· низкая огнестойкость строительных конструкций и инженерного оборудования, особенно металлических балок и ферм;

· наличие больших внутренних объемов, неразделенных противопожарными преградами;

· небольшое количество лестничных клеток и небольшая ширина лестниц для эвакуации;

· наличие многочисленных проходок в стенах и перекрытиях для кондиционирования, электрооборудования и других технологических нужд;

· отсутствие эвакуационных планов при авариях и пожарах;

· устройство подвесных потолков;

· много сгораемого оборудования, мебели, облицовки.

Пожарные отсеки создаются для ограничения распространения огня. Большие по площади помещения обычно отгораживаются стенами, обладающими высокой пожаростойкостью. Такие стены, как правило, относятся к классу REI90 и имеют дополнительную устойчивость к механическим воздействиям. Национальные стандарты в отношении размеров этих пожарных отсеков разняться. В Германии, например, стандартным считается 40-метровое расстояние между пожарными отсеками, что определяет их максимальную площадь в 1600 м2. Пожарные отсеки больших размеров допустимы и требования в отношении несущих конструкций в этих помещениях могут быть снижены там, где разработана соответствующая концепция пожарной безопасности, предусматривающая установку системы спринклеров и подачи сигнала тревоги, а также детекторов дыма на всех этажах здания.

Дымовые отсеки предназначены для того, чтобы воспрепятствовать распространению дыма внутри пожарного отсека. Коридоры разделяются на короткие дымовые отсеки, обеспечивающие наличие свободных от дыма путей эвакуации. «Нарезка» дымовых отсеков производится с помощью дымоустойчивых дверей, устанавливаемых на расстоянии согласно национальным требованиям, а иногда -- согласно специальным требованиям местных властей. Каждый дымовой отсек соединяется с лестничным маршем, определяя, таким образом максимальное расстояние до лестницы. Шахтные стволы без горизонтальных переборок рассматриваются как независимые вертикальные пожарные отсеки, в отношении стен и инспекторско-ремонтных люков которых существуют специальные требования. Между стволами и соответствующими машинными помещениями устанавливают специальные перегородки. Во время пожара шахтные стволы подвержены трубному эффекту, который с трудом поддается контролю, в связи, с чем в стволах без переборок применяются установочные изделия только из негорючих материалов и избегают смешанных установочных изделий отдельных строительных систем. Стволы для прокладки кабелей проектируют с подходящими экранами. Отверстия для обслуживания и аналогичные точки доступа в шахты не должны выводиться в коридоры, а только в тамбуры. Такие требования существуют и в отношении лифтовых шахт. Поскольку пожаростойкость лифтовых дверей ограничена, доступ ко всем лифтам осуществляется через входные холлы или тамбуры.

Средства механизации и оборудование при строительстве высотных зданий

Конструкции высотных зданий предполагают преимущественное применение для их возведения технологий монтажных, бетонных и наружных отделочных работ. Специфика внутренних отделочных работ позволяет не рассматривать их в плане технологических отличий от обычного строительства, поскольку «высотность» в их выполнении ограничена высотой отдельного этажа и определяется, по ценовым показателям, классом здания.

Особое внимание уделяется безопасности работ на высоте. Технологические приемы укладки и выдерживания бетона и конструкций в целом остаются традиционными, - ужесточаются требования по проведению контроля этих операций. Наиболее очевидны отличия с позиций применяемых машин, механизмов и приспособлений для транспортирования.

Краны для высотного строительства

Согласно существующим данным, применение традиционных башенных кранов ограничивается высотой подъема груза на 70-80 м (при большей высоте соотношение параметров «безопасность, грузоподъемность, масса, стоимость» становится неоптимальным).

Подъем грузов на 130-140 м обеспечивают приставные краны, вертикальная башня которых раскрепляется на возведенных конструкциях строящегося здания.

Для зданий высотой до 130 м часто применяется комплексное использование башенных (стадия возведения до высоты 50-60 м) и приставных кранов (более высокая часть здания).

