Эксплуатация и перспективы строительства высотных зданий в современном мире

Выходные сведения статьи:

Колебирова Ю.С. Эксплуатация и перспективы строительства высотных зданий в современном мире. // Региональное развитие: электронный научно-практический журнал. 2017. № 5(23). URL: https://regrazvitie.ru/ekspluatatsiYa-i-perspektivY-str0itelstva-vYs0tnYh-zdanii-v-s0vremenn0m-mire/_

УДК 69.032.22

Эксплуатация и перспективы строительства высотных зданий

в современном мире

© 2017 Колебирова Юлия Сергеевна1

Самарский государственный технический университет

Архитектурно-строительный институт

E-mail: kolebirova94@mail.ru

В данной работе была исследована тенденция международного опыта строительства небоскребов, выявлены факторы, которые повлекли за собой стремительное увеличение строительства высотных зданий в США, Европе и Азии. Высотки представляют собой многофункциональную сложную полисистему, где находят место решения многих проблем и задач. Также в процессе работы были выявлены проблемы, которые связаны с эксплуатацией громадных зданий. Главная проблема - пожарная безопасность. Из-за большой высоты традиционно тушить здание сверху и эвакуировать людей по пожарным лестницам становится невозможно. В виду этого, были приведены примеры того, как решают такие проблемы в разных странах. Проанализировано высотное строительство в Москве. Выявлены основные проблемы, возникающие при проектировании и строительстве в столице и на территории РФ, а именно - недостаточная мощность инженерных сетей для подключения высотных зданий, отсутствуют высокотехнологическая база строительных машин и профессиональных специалистов для проектирования, эксплуатации и строительства высоток, а также структурно-неустойчивые грунты основания и подземные трассы метро.

Ключевые слова: высотные здания, небоскребы, эксплуатация, перспективы высотного строительства, проблемы строительства небоскребов.

Operation and the prospects of construction of high-rise buildings in the modern world

© 2017 Kolebirova Uliya Sergeena

Samara state technical University

Institute of architecture and civil engineering

E-mail: kolebirova94@mail.ru

In this work the tendency of the international experience of construction of skyscrapers has been investigated, factors which have caused rapid increase in construction of high-rise buildings in the USA, Europe and Asia are revealed. Skyscrapers represent multipurpose difficult polysystem where find the place of the solution of many problems and tasks. Also in the course of work problems which are connected with operation of enormous buildings have been revealed. The main problem -

1 Колебирова Юлия Сергеевна - магистр 1 курса, ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет Архитектурно-строительный институт» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).

fire safety. Because of big height it is traditional to extinguish the building from above and it becomes impossible to evacuate people on fire-escapes. In a type of it, examples of how solve such problems in the different countries have been given. High-rise construction in Moscow is analysed. The main problems arising at design and construction in the capital and in the territory of the Russian Federation namely - the insufficient power of engineering networks for connection of high-rise buildings are revealed, there is no high-tech base of construction cars and professional experts for design, operation and construction of skyscrapers and also structural and unstable soil of the basis and underground routes of the subway.

Keywords: high-rise buildings, skyscrapers, operation, prospects of high-rise construction, problem of construction of skyscrapers.

Сегодня небоскребы стали ведущим направлением строительства. Их наличие выделяет любой город из «толпы», а то, что их возводят именно в этом городе, в первую очередь, говорит о высокоразвитых строительных технологиях, о больших способностях проектировщиков и архитекторов и о полной подготовленности материально-технической базы. В России высотки стали появляться после II мировой войны. Непобедимость и несгибаемость СССР стали воплощением в этих громадных зданиях. Поначалу советские высотки возводились на подобие коммерческих объектов, организаций и гостиниц, а первые небоскребы под жилые здания появились гораздо позже.

Стоит отметить, что отчасти древние здания являются огромными и внушительными результатами строительства, но первые отголоски небоскребов стали появляться всего, примерно, 130 лет назад. Один из первых небоскребов был построен в Соединенных Штатах Америки - здание «Хоумншуренс» в Чикаго. По нынешним критериям его нельзя отнести к небоскребам, но тем не менее исторически оно является первым в мире высотным зданием. Оно было высотой в 10 этажей в 1885 году, а на момент сноса уже имело дополнительно 2 этажа в 1931 году. Это здание было запроектировано американским архитектором и инженером-градостроителем Уильямом Лебароном Дженни, после чего его прозвали «отцом небоскреба», стало среди каркасных первой постройкой. Внутренняя рама, поддерживающая его, переносила вес здания на землю, а не несущие стены.

По сегодняшний день рост небоскребов продолжает только ускоряться. Только за крайние 5 лет было построено больше половины всех самых громадных зданий мира, а суммарное число небоскребов за последнее десятилетие утроилось. Лидерами по строительству сверхвысоких зданий принадлежит Азии и Ближнему Востоку, им отводится ориентировочно 90% небоскребов.

