Архитектура многофункциональных зданий и новые строительные системы

Научно-технический и производственный журнал

-------ЖИЛИЩНОЕ ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

Large-panel housing construction

УДК 728

Н.В. ДУБЫНИН, канд. техн. наук, руководитель отдела архитектуры жилых и общественных зданий

ОАО «Центральный научно-исследовательский и проектный институт жилых и общественных зданий (ЦНИИЭП жилища)»

Архитектура многофункциональных зданий и новые строительные системы

Рассмотрены перспективы и существующие в настоящее время возможности проектирования и строительства многофункциональных зданий и комплексов на основе использования новаторских, разработок строительной науки в области развития нормативно-методической базы архитектурного проектирования и новых конструктивно-технологических решений строительных систем, в том числе системы панельно-каркасного домостроения СПКД. Описаны характерные преимущества новой системы при формировании архитектурно-планировочных и архитектурно-художественных решений проектируемых объектов, а также технико-экономические особенности, характеризующие ее как конкурентоспособную наряду с существующими (панельной, каркасной и монолитной). Сделан вывод о перспективности комплексного внедрения разработок строительной науки в процесс проектирования и строительства многофункциональных зданий, что значительно ускорит развитие данных объектов.

Ключевые слова: архитектура, многофункциональные здания, многофункциональные комплексы, архитектурное проектирование, строительная наука.

N.V. DUBYNIN, Candidate of Sciences

Architecture of multifunctional buildings and new building systems

The article considers the prospects and current possibilities for designing and constructing multifunctional buildings and complexes on the basis of the use of innovative developments of the building science in the field of developing the normative-methodological base of architectural designing and new structural-technological solutions of building systems, including the system of panel-frame housing construction - SPFHC. Characteristic advantages of the new system for formation of architectural-planning and architectural-artistic solutions of objects under designing as well as technical-economic features characterizing the system as competitive along with existing ones (panel, frame and monolithic) are described. The conclusion is made about the prospects of complex introduction of building science developments into the process of designing and construction of multifunctional buildings that significantly expedite the development of these objects.

Keywords: architecture, multifunctional buildings, multifunctional complexes, architectural designing, building science.

Одним из важных факторов развития архитектуры наряду с социально-экономическими условиями и творческим потенциалом зодчих является технический прогресс, в результате которого появляются новые конструктивно-технические решения, технологии строительства и строительного производства. Новаторские решения, предлагаемые строительной наукой, часто изменяют традиционные представления о строительстве, расширяют возможности архитектуры, увеличивая потенциал внедрения самых неожиданных и фантастичных архитектурно-планировочных решений, что наглядно демонстрирует современная практика. Использование новых технологий обеспечило бурное развитие высотного строительства, активное освоение подземного пространства, повышение энергоэффективности зданий и применение альтернативных источников энергии. Из разнообразных типов современных объектов, развитие строительства которых основывается на комплексном применении оригинальных архитектурных решений и технических новаций, можно выделить многофункциональные здания и комплексы.

Перспективы проектирования многофункциональных зданий

Многофункциональные здания и комплексы быстро и динамично развиваются, являясь востребованными объек-

тами инвестиций. Даже неудачное в градостроительном отношении расположение площадки может компенсироваться наличием разных функциональных компонентов объекта и снизить риски осуществления проекта, а в ряде случаев повысить его окупаемость. Агентства недвижимости все больше интересуются ими в силу растущей популярности среди клиентов, обусловленной возможностью обеспечить высокий уровень комфорта при эксплуатации взаимосвязанных помещений, как жилых, так и общественных и административных. Например, бизнесмены стараются снимать квартиру рядом с работой, чтобы не тратить время на дорогу, что успешно реализуется в многофункциональных зданиях и комплексах. Кроме того, в них создаются оптимальные условия для проведения досуга за счет включения самых различных учреждений общественного питания и развлечений (выставки, клубы, кино и т. п.). Причем доступ к ним осуществляется, как правило, не выходя из здания, что привлекательно, например, в период некомфортной погоды. Помещения для кратковременного проживания (гостиницы, апарт-отели) удачно сочетаются с офисами (рис. 1, 2); объединены корпуса с квартирами для постоянного проживания и офисы (рис. 3); получили распространение и многофункциональные здания, объединяющие учреждения и досуга и торговли, называемые торгово-развлекательными центрами (рис. 4, 5).