При высоте заданий 130 м и более исчерпывается оптимальное соотношение параметров «грузоподъемность, масса, стоимость» приставных кранов, хотя отдельные краны этого вида могут обеспечивать подъем грузов до 150 м по высоте.

Здесь начинается область применения самоподъемных кранов, не имеющих ограничений по высоте подъема грузов. Краны такого рода закрепляются на жестких стволах ядер жесткости или на внешнем контуре здания и имеют высоту башни и конструкции креплений и перемещений, обеспечивающих их работу по ярусам, 30-40 м. После сборки здания такие краны демонтируются и по частям спускаются с помощью лебедок.

В зарубежной практике строительства практикуется прием, когда краны такого рода консервируются и остаются на кровле здания для последующего использования при капитальных ремонтах.

Средства для транспортирования бетонной смеси

Для транспортирования бетонной смеси на высоту используются в основном бадьи и бетононасосы стационарного типа. Применение бадей определяется малыми объемами монолитных работ в каркасах сборного типа. Для зданий с монолитным каркасом более характерно использование бетононасосов с производительностью 20-40 м3/ч. При этом большинство бетононасосов такого типа обеспечивают эффективную перекачку смеси на 40-50 м по вертикали, поэтому подача смеси на большую высоту осуществляется каскадом, с применением нескольких насосов и промежуточных емкостей. Укладка бетонной смеси непосредственно в опалубку осуществляется с применением бетонораздаточных стрел, устанавливаемых на самоподъемных или вертикально перемещаемых мачтах-опорах высотой 30-40 м. Такты вертикального перемещения таких устройств соответствуют темпам возведения 3-4 этажей. В целом, подача бетонной смеси на рабочие горизонты высотных зданий на сегодняшний день не вызывает проблем и хорошо технически обеспечена.

Опалубочные системы

Опалубочные системы и опалубочные технологии определяют темпы строительства и трудоемкость работ на бетонных работах. Следует учитывать, что на высоте более 100 м из-за ветров и туманов краны не всегда могут полноценно работать, их использование сводится к 4-5 дням в неделю, за которые необходимо возвести не менее одного этажа. Поэтому на высоте предпочтительнее в основном самоподъемные на гидравлическом приводе опалубочные системы.

Строительство 20-30-этажных зданий успешно осуществляется с помощью разработанных опалубочных технологий возведения монолитного каркаса с применением традиционных опалубочных систем. Однако темпы их возведения в таких опалубочных системах не могут превышать 3-4 этажа в месяц и потребуют разработки специальных технологий по опалубочным работам и обеспечению безопасных условий труда.

При строительстве зданий выше 30 этажей необходимы специальные самоподъемные опалубки с гидравлическим приводом, работающие без применения крана в любую погоду. Самоподъемные опалубки выпускают лишь ведущие мировые фирмы по производству опалубочной техники.

Самоподъемные опалубки в комплексе решают вопросы опалубливания и механической распалубки конструкций, механического перемещения опалубки по высоте, обеспечивают безопасные условия производства работ и максимальную защиту от ветра. Опалубка носит индивидуальный характер, проектируется и изготавливается под конкретный объект. При строительстве самого высокого здания в мире (Burj Dubai, Дубай) применены комплекты самоподъемных гидравлических опалубок, обеспечивающие возведение одного этажа за 4-5 дней.

Небоскребы в России

В советском союзе первыми небоскребами считались сталинские высотки. Но, конечно, самым культовым высотным зданием, которое было воздвигнуто в эпоху СССР, по праву можно считать Останкинскую телебашню. Она является четвертым небоскребом по высоте в мире. В момент строительства (1963--1967г.) она вообще считалась самым высотным зданием мира. Принцип постройки башни заключался в использовании преднапряженного железобетона, сжатого стальными тросами.