«Башня Халифа» высотой в 828 метров в Дубаи (Объединенные Арабские Эмираты) является ярким примером тому, причем она на 300 м выше здания, которое изначально поставило мировой рекорд по высоте - 509 метров Taipei 101 (Тайвань). А к 2020 году эти сверхвысокие проекты перестанут быть мировыми высотными лидерами, по отношению к Королевской башне, которая будет возвышаться над уровнем земли в километр!

Строительство Королевской башни началось в 2014 году и оно будет сотым сверхвысоким зданием. По окончанию строительства башня будет иметь 163 этажа и станет мировым лидером среди небоскребов.

Мировая тенденция высоких зданий вырастет за ближайшее десятилетие примерно в 2 раза и уже к 2020 году средняя высота достигнет 600 метров среди 20 сверхвысоких зданий мира, а это, в свою очередь, выше Эйфелевой башни в 2 раза.

В нашей стране лидером по строительству небоскребов является столица. Это обуславливается финансовыми и материальными возможностями Москвы. «Меркурий Сити Тауэр» («Москва-Сити») является максимальной точкой и имеет высоту 339 метров. Этот деловой центр берет основание с 1995 года и строительство его продолжается по сей день. В данном небоскребе стало место быть всем самым инновационным техническим решениям, а именно, применение сплошного панорамного остекления, тонированных, высокопрочных стеклопа-

кетов, 4х трубной системы кондиционирования, единой автоматизированной системы управления зданием, которая соответствует принципу «интеллектуальное здание», комплексной системы безопасности, связанной при помощи единой управляющей программы, спринклер-ной системы пожаротушения, противопожарного водопровода, двадцати шести высокоскоростных, ультрасовременных лифтов и прочие новейшие технологии.

В столице, до возведения «Москва-Сити», самой высокой точкой был ЖК «Воробьевы горы» высотой 188 м, он представляет собой 7-ми корпусную постройку (в самом большом корпусе 48 этажей), которые расположены на 5-ти уровневом стилобате, туда встроены объемная парковка и автомойка. Именно этот комплекс стал первым в Москве с озеленением поверхности кровли. При возведении этого комплекса стало место быть применению новейших технологий и инженерных систем.

В 2003 году самым высоким жилым зданием в Европе, попавшим в книгу рекордов Ги-несса, стал небоскреб «Триумф-Палас» (45 этажей, 264 метра над землей). В нем 5 нижних этажей представляют собой цельную стилобатную основу.

Во время возведения небоскребов прибегают к применению самоподъемной опалубки, которая передвигается вверх по мере строительства. Зачастую используют самоподъемные краны. Строители передвигаются вертикально с использованием грузопассажирского подъемника вместимостью до двадцати человек.

При возведении небоскребов, в основном применяются материалы: бетон и сталь. Ветровые нагрузки выдерживаются засчет жесткости «скелета» строения, а засчет гибкости -осуществляется сопротивление сейсмическим колебаниям. Фасады высоток обычно отделываются стальными профилями и легкими навесными панелями из прозрачного стекла, полимеров и алюминия.

Инженерные системы и лифты при строительстве тщательно отбираются специалистами. Для них главное - высокое качество и длительный гарантийный срок.

ОАО «Московским институтом материаловедения и эффективных технологий» разработал новый способ эвакуации с помощью лифтов. В основу открытия положено использовать столбы воды, поддерживающие специальные лифты, которые плавают в эвакуационных шахтах. Другими словами это металлическая конструкция на понтоне с грузоподъемностью до 1000 человек. С помощью такого лифта люди могут заходить в него одновременно с разных этажей. По мнению изобретателей, объем воды, который замонтирован в верхней части небоскреба, без учета лифтов, обеспечивает тушение пожара, и устойчивость здания.

Около 30 систем содержатся в комплексе жизнеобеспечения небоскреба: система обеспечения микроклимата, канализация и водоснабжение, электроснабжение, дымоудаление, мусороудаление, пожаротушение и пр.

Устройство промежуточных технических этажей, шлюз на лифтовых коридорах, лестничных площадках, двойных дверей на входе в квартиры и при входах в здания необходимо для того, чтобы системе вентиляции не было препятствий со стороны беспорядочных воздушных потоков внутри дома в результате неравного нагревания стен по высоте.

Для системы водоснабжения осуществляется устройство вспомогательных насосов на каждые двенадцать-пятнадцать этажей, в мусоропроводы устраиваются перемычки, препятствующие выпадению тяжеловесного мусора и разбивающие потоки воздуха, препятствующие, в свою очередь, легкому мусору парить по системе.

Проектирование вентиляции осуществляется отдельно для каждого блока. Поскольку на большой высоте зачастую окна проектируются не открывающимися, приемлемо наличие клапанов форточек-створок.

На случай, чтобы избежать ошибок людей во время ЧС при управлении одновременно сотней систем - контроль безопасности компьютеризируется. Осуществление автоматизированного управления всеми коммуникациями происходит в одной диспетчерской.

