ВВЕДЕНИЕ. Конструктивные решения многоэтажных гражданских зданий».

Конструктивные решения многоэтажных гражданских зданий».

Лекция 1.

ВВЕДЕНИЕ.

СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Единого определения понятия «высотное здание» в настоящее время нет. В разные времена понятие «высотный дом» имело разные значения. Вероятно, оно будет изменяться и в дальнейшем по мере роста этажности строящихся зданий. В 1971 году на I Международном симпозиуме было предложено считать высотными здания в 30 этажей или 100 метров высотой. В России к высотным относятся здания в 25 этажей или высотой 75 метров и выше.

В настоящее время в России, а особенно в Москве высотное строительство заметно активизировалось. При этом, на фоне растущего интереса к высотным зданиям, возникли серьезные проблемы в существующей нормативной базе, а именно - отсутствие норм и правил проектирования, строительства и эксплуатации высоток. Ситуация такова, что существующие нормативы, расчетные конструктивные схемы зданий, пожарные требования, система инженерного оборудования, эксплуатация - все это для архитекторов, строителей и служб городов является новым. Зарубежные специалисты, которые берутся за высотное домостроение, на территории России также испытывают сложности в связи с отсутствием строительных норм и правил на этот тип зданий. Ситуация потребовала углубленного изучения отечественной и зарубежной нормативной базы, касающейся высотных зданий, отечественного и зарубежного опыта возведения и эксплуатации подобных объектов.

В ходе освоения строительства высотных сооружений усиливается процесс преобразования их из отдельных объектов (моноструктур) в городские многофункциональные полиструктуры - комплексы высотных зданий. Основной тенденцией в развитии этих объектов является переход от простых к все более сложным интегрированным комплексам с развитым подземным пространством. Они представляют собой новый тип застройки, относительно самостоятельную систему, нуждающуюся в индивидуальном подходе при разработке норм и правил для их проектирования, строительства и эксплуатации.

Следует отметить, что некоторые шаги в решении этих проблем уже делаются. На сегодняшний день действуют «Общие положения к техническим требованиям по проектированию жилых зданий высотой более 75 м» и московские городские строительные нормы МГСН 4.19-05 «Многофункциональные высотные здания и комплексы», которые распространяются на отдельно стоящие и расположенные внутри многофункциональных комплексов здания высотой от 75 до 400 м и носят пока временный характер. Для Санкт-Петербурга также разработаны территориальные строительные нормы (ТСН) «Жилые и общественные высотные здания».

Разработка МГСН и ТСН по высотному домостроению ни в коем случае
не снимает те сложности, неопределенности и риски, которые ожидают всех
участников высотного строительства зданий - заказчиков, инвесторов, проек-
тировщиков, строителей, эксплуатационников. Понимание несущих конструкций - это неисчерпаемая тема для научных исследований и практических решений, она дает толчок к развитию представлений о высотном строительстве, о поиске архитектурного
образа.

Искусство студенческого проектирования - это многообразный и слож-
ный процесс подготовки к пониманию многих факторов и компонентов при
создании окружающей среды. К этому относятся: историческая непрерывность,
региональные и местные особенности строительства, физические и психологи-
ческие пожелания общества, конструктивные нововведения и их эффектив-
ность, поиск выразительных форм и др. Способность применять приобретенные
знания умело и с фантазией - вот что включает в себя понятие творческой ра-
боты архитектора.

Как правило, при создании проекта задействовано большое количество инженеров. Для архитектора важно понимать и решать проблемы строительства высоток комплексно.
Как бы ни были важны и интересны конструктивные, объемно-планировочные,
технические, архитектурно-художественные особенности проектируемого зда-
ния - они являются всего лишь частными вопросами. Архитектор координирует
работу и осуществляет их воплощение в единый процесс. Только он должен и
может связать все воедино, создавая свое сооружение жизнеспособным, отве-
чающим всем запросам людей. Полное понимание этого процесса и определяет
способности архитектора, его мастерство, умение, талант.

В Иллинойском технологическом институте в Чикаго ведут подготовку
архитекторов-конструкторов по высотным зданиям, поскольку это строитель-
ство требует высочайшей квалификации архитекторов, конструкторов, специа-
листов многих других инженерных специальностей. Архитекторы, работающие
над высотными зданиями в американских архитектурных фирмах, рассчитыва-
ют количество, скорости и расположение лифтов, пользуются теорией модели-
рования зданий и продувки моделей в аэродинамических трубах, включая учет
городской среды, обстоятельно знают работу фундаментов, оснований и конст-
рукций зданий. Архитектор отвечает за надежность и безопасность зданий.

Проектирование высотного дома начинается с предварительных расчетов, включающих в себя консультации архитектора и
заказчика по оптимальному конструированию несущих элементов здания с уче-
том прочности и эксплуатационной способности. Разрабатываются конструк-
тивные решения системы элементов жесткости и фундамента основания. Опре-
деляются материалы и необходимые размеры несущих элементов с учетом тре-
бований специалистов по инженерному оборудованию зданий.

На основании выполненных расчетов принимается окончательное реше-
ние относительно целесообразности или неэффективности дальнейшей разра-
ботки проекта. При продолжении процесса проектирования архитектурная
фирма полностью принимает на себя ответственность за все разделы проекта в
части надежности и безопасности сооружения на стадии строительства и экс-
плуатации.

Среди специалистов ведутся споры в отношении необходимости строи-
тельства высотных зданий в российских городах, так же как и в Москве. Одно-
значного ответа на этот вопрос пока нет. Во всем мире определяющими явля-
ются, как уже отмечалось, цена на землю и небоскребы, которые становятся
символами корпораций или символами городов, стран. Многие заявляют о том,
что ответ мы получим только после того, как такие здания будут построены, а
для этого необходимо, чтобы высотки проектировались и строились.