Из современных небоскребов Москвы можно выделить строящийся международный деловой центр «Москва-Сити». В этой серии объектов будет сочетаться как бизнес, так и проживание. Под строительство небоскреба было выделено 100 га. По замыслу авторов проекта самым высоким небоскребом этой серии должна стать 118 этажная «Башня «Россия», высота которой должна достигать 612 метров.

В целом же, строительство небоскребов в России, в тех же объемах как за границей, пока не практикуется. И тут существует ряд причин. Самая главная заключается в том, что земли у нас достаточно, а значит воздвигать небоскребы просто нецелесообразно, т.к. строительство небоскреба в Москве обойдется дороже, чем вариант с постройкой еще одного небольшого здания.

Необходимо также принять во внимание российский климат. Для того, чтобы отапливать подобное здание, которое на приличной высоте будет обдуваться всеми ветрами, потребуется дополнительная энергия. Есть и еще ряд причин: менталитет, технологии, качество работ, уровень подготовки и прочее. Поэтому существует мнение, что возводимые сейчас в России небоскребы -- это просто не имеющая смысла «дань моде».

Существенным фактором, негативно влияющим на развитие высотного строительства в России, является отсутствие современной нормативной базы, препятствующей успешному развитию этого вида строительства

Проекты небоскрёбов в будущем

Архитекторы не собираются останавливаться в гонке за рекордами высоты, обещая поднять до 702 м Дубайскую башню, до 1000 м БионикТауэр в Китае и Скайсити в Японии. Если проследить намечающиеся инновационные тенденции, то можно назвать следующие новые типы высотных зданий:

· “зеленые”;

· “нулевые”;

· небоскребы с измененной технологией строительства.

На примере 26этажного ЭДИТТТауэр (Сингапур) проследим характерные черты “зеленых” высотных зданий будущего. Проект (архит. T.R. Hamzag & Yeang International) появился в результате проведения конкурса под названием “Экологический дизайн в тропиках”. Основная отличительная особенность таких “зеленых” высоток заключается в том, что в их объем вводится природный компонент. Это направление сегодня получило название “висячие зеленые сады”, и такой высотный комплекс по сути становится вертикальным городом, в который наряду с магазинами, кафе, кинозалами включаются площади, парки, скверы, бульвары, зеленые дворики с фонтанами, деревьями, цветами. Авторы ЭДИТТТауэр хотят добиться, чтобы прилегающий к комплексу ландшафт вошел внутрь, непрерывной лентой дошел до последнего уровня, следуя за широкими пешеходными пандусами.

“Нулевые” - здания, не потребляющие электричество из внешней сети. Примером может служить штабквартира отделения китайскиой национальной табачной компании (Гуаньджоу) (архит. Gordon Gill). “Башня жемчужной реки” (Pearl River Tower) - это не просто обеспечивающий себя электричеством комплекс, а энергетически автономный небоскреб, использующий энергию солнца и ветра, по форме объема напоминающий дюну. Здесь будет применено все, что уже изобретено для “зеленых” небоскребов: двойное остекление южного фасада с вентиляцией между стеклами; автоматические жалюзи, поворачивающиеся на нужный угол в зависимости от точки солнцестояния и открывающиеся в пасмурную погоду для увеличения естественной освещенности интерьеров; системы сбора дождевой воды и рециркуляции и очистки технической воды. Наряду с традиционными солнечными батареями предполагается установить ветряные турбины на двух технических этажах - закругленные стены здания направляют воздух в сквозные зазоры, а конвертируемые потоки вращают “электрические мельницы”.

Измененная технология строительства небоскребов определяется необходимостью обеспечения максимальной безопасности, несколькими уровнями защиты. Предложения членов Ассоциации американских архитекторов заключаются в следующем:

Снаружи фасады должны быть облицованы стальными пластинами, препятствующими воспламенению реактивного топлива врезавшегося в небоскреб самолета, которые будут поглощать взрывную волну;

- междуэтажные бункеры с особыми вентиляционными фильтрами, связанные в единую сеть коридорами со стенами из термостойких материалов, будут препятствовать задымлению;

- этажи должны оборудоваться лазерными спектрометрами, способными распознавать отравляющие и взрывчатые вещества в очень малых концентрациях;

- лифты и пожарные лестницы будут изготовлены из пуленепробиваемых пластин;

- разработана рецептура сверхпрочного бетона с добавлением стекловолокна и стали;

- при нехватке мест в гаражах устраиваются подъемники до уровня квартиры и автомобили размещаются на специальных технических террасах.