52014

63

Крупнопанельное домостроение

ц м .1

Научно-технический и производственный журнал

Рис. 1. Многофункциональный комплекс (Москва, ш. Энтузиастов, вл. 2—4, 2004—2006 гг.). ТУП «Моспроект 2 им. М.В. По-сохина». Архитекторы: П.Ю. Андреев (рук.), И.И. Римашевская (ТАЛ), Л.В. Рязанов, Е.В. Павлова, И.А. Мохаммад

Проектирование и строительство многофункциональных зданий и комплексов по сравнению с отдельно стоящими жилыми, офисными, торговыми зданиями - более сложная задача. Они имеют сложную функционально-планировочную схему, включаемые в состав которой помещения разного назначения должны быть взаимосвязаны и в то же время не мешать друг другу. Кроме того, большое количество функциональных компонентов требует привлечения соответствующих специалистов-проектировщиков для проработки их планировок, а при необходимости и технологии.

Формирование нормативно-методической базы проектирования многофункциональных зданий

В целях повышения качества проектирования, обеспечения высокого уровня безопасности при строительстве и эксплуатации, а также упрощения разработки и согласования проектной документации по рассматриваемым объектам коллективом ЦНИИЭП жилища в 2013 г. разработан свод правил «Здания и комплексы многофункциональные. Правила проектирования», издание которого ожидается в 2014 г. Этот документ на основании научных наработок в области проектирования жилых и общественных зданий позволил определить основные требования к архитектурно-планировочным решениям с учетом пожарной безопасности, к инженерному оборудованию, обозначить специфику выполнения теплотехнических расчетов и закрепить определения самих многофункциональных зданий, а также некоторых типов помещений, использующихся в них, таких как апартаменты, внутренний двор и другие.

Разработки новых строительных систем

Строительство многофункциональных зданий, как правило, требует индивидуальных проектов. Заказчики в целях повышения имиджа и успеха своего бизнеса заинтересованы в создании привлекательного и уникального

Рис. 2. Гостиничный комплекс «Измайлово» (Москва, Измайловское ш., 69-а, 1977—1981 гг.) Архитекторы: Д.И. Бурдин, В.А. Климов, Ю.Р. Рабаев

Рис. 3. Многофункциональный жилой комплекс (Москва, ул. Мироновская, д. 25, 2007—2009 гг.). «Ант Япы Санайи Ве Тиджарет Лимитед Ширкети»

архитектурного облика. Такие проекты отличаются использованием объемов сложной формы, зачастую не повторяющихся по конфигурации планов этажей, что до сих пор могли обеспечить только монолитные строительные системы. Однако себестоимость и сроки возведения по данным технологиям сдерживают широкое распространение и массовое строительство рассматриваемых объектов. Для устранения этого препятствия требуются новые технические разработки.

В связи с этим следует обратить внимание на актуальные разработки в области конструкций и технологий создания новых строительных систем сборного домостроения нового поколения, целью которых является решение проблем морального старения гражданских зданий за счет обеспечения возможности перепланировки их помещений. На сегодняшний день особого внимания заслуживают работы, выполняемые такими научно-исследовательскими институтами, как «Институт жилища - НИПТИС им. С.С. Атаева» в Белоруссии и ОАО «ЦНИИЭП жилых и общественных зданий (ЦНИИЭП жилища) в России.

^^^^^^^^^^^^^^ 52014

Научно-технический и производственный журнал

-------ЖИЛИЩНОЕ ---

строительство

Large-panel housing construction

Рис. 4. ТРК«Семеновский» (Москва, Семеновская пл., д. 1, 2005— Рис. 5. ТРЦ «Европейский» (Москва, пл. Киевского вокзала, д. 1, 2007гг.). Архитектурная мастерская «СИАС» 2005—2006 гг.). «ТПО5 — Бюро Платонов». Архитекторы

А.В. Кузьмин, Ю.П. Платонов, ДА. Метаньев и др., худ. З.К. Церетели

В строительной системе, разработанной НИПТИС, для обеспечения свободной планировки сборных зданий, которые теоретически могут иметь любое назначение, принято конструктивное решение, при котором несущими элементами служат наружные стены и внутренние колоны. При этом перекрытия, опирающиеся и на стены и на колонны, выполняются без устройства выступающих ригелей, что позволяет получить ровный потолок, не создающий эстетических проблем и технических сложностей при устройстве перегородок на любом месте, повышая разнообразие и вариантность планировки помещений.

