Ой-ё! Кошмар какой! ужаснулась Лена.
Вот именно. Врагу не пожелаешь.
Да. Простите, я перебила вас, но я помню: вы говорили насчёт преобладания высоты над площадью основания, что создаёт нагрузки на несущие конструкции.
Верно. Высота небоскрёба приводит к значительно превосходящей типичную для среднеэтажной застройки степени воздействия природных факторов. Здесь оказывает влияние и общая геологическая ситуация: качество грунтов, сейсмическая опасность региона и ряд техногенных факторов, таких, как вибрации, аварии, пожары, шумы. Проектирование высотных зданий решение комплекса градостроительных, природно-климатических, геологических, архитектурно-планировочных, конструктивных задач. На высотное здание оказывают влияние и солнечная радиация, и ветровая нагрузка, зачастую превышающая суммарный вес сооружения
И что, всё это обязан знать и учитывать один человек?
Нет, конечно. Каждая высотка или комплекс уникальны по-своему, и трудность проектирования возрастает пропорционально высоте постройки. В работе принимают участие специалисты из разных областей. Вот интересно, угадаете вы, сколько исследовательских групп потребовалось Борису Тхору?
Встретив недоумённый взгляд, Гриша поспешил уточнить:
Извините. Борис Иванович был главным архитектором высотного комплекса «Москва-сити». Точнее, первых нескольких высоток. Теперь его нет в живых. Но застройку продолжают уже без него и, видимо, долго ещё будут продолжать.
Не знаю, пожала плечами Лена. Может, пять? Семь групп? увидев скептически скривившиеся губы Гриши, Лена поспешно поправилась: Десять?
Несколько сотен, заверил Гриша значительно.
Ого! Сотен?
И всё же основная ответственность ложится на плечи главного архитектора. Он координируют строительство, чтобы постройка была выполнена чётко, в срок и в соответствии с
Так вы тоже работаете не один? снова перебила Лена.
Разумеется.
А где вы строить будете?
Этого я пока не знаю.
Как? Но вы ведь проектируете!
Не совсем так. Как уже сказал, я пока выполняю предпроектную деятельность. По сути, предпоектная подготовка это первейшая и базовая стадия разработки собственно проекта.
Лена смотрела непонимающе.
В моём случае предпроектная деятельность включает в себя стилистическую разработку компекса в целом, приведение его к единой концепции, единому архитектурно-планировочному и художественному виду. Помимо этого нам с коллегами необходимо решить ряд сложнейших и увлекательнейших, на мой взгляд, задач и неординарных инженерно-конструкторских решений. Говоря простым человеческим языком, на данном этапе я ставлю перед собой цель выполнить возможный максимум. По крайней мере, до того, когда начну подбирать себе потенциального заказчика.
Неординарные решения?
Да. Ну, например, как именно мы будем безопасно и оперативно эвакуировать людей с верхних этажей в случае возникновения пожара на предельной высоте
Поняла. Это действительно важно. А в каких именно местах высотки можно строить? Извините, что я вас снова перебиваю, но мне всегда это было любопытно. Наверняка ведь в одном месте высотку строить можно, а в другом не получится? Или в наши дни архитектура достигла такого уровня, что люди изобретают новые и новые способы строить что угодно и где угодно? Главное, чтобы за это платили, да?
В чём-то вы правы, безусловно. Но всё же до сих пор при выборе места застройки высотного здания в первую очередь смотрят на качество грунта и его несущих возможностей. Этот фактор основной. Кроме того, в зависимости от своей неоднородности один и тот же грунт может иметь существенно различающиеся показатели по деформации в виде осадков, кренов и прогибов согласно принятой технологии возведения. Проектирование фундаментов учитывает и результаты лабораторных испытаний, а также обследований окружающих застроек, их оснований и фундаментов.
Господи, как это сложно! Какие нужно иметь мозги, чтобы всё это учитывать!
Устали?
Нет, я вся внимание!