Одни из самых грандиозный проектов будущего:

Вращающийся небоскреб "Таймс Резиденс", Дубай. Скорость вращения башни - будет составлять 5 мм/секунду. Полный оборот зданием будет завершаться в течении недели. Здание- сейсмоустойчиво и спосбено вырабатывать энергию путем солнечных батарей, установленных на внешней облицовке здания. И именно солнечная энергия- которой, как известно, в арабском эмирате очень много- будет использоваться на вращение здания. Разработана новая технология строительства, которая планируется применяться в новых постройках -установка центрального железобетонный штыря, на который будут одеваются уже готовые этажи.

Cуществуют проекты относительно замкнутых комплексов внутри высоких небоскребов, которые представляют собой «город в городе», со своими магазинами, театрами и т.д. Например X-Seed 4000 . Разрабатан для столицы Японии, вмещает до 1 миллиона жителей. В отличие от обычных небоскребов, X-Seed 4000 будет защищать своих обитателей от перепадов давления и смены погодных условий по всей высоте здания. Его конструкция предусматривает использование солнечной энергии для энергообеспечения всей системы поддержания микроклимата в здании. Лифты рассчитаны на 200 пассажиров и доставляют на верхний этаж за 30 минут. Помимо тысяч квартир и офисов в X-Seed 4000 будут и развлекательные центры, и парки, и леса.

Башня Никитина -- Травуша 4000 (проект) -- один из высочайших небоскрёбов из когда-либо спроектированных в истории. Его расчётная высота составляет 4 километра (4000 метров).^[2] Проект был разработан для Японии в 1966--1969 годах в «ЦНИИЭП им. Б. С. Мезенцева» коллективом под руководством главного конструктора Останкинской телебашни, доктора технических наукН. В. Никитина и ведущего инженера, кандидата технических наук В. И. Травуша. Работа над проектом была начата 9 августа 1966 года по заказу японской компании (владелец Мицусиба).

Конструкция была спроектирована в виде четырёхъярусной стальной сетчатой конической несущей оболочки. Высота каждого яруса составляла 1000 метров. Диаметр основания небоскрёба -- 800 метров. Нижнее основание башни по проекту представляло собой цилиндр высотой 100 метров, входящий в состав первого яруса. Фундамент был спроектирован из предварительно напряжённогожелезобетона. Конструкция небоскрёба была рассчитана с учётом предельно возможной величины ураганного ветра и предельного уровня землетрясений на территории Японии.

По проекту башня Никитина -- Травуша должна была быть жилым зданием и могла вмещать до 500 тысяч человек. Был разработан проект систем жизнеобеспечения небоскрёба, включая вентиляцию, электро-, водоснабжение и другие инженерные коммуникации до высоты 4000 метров.

После получения предварительного эскизного проекта и инженерных расчётов японская сторона сообщила о предварительном согласии Кэндзо Тангэ участвовать в архитектурном оформлении четырёхкилометрового небоскрёба. В дальнейшем работа над проектом столкнулась с организационными трудностями. Госстрой СССР ответил отказом на запрос японцев отправить Н. В. Никитина в командировку в Токио. К сентябрю 1967 года японская сторона получила детальную проектную проработку четырёхкилометрового небоскрёба. Работа по проекту была остановлена в январе 1969 года после требования японской стороны уменьшить расчётную высоту башни.

Проект башни-небоскрёба Никитина -- Травуша имеет аналогичные элементы с конструкцией предложенного в Японии проекта небоскрёба X-Seed 4000.

Размещено на Allbest.ru