ОСОБЕННОСТИ ВЫСОТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Обычно здания и сооружения до 3-х этажей считают низкоэтажными; до 10-ти этажей – средней этажности; до 50-ти – большой этажности; а свыше – высотные здания (небоскрёбы). В последние годы в России наблюдается строительный бум по возведению высотных зданий, и каждый крупный город старается обзавестись своими небоскрёбами. Здесь самый яркий пример – Москва-сити – целый комплекс высотных зданий.
Рост этажности это – не просто увеличение объёмов строительства, но использование качественно иных организационно-технических и дизайнерских решений. При этом, бюджет проекта возрастает не по прямой, а по экспоненте вверх.
Высотные здания стремятся строить там, где самая дорогая земля – в центре города, но возникает вопрос – как впишутся новые высотки в городскую среду? Высотные здания как бы подавляют рядом расположенные строения, диссонируют с ними. Они, как говорится, могут создавать негативный фэн-шуй для рядом расположенных зданий. Поэтому в старых городах обычно принимается решение по ограничению в застройке исторических районов; а высотки сооружаются компактно в новых районах, как тот же Москва-сити. При этом создаётся вся необходимая городская инфраструктура для проживающих и работающих в этих высотных зданиях.
При возведении высотных зданий более высокие требования предъявляются к выбору строительной площадки, исходя из того, что необходимо возводить углублённые фундаменты и считаться с высоким давлением здания на грунт. В связи с этим при строительстве 10-ти этажных зданий надо просматривать грунт на глубины 10-ти м., а при строительстве небоскрёбов – 50-ти метров. Для этого используют бурение шуфтов и георадарные исследования. Следует учитывать, что оказывая давление на грунт, высотные здания меняют уровень грунтовых вод на большой территории.
Необходимо предусмотреть сейсмоустойчивость высотных зданий, взрывоустойчивость, вплоть до самолётного тарана, и стойкость при других чрезвычайных ситуациях, надежную молниезащиту.
Даже, казалось бы, всё предусмотрев, не исключены различные проблемы, связанные, например, с усадкой здания, с нарушениями технолинии строительства, с действием внешних факторов. Следовательно, необходимо обеспечивать мониторинг качества на всех этапах строительства: использовать контрольные маячки, контролировать качество бетона и кладки, соблюдение геометрии, прокладку всех инженерных коммуникаций и прочее.
Сооружение высотных зданий требует использование обученных рабочих и руководящего персонала. Необходимо обеспечить высокий уровень охраны труда и безопасности на строящемся объекте. Предполагается использования лесов, различных подъемников, высотных кранов и другого специального оборудования, системы видеонаблюдения, дрон-мониторинга и монтажных дронов. Необходимо обеспечить высокий уровень охраны объекта.
Все эти мероприятия скажутся на общем бюджете Проекта, и, учитывая, что при использовании современных технологий, каждое здание может быть неповторимым, требуется грамотный экономический инжиниринг, высокая квалификация и проектировщиков, и сметчиков, для создания корректного Проекта.
Строительство высотных зданий стало возможно при массовом освоении технологии панельного домостроения. Однако сейчас она вытесняется монолитом, который является более современной технологией, которая позволяет достичь высокого качества и разнообразия дизайнерских решений.
В настоящее время панельное строительство ведётся для жилья эконом-класса по типовым проектам высотой до 15-ти этажей. Аналогично, строительство из кирпича. По сравнению с панельным домостроением, кирпичный дом более тёплый, уютный, но более дорогой (бизнес-класс строительства). Однако у кирпича ограничена прочность, и поэтому кирпичные дома редко сооружают выше 10-ти этажей. Ещё один недостаток и панельных, и кирпичных домов – относительно недолгий сок службы (50 - 100 лет), невысокая сейсмо и взрывоустойчивость, что показали: землетрясение в Нефтегорске и взрывы в Москве. В отличие от монолита, требующего «продвинутых» технологий, панельное и кирпичное домостроение технически проще, и заказы выполняют даже не крупные строительные компании, которые конкурируют на строительном рынке с корпорациями.
Общая тенденция - строительство высотных зданий по монолитной или каркасно- монолитной технологии. Эта технология используется при строительстве офисных зданий, промышленных и культурных объектов, торговых центров, храмов и, все чаще, жилых домов.