В ЦНИИЭП жилища разработана и внедряется комплексная гибкая система панельно-каркасного домостроения (далее - СПКД) для гражданских зданий любого назначения, которая предполагает комбинированное использование панельной и каркасной строительных систем зданий [1-3], а также гибкой технологии производства строительных изделий на базе домостроительных комбинатов (ДСК). За счет их совместного использования и новаторских конструктивно-технологических приемов возникает возможность перекрывать большие по площади помещения с шагом опор и стен до 9 м и пролетами, ограниченными только необходимостью установки диафрагм жесткости [1] на расчетном расстоянии. Предусмотрена возможность установки зданий на каркасной платформе, опирающейся на колонны или пилястры необходимой высоты [4]. Кроме того, гибкая технология позволяет проектировщикам маневрировать номенклатурой строительных изделий в целях индивидуализации архитектурно-планировочных решений.

С точки зрения архитектуры техническое решение СПКД позволяет проектировать в рамках одной строительной и конструктивной системы не только жилье, где до сих пор в основном использовались панели, но и практически всю номенклатуру гражданских зданий, которые строятся на базе каркасной или монолитной системы [5,6]. Расширение типологического ряда объектов сборного домостроения и широкие возможности индивидуализации архитектурных решений проектируемых зданий, включая планировку и внешний облик, позволяют утверждать, что данная строительная система может уверенно и успешно конкурировать с монолитным и каркасным строительством в области проектирования индивидуальных и даже уникальных объектов любого назначения, в том числе многофункциональных зданий и комплексов.

5'2014 ^^^^^^^^^^^^^

Архитектурно-планировочные возможности проектирования многофункциональных зданий на основе новых строительных систем

Возможность новой строительной системы получить большие площади без опор дает значительную свободу планировки, вместе с тем исключая недостатки конструкций каркаса, когда ригели и колонны с шагом 6 м нарушают эстетику любых, но особенно жилых интерьеров, создают неудобства при перемещении перегородок, расстановке мебели. По отношению к существующим системам это обеспечивает следующие преимущества:

- в пределах этажа при одной и той же расстановке несущих конструкций можно создавать разные планировочные решения на каждом из этажей, например различные комбинации номенклатуры квартир по количеству комнат и площадям, от нескольких 1-2-комнатных, до одной представительской квартиры, занимающей весь этаж;

- в пределах здания на одних этажах размещать квартиры, на других - апартаменты, гостиничные номера или даже офисы, конечно, при условии устройства раздельных вертикальных коммуникаций для доступа и эвакуации в целях обеспечения безопасности, а также чтобы жители не мешали работающим и наоборот;

- в процессе эксплуатации выполнять перепланировку, не затрагивая несущих конструкций, не только внутри отдельных помещений, например квартир, но и этажей в целом с объединением или разделением квартир, изменением их площадей и количества комнат и т. п.

- первые этажи использовать для помещений, требующих особых параметров несущих конструкций (шага, высоты), в том числе проездов, благоустройства, тротуаров, встроенно-пристроенных зальных помещений и т. п., за счет применения каркасной платформы. Такая возможность реализует свободу для комбинирования в архитектурно-планировочном решении здания различных функциональных компонентов, требующих разных конструкций, например жилых, офисных, торговых, спортивных помещений, автостоянок и т. п.

Схема возможного комбинирования помещений разного функционального назначения в одном здании, строительная система которого обеспечивает свободную планировку, приведена на рис. 6.

- 1б5

Крупнопанельное домостроение

ц м .1

Научно-технический и производственный журнал

Жилые помещения бизнес-класса

Жилые помещения эконом-и коммерческого класса

Административные помещения

Общественные помещения сервисного обслуживания и досуга

Общественные помещения хозяйственного и подсобного назначения

Рис. 6. Схема возможного размещения помещений различного назначения в многофункциональном здании