К использованию и применению в России международного опыта проек-
тирования и строительства высоток также нет однозначного ответа. Некоторые
отмечают, что зарубежный опыт в нашей стране применим с трудом. На приме-
ре изучения американских небоскребов можно сделать вывод, что так, как
строят там, в России строить не будут. За рубежом высотные дома - это дома
для богатых людей, в которых нет необходимости экономить на конструкциях.
У российских застройщиков неистребимое желание строить дешево, что в слу-
чае с высотными зданиями просто невозможно. В России застройщики выдают
задание на однокомнатные квартиры в 40-этажном доме, основанное на риэл-
герской оценке рынка недвижимости. Это, естественно, влечет за собой огром-
ные затраты на инженерию. Маленькие квартиры в высотном доме, изначально
обладающем элитарным статусом, бессмысленны. В высотных зданиях должны
быть большие роскошные квартиры, много лифтов, ограниченная инфраструк-
тура, ориентированная только на потребности жильцов дома.

Если сравнивать мировую архитектурную практику, в которой уже име-
ется сложившаяся иерархия компаний, специализирующихся на проектирова-
нии и строительстве высотных зданий, и российские первые шаги в высотном
строительстве, то их можно оценить как пробу сил и оценку своего потенциала.

В настоящее время имеются сведения о нескольких тысячах построенных
во всем мире высотных зданий. Как отмечают исследователи, в последние
годы ведущая роль США в строительстве высотных зданий постепенно перехо-
дит к странам Дальнего Востока, Юго-Восточной Азии. Азиатские страны ста-
новятся лидерами высотного строительства, в том числе сейсмостойкого. Одна-
ко американский концептуальный подход определяет как сегодняшний день,
так и перспективу высотного строительства не только в США, но и в Канаде,
Австралии, а также в Европе, Азии и Латинской Америке. США обладает ог-
ромным опытом в строительстве высотных зданий. Из 150 наиболее высоких
зданий 50 находятся в США, затем следуют Канада, Франция, Германия, Вели-
кобритания. А 24 здания построены в азиатских странах, причем 3 из них отно-
сятся к самым высоким в мире. Стремление построить самое высокое здание
диктуется не только коммерческими и рекламными соображениями заказчиков,
но и приоритетами национального престижа.

Следует отметить, что в США и Европе возведение небоскребов находит-
ся под контролем муниципальных органов, а во Вьетнаме, Китае, КНДР, Ма-
лайзии, Южной Корее оно рассматривается как государственное дело, непо-
средственно затрагивающее национальные интересы. Возводимые в этих стра-
нах в последние годы небоскребы поражают не только этажностью, но и свое-
образной архитектурой, в которой прослеживаются национальные мотивы.

Строительство небоскребов, их концентрация объясняются и географиче-
ским характером расположения города. Имеющие ограничения по площади го-
рода неизбежно стремятся расти вверх. Создаются целые районы из высотных
кварталов с узкими каньонами улиц. Между высотными зданиями идет борьба
быть самым высотным, вырваться из окружения собратьев, приобрести особый
статус.

При появлении большого количества высотных домов на той или иной
территории ее очень сложно классифицировать по этажности и высотности.
Американские исследователи предложили ввести классификацию для застрой-
ки с различным количеством высотных зданий: высоко-, средне- и слабоурба-
низированная. Как правило, в средне- и высокоурбанизированной застройке ос-
новная часть высоток - это офисные или многофункциональные здания.

Очень редко небоскребы проектируются как жилые здания, исключением
являются гостиничные комплексы. Жилые дома составляют лишь пятую часть
от общего количества небоскребов и обычно образуют слабоурбанизированную
застройку.

Американские проектировщики утверждают, что из-за увеличения затрат
на обеспечение конструктивной жесткости и нормального функционирования
инженерных систем наиболее рациональным является здание высотой не более
70 этажей. Очень активно в этом случае используются ресурсо- и энергосбере-
гающие технологии, в результате чего сооружение становится настолько эко-
номичным, насколько это возможно. Но порой амбиции побеждают, и здание
должно стать по замыслу совершенно другим, непохожим на соседние, прин-
ципиально отличаться от них, быть значительно выше. С градостроительных
позиций такого рода здания могут организовывать и акцентировать среду, осо-
бенно в средне- и слабоурбанизированной застройке.

Существует Совет высотных зданий и городской среды, который опреде-
ляет здание как «постройку, сооруженную для проживания, бизнеса или произ-
водства». Принципиальным критерием при этом подходе является наличие
этажей. Здания измеряются от уровня мостовой у главного входа до конструк-
тивного завершения здания. Шпили засчитываются в высоту, а телевизионные
или радиоантенны и флагштоки - нет.

Поиски надежной работы конструкций позволяют создавать высокоэф-
фективные здания, отвечающие любым архитектурным запросам. Еще в начале
1990-х годов 200-этажные меганебоскребы высотой до 600 метров казались
утопией. Теперь они принимают конкретные формы и воплощаются в жизнь.
Основная тенденция строительства небоскребов состоит не только в повыше-
нии этажности, но и в решении надежности, безопасности, а также оптималь-
ной экологичности зданий. Задача проектировщиков новых супер-небоскребов
состоит в том, чтобы создать здание, которое не разрушится при обрушении
индивидуальных компонентов, и это будет иметь определяющее значение при
строительстве высоток будущего.