Технология продолжает совершенствоваться, удешевляться, и сейчас дом из монолита примерно на 30% дороже панельного.
Здание может быть построено полностью из монолита. Чаще используются монолитно-каркасные технологии, когда остов здания - монолит, а стены из других материалов.
Наружные стены, обычно, из кирпича (для этого может использоваться пористый кирпич, пенобетонные блоки, другие лёгкие материалы). В офисных зданиях могут использоваться большие стеклопакеты.
В перспективе - использование на стройке больших 3D-принтеров, которые смогут создавать самые фантастические конструкции.
Внутренние стены могут быть кирпичными, панельными, из облегчённых материалов. При этом допускается свободная планировка помещений, даже использовать непрямые углы и окружности.
Возможность свободной планировки и богатство дизайнерских решений - одно из преимуществ монолитного домостроения. Другие преимущества:
высокая теплоизоляция и энергосбережение,
прочность и долговечность (150 лет).
при соблюдении технологий, стены должны быть идеально ровными, и это облегчает отделочные работы.
Монолитное здание является целостным сооружением, поэтому при усадках грунта на нем не образуется трещин, как, порой, бывает при панельном и кирпичном домостроении. Это же качество определяет его сейсмо и взрывоустойчивость (даже при трагедии 11 сентября, обрушение небоскребов произошло от намеренного взрывания каркасных конструкций).
После этой и серии других трагедий, наоборот, только усилилась тенденция по возведению долговечных и высоко устойчивых зданий, что особенно актуально при изменениях климата, высокой сейм мрак личности и террористических угрозах.
Монолит позволяет возводить самые высокие здания, например телебашни и высочайшие небоскребы
Чем выше этажность здания, тем больше в нем отличий от низкоэтажной застройки.
Высотное здание требует проведения аэродинамических испытаний, ибо верхние этажи будут смещаться при порывах ветра и сейсмических толчках; для стабилизации этих отклонений используется система стальных тросов, аутригерные конструкции в каркасе здания, позволяющий гасить энергию колебаний.
Небоскребы оборудуются обычными и скоростными лифтами, а также лестницами - различными путями эвакуации. Трагедия 11 сентября показала - как непросто эвакуироваться из высотных зданий, учитывая, что. лифты при пожаре блокируются. Поэтому для современных высоток спроектированы более безопасные лифты, и вся система экстренной эвакуации должна быть - приоритетной задачей в конструировании здания.
Должна быть продумана возможность эвакуации с верхних этажей и с крыши здания пожарными лестницами, вертолетами и беспилотным аппаратами.
В высотных зданиях должны быть усилены меры по предотвращению чрезвычайных ситуаций: по пожарной безопасности, по предотвращению коммунальных аварий, по предотвращению террористических угроз и противоправных действий.
Должны использоваться различные датчики, индикаторы, система видеонаблюдения. Организуется система пультовой охраны, центральная серверная, позволяющая контролировать все, что происходит в здании, состояние работы всех инженерных служб, систему безопасности, периметр здания и воздушное пространство.
Когда проектируются здания повышенной этажности, особенно уникальные, рекордные здания, проектировщики стремятся к тому, чтобы в них воплотились последние достижения инженерной мысли, чтобы был обеспечен ультракомфорт и супер безопасность.
Такие здания обычно многоуровневые и многофункциональные. В них могут помещаться: многоуровневая подземная парковка, офисные помещения, гостиница, торговый центр, культурной развлекательный центр, элитное жильё.
В высотных зданиях реализуются программы умного дома. Центральный сервис, контролируя все инженерные системы, обеспечивает микроклимат в каждом помещении в зависимости от того - есть ли в этих помещениях люди, и чем они занимаются. благодаря этому - повышенные комфортные условия и существенная экономия энергии.
Основная функция системы умного дома это - обеспечение мультипараметрической безопасности и оперативное предотвращение чрезвычайных ситуаций, при необходимости, руководство спасательной и эвакуационный деятельностью на объекте.
Всё это должно изначально закладываться в бюджет строительства, ибо высотные здания являются флагманами градостроительства, в которых должны воплощаться самые современные разработки конструкторской и дизайнерской мысли.
©Alex Hesse на Главную e-mail