Возможность индивидуализации архитектурно-художественного облика

Кроме перечисленных особенностей приемы технологии изготовления конструкций СПКД позволят избежать недостатков крупнопанельных и каркасных зданий, связанных с ограниченными возможностями индивидуализации и пластики фасадов [5, 6]. Они обеспечивают возможность более свободно подходить к архитектурно-художественным решениям зданий, которые даже при массовом строительстве могут иметь индивидуальный и оригинальный облик каждого отдельного дома. Например, в проекте можно использовать консольные выступы лоджий и помещений за пределы несущих конструкций величиной до 4 м, устраивать эркеры с любого этажа, изменять глубину и соответственно конфигурацию корпуса, применять навесные фасадные системы, устраивать витражи [5, 6]. Также следует учитывать возможности устройства остекленных фасадов, подробно рассмотренных автором ранее [5, 6], которые все более активно и успешно внедряются в России за счет использования новых технологий, позволяющих обеспечить высокий уровень энергоэффективности зданий в суровых условиях Российской Федерации. Все это крайне важно для обеспечения современного уровня архитектурной эстетики многофункциональных зданий и комплексов.

Технико-экономические особенности СПКД

Особо следует отметить, что при применении СПКД речь идет о строительстве экономичных по себестоимости зданий, что обеспечивается за счет их возведения на базе изделий и продукции действующих домостроительных комбинатов с возможностью унификации большинства элементов и их массового производства. Причем это никак не отразится на уровне представительности помещений, в числе которых может быть, например, жилье как эконом-, так и бизнес класса, офисы «А» или <Ю» классов и т. п. Кроме того, при строительстве монолитных зданий отлить без преднапряжения монолитное перекрытие с пролетом 6 м без существенного перерасхода арматуры невозможно, а более 6 м тем более: требуется установка дополнительных пилонов, колонн и т. п. Тогда пилоны, колонны или межкомнатные стены начинают ограничивать планировочные

решения и сокращать возможности перепланировки в будущем; в результате страдают непотребительские свойства объекта [1], а параллельно с этим растет его себестоимость и расходы на модернизацию. В то же время СПКД позволяет увеличить шаг в полтора раза. Это говорит о том, что новая строительная система может уверенно конкурировать с другими системами, в том числе с монолитным домостроением, и обеспечивать хорошие экономические результаты при применении в многофункциональных зданиях.

Заключение

Рассмотренный материал показывает: комплексное развитие архитектурных и конструктивно-технологических решений на научной основе, разработки новаторских идей научно-исследовательскими институтами, совершенствование нормативно-методической базы позволяют переходить на новый уровень строительства, повышая его социально-экономическую эффективность, обеспечивая более высокий комфорт создаваемой архитектурной среды. Учитывая перспективность проектирования многофункциональных зданий и широкие возможности новых строительных систем, можно предположить их успешное внедрение в строительном комплексе России.

Список литературы

1. Николаев С.В. Панельные и каркасные здания нового поколения // Жилищное строительство. 2013. № 8. С. 2-9.

2. Магай А.А. Жилищное строительство на современном этапе // Жилищное строительство. 2012. № 4. С. 9-12.

3. Острецов В.М., Магай А.А., Вознюк А.Б., Горелкин А.Н. Гибкая система панельного домостроения // Жилищное строительство. 2011. № 3. С. 8-11.

4. Николаев С.В. Социальное жилье на новом этапе совершенствования // Жилищное строительство. 2013. № 3. С. 2-8.

5. Магай А.А., Дубынин Н.В. Архитектурно-художественный облик высотных зданий // Архитектура и строительство России. 2009. № 4. С. 22-29.

6. Магай А.А., Дубынин Н.В. Современное стекло в архитектуре многофункциональных высотных зданий // Строительные материалы. 2010. № 4. С. 108-111.

References

1. Nikolaev S.V. Panel and Frame Buildings of New Generation. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2013. No. 8, pp. 2-9. (In Russian). 2 Magay A.A. Housing construction at the present stage. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2012. No. 4, pp. 9-12. (In Russian).

3. Ostretsov V.M., Magay A.A., Voznyuk A.B. , Gorelkin A.N. Flexible System of Panel Housing Construction. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2011. No. 8, pp. 8-11. (In Russian).

4. Nikolaev S.V. Social housing at a new stage of enhance ment. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2013. No. 3, рp. 2-8. (In Russian).

5. Magay A.A., Dubynin N.V. Architectural and artistic appearance of tall buildings. Architecture and Construction of Russia. 2009. No. 4, pp. 22-29. (In Russian).

6. Magay A.A., Dubynin N.V. Modern glass in architecture of multipurpose high-rise buildings. Stroitefnye Materialy [Construction Materials]. 2010. No. 4, pp. 108-111. (In Russian).

66

52014