В современном мире строительство небоскребов расширяется, поскольку с помощью такого действия развивающиеся страны объявляют о своем потенциале, а развитые страны подчеркивают свою мощь и силу.

Одно из достоинств небоскребов - это высокий уровень экономических показаний и результативности. За счет одинаковой площади застройки и подготовки этой площади для строительства, возведение высоток по стоимости граничит со строительством обычных многоэтажных домов, а поскольку жить в небоскребах престижно, квартиры там распродаются быстро.

Одним из недостатков высоток можно выделить - проблему транспортного характера. При плотных застройках возникновение транспортного кризиса наблюдается не только в районе строительства, но и в близлежащих территориях/улицах. Во избежание такой проблемы, например, в Париже стало место быть осуществлению специальной программы удаления офисных знаний на периферию из центра города, в результате чего в рабочее время облегчилась ситуация на улицах, поскольку люди туда не стремились.

Следующим недостатком небоскребов можно выделить - высокая вероятность рисков. Как правило, причинами становятся экономия заказчика на фундаментах, опыт и компетентность архитекторов и проектировщиков и отсутствие следования нормам и правилам жестко регламентирующие возведение небоскребов.

Также отрицательно относятся к высотному жилью медики, они заявляют, что постоянное нахождение человека выше 16-го этажа, вызывает у него чувство «закончить жизнь самоубийством». Плюс ко всему ветер на больших высотах, создавая завихрения, может создавать колебания, равноценные четырех-пятибальному землетрясению, а положительной стороной ветра является то, что он вытягивает дым при пожаре.

Ветреное давление зависит непосредственно от формы высотных зданий. Первое место по предпочтительности формы занимает круглая, далее - форма капли, треугольника с круглыми углами, овала, далее - квадрат и ромб, далее - обычные круглые, далее - Г-образные формы и Н-образные. Небоскребы в форме волн и пластин крайне не желательны, так как создается эффект паруса.

Таким образом, в результате анализа можем сделать вывод, что в дальнейшем темпы возведения высотных зданий будет только расти и развиваться в городах. Причинами этого выступают - высокая стоимость земли в городах мира, усовершенствование материальной и технической базы, растущий спрос высоток среди населения, поскольку многие стремятся к проживанию в крупных, развитых мегаполисах с убранизированными центрами. Предположительно, следующим шагом в развитии строительства данного направления будет повсеместное соединение их между собой при помощи подвесных переходов на разных высотах, причем данные переходы будут мультифункциональны. По результатам внедрения таких переходов можно избежать целый ряд проблем высотных зданий, к примеру, проблему эвакуации при пожарах не вниз, как всегда, а в стороны в соседнее здание, можно будет возвращаться из общественного здания домой не по улице, а по переходу и т.д.

Список литературы

1. Бикбау М. Я. Новые комплексные технологии строительства жилья. Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. М.: Наука, 2011. № 1. - С. 30-32; № 2. - С. 37-39.

2. Колесников С.А. Градоэкологический прогноз развития высокоурбанизированных многофункциональных узлов городской структуры крупнейших российских городов. М.: Вестник МГСУ, 2015. № 1 - с. 7-15.

3. Колесников С.А. Особенности функционально-планировочной структуры и ее высокоурбанизированных многофункциональных узлов городов Казань, Самара, Тольятти. М.: Вестник МГСУ, 2010. № 1 - с. 25-27.

4. Маклакова Т.Г. Высотные здания. Градостроительные и архитектурно-конструктивные проблемы проектирования. М.: Издательство АСВ, 2006. 160 с.

5. Рафайнер Ф. Высотные здания. Объемно-планировочные и конструктивные решения: пер. с нем. М.: Стройиздат, 1982. 179 с.

6. Руководство по высотным зданиям. Типология и дизайн, строительство и технология: пер. с англ. М.: «Атлант-Строй», 2006. 228 с.

References

1. Bikbau M.Ya. New complex technologies of construction of housing. Construction materials, equipment, technologies of the 21st century. M.: Science, 2011. No. 1. - Page 30-32; No. 2. -Page 37-39.

2. Kolesnikov S.A. Urban environmental forecast of development of highly urbanized multipurpose knots of city structure of the largest Russian cities. M.: MGSU bulletin, 2015. No. 1 - page 7-15.

3. Kolesnikov S.A. Features of functional and planning structure and its highly urbanized multipurpose knots of the cities of Kazan, Samara, Togliatti. M.: MGSU bulletin, 2010. No. 1 -page 25-27.

4. Maklakova T. G. High-rise buildings. Town-planning and architectural and constructive problems of design. M.: DIA publishing house, 2006. 160 pages.

5. Rafayner F. High-rise buildings. Space-planning and constructive decisions: the lane with him. M.: Stroyizdat, 1982. 179 pages.

6. The management on high-rise buildings. Typology and design, construction and technology: the lane with English M.: "Atlant-Stroy", 2006. 228 pages.