэродинамическими исследованиями, расчетами конструкций и фасадных давлений. TOP TOWER задуман как почти 300-метровый объем с непрерывной бионической пластикой, а ONE – как 379-метровая структура, в которой две части здания формируют подобие пространственной петли.
После оптимизации формы определяется ядро жесткости, аутригеры, связывающие ядро с внешними колоннами, поясные конструкции, а при необходимости — настроенные массовые или жидкостные демпферы. Настроенные массовые демпферы – маятники или подвижные массы, компенсирующие колебания башни, – применяются в мире, но нужны далеко не каждому небоскребу. Например, в проекте «Ахмат Тауэр» была разработана система из двух настроенных маятниковых демпферов. Российские предприятия способны производить бетон, арматуру, металлоконструкции и значительную часть механических элементов. Более сложным остается вопрос высокоточных подшипников, датчиков, приводов, контроллеров и программного обеспечения. Однако главный критерий импортозамещения – не возможность изготовить похожую деталь, а способность всей системы гарантированно работать и обслуживаться на протяжении десятилетий.
- Насколько подорожало строительство и сохраняется ли импортозависимость?
- Назвать единый процент удорожания высотного строительства невозможно. Две башни одинаковой площади, но разной формы и стройности могут радикально отличаться по стоимости. Цена растет не линейно вместе с этажностью: после определенных высотных отметок появляются дополнительные технические этажи, пересадочные лифтовые зоны, аутригеры, насосные станции, резервирование систем и более сложные требования пожарной безопасности. За последние годы выросла стоимость строительного финансирования, квалифицированного труда, логистики, оборудования и сервисных контрактов. Особенно чувствительны сложные фасады, скоростные лифты, холодоснабжение, автоматика, пожарные системы и высотное оборудование для обслуживания оболочки.
Лифт в стандартном жилом доме и вертикальный транспорт в 300-метровой башне – принципиально разные системы. Высотному объекту нужны высокая скорость, точность остановки, компенсация колебаний тросов, групповое интеллектуальное управление, зонирование и иногда двухэтажные кабины.
Например, в «Лахта Центре 2» предполагается сложная система пересадочных уровней и двухэтажных лифтов; сама 703-метровая башня разделена на девять вертикальных сегментов с техническими этажами и зимними садами. По фасадам ситуация аналогична. В России доступны стекло, алюминиевые профили, утеплители и металлоконструкции. Но фасад – это не сумма материалов, а испытанная система: стеклопакет, профиль, крепление, герметик, противопожарная рассечка, дренаж и узел примыкания. Слабое место может находиться в одном небольшом компоненте, который через пятнадцать лет окажется невозможно заменить. Поэтому правильнее говорить не только об импортозависимости, но и о зависимости от целостных технологических цепочек, накопленной экспертизы и сервисной инфраструктуры. Наличие отечественного аналога в каталоге еще не означает полноценного замещения.
То же относится к программному обеспечению. Российские расчетные, BIM- и инженерные платформы активно развиваются, но реальная проблема состоит в совместимости моделей, качестве библиотек, передаче данных между разделами и возможности независимо проверить критические расчеты. Для небоскреба опасна не сама смена программы, а потеря единого информационного пространства проекта....
Полная версия материала - ИА Рустемпо