Хорошо, так вот: значения напряжений контактных точек и опорных сил продолжают измеряться и в процессе строительства, и даже во время уже эксплуатации сданного в пользование здания. И если данные не соответствуют расчетным, то проводится упрочнение грунта.
Жуть!
А что делать? Представляете, что будет, если здание, в высоту с полкилометра, неожиданно упадёт?
Об этом я и подумала. Всё, на высотки я больше ни ногой!
Бросьте! Их ведь не дураки строят! Эксперты прогнозируют, что развитие геотехнических модельных вычислений и опыт применения эффективных строительных технологий со временем сведут к минимуму риски, связанные с непредсказуемостью поведения грунтов.
А как же ветра? Их-то никто не отменит! Мне вот что непонятно: с фасадом, допустим, я представить себе могу зарываются вглубь и вширь, укрепляют сваями. Но вот высотка выросла. Что там-то, в небе, удерживает её в идеально прямом состоянии? А случится буря: за счёт чего она не согнётся? Как не переломится? Вот что я не могу в толк взять.
Климат и ветер, и изменение атмосферного давления действительно являются для высотных строений экстремальными. Между прочим, этой проблемы не существовало до определённого момента, до перехода на каркасную систему застройки.
Как это?
Ну-у-у, первые в истории высотки по сегодняшним меркам были не такими уж высокими.
А-а, ясно.
Их строили из кирпича, и поэтому воздействию ветра они подвержены не были. Но теперь всё изменилось: конструкция каркасная, стекло и бетон, и предельная высота увеличилась многократно. Многие высотки имеют внушительных размеров пролёты несущих конструкций и навесные фасады. Возникают постоянные неприятные звуки от перекоса конструкций, от проникания потоков ветра в оконные щели, а также «завывание» вокруг здания. Наибольшее давление ветра наблюдается в центре вертикальной поверхности с наветренной стороны, где движение ветра практически прекращается. Давление постепенно уменьшается, по мере возрастания скорости потока, в направлении верха здания. Примерно с середины высоты строения сорок процентов потоков воздуха начинает движение вниз вдоль фасада. Это может создавать даже бóльшие ветровые нагрузки на уровне входа в здание, чем на высоте сто метров.
Мне страшно про это слушать.
Нет тут ничего страшного. Тем более, существуют надёжные методики учёта аэродинамики, следуя которым проектировщик может добиться снижения ветровых нагрузок. Неукоснительно они должны применяться с самого начала проектирования комплекса высотных сооружений в соответствии с розой ветров, с выбора объёмно-пространственного решения, то есть формы здания.
О-о, вот теперь мне понятней! Я от кого-то слышала, что самые безопасные небоскрёбы те, которые имеют круглую форму.
Совершенно верно. Тут нет никакой хитрости: отсутствие выступов позволяет воздуху обтекать объём, не создавая при этом завихрений, появляющихся на углах, скажем, прямоугольных построек. Проще говоря, ветер обтекает здания и проносится мимо.
И что, в мире много небоскрёбов, имеющих круглую форму?
Полно! Взять, к примеру, небоскрёб Mary Axe в Лондоне или башни Marina City в Чикаго. Agbar Tower в той же Барселоне, повторяющий форму Mary Axe. Вы, наверное, видели его, когда были в поездке?
Лена утвердительно кивнула.
Коричневенький такой, да? На ракету похож.
Он оранжево-синий вообще-то. Но на ракету похож, это верно. В народе его ещё «пулей» или «огурцом» называют. Добавим в список знаменитые Petronas Twin Towers: башни-близнецы в Куала-Лумпуре и жилищный комплекс Ponte City в Йоханнесбурге. Да много их! Конфигурация сооружения, расположение его центрального ядра и соотношение размеров ядра и здания базовые параметры в проектировании небоскрёбов. Взаимосвязь планировочных, объёмных и конструктивных показателей превращает придуманную архитектором форму в рабочую схему. Поэтому основным правилом для высотных зданий является соблюдение симметричной центрированной нагрузки на фундамент. Так что если всё соблюдено и просчитано с точностью, высотка выстоит даже при землетрясении.