10646

41

вертикальных кварталов города, где потребляют меньше земли, больше активности, больше бизнеса, больше оборудования и, особенно, лучше обстоит с общественным транспортом, где лучший рост народного хозяйства в энергии в движении.

Концепция.

Когда принимается решение о начале создания Проекта в крупных масштабах и после первого определения экспертного перечня недостатков, заказчик объявляет конкурс для архитекторов по всему миру. Проект на самом деле такого масштаба собирает большое число участников, которые редко являются квалифицированными архитекторами. Руководитель затем выбирает несколько предложений, которые он считает лучшими. В 1932 году так было в случае с Эмпайр-стейт-билдингом (США). Здание было выбрано на выставке из 17 различных проектов.

Основание.

Небоскреб весит несколько сотен тысяч тонн, размещается на небольшой площади земли. Фундамент здания должен быть в состоянии поддержать его вес и дать ему возможность противостоять ветру и землетрясениям. Таким образом, характер грунта является необходимым условием, поскольку здание должно иметь сильный якорь устойчивости. В зависимости от местности возникает необходимость поиска более глубоких слоев твердых пород, чтобы создать твердый фундамент, и это может достигать 100м глубины. Манхэттен состоит полностью из скалистой почвы, которая идеально подходит для строительства и всех технических разрешений, и это поддерживает все построенные здания.

Для здания Всемирного торгового центра скальное основание для поддержки здания расположено на глубине 20 метров. Но, к сожалению, характеристики местности иногда завышены, и сильный рост этажности зданий в некоторых городах создает все больше проблем. Например, земля в Шанхае (Китай) проседает в своей массе зданий. Более 3000 зданий, построенных в финансовом центре этого города с высотностью более 17 этажей, вызывают оседание грунтовой области в год от 1,5 см до 3 см. Вокруг известного небоскреба Цзинь Мао (421м) годовой размер погружения достигает 6,3см. Структура метро и некоторые здания уже пострадали, поскольку не могут прийти к соглашению с условиями строительства или планирования. Это относится также к самому высокому мировому финансовому центру, который имеет в высоту 492м и 101 этаж.

Структура.

Структура небоскребов существенно отличается от стандартных зданий. На высоту до 4-х этажей поддерживаются только стены, где небоскребы должны начать каркас. Здания более 40 этажей все чаще принимают конфигурации, позволяющие им противостоять ветру, который может оказать значительную силу давления. Все небоскребы не являются похожими, их объѐмные структуры могут очень сильно отличаться друг от друга. Материалы конструкций все чаще выбираются

42

в зависимости от их наличия в стране. Строительство и методы производства значительно продвинулись со временем: увеличилось открытие новых материалов и новых технологий для строительства. Улучшение связей между материалами конструкций допускает возведение с 15 этажей в конце 19 века до 40 этажей в 30-х годах ХХ-го века. Стальные рамы использовались до 50-х годов прошлого века, далее железобетон, влияя на внешний вид структуры, обеспечивает возможности для создания структур с центральным ядром. Являясь ключевым элементом в обеспечении жѐсткости здания, ядро следует по всей его высоте и обычно содержит узел лифтов. Силы ветрового воздействия ретранслируются в горизонтальные элементы, расположенные в полу этажей. Небоскребы в центре своего ядра могут достигать высоту 50-ти этажей при одновременном снижении своей площади. Удвоение и даже утроение размеров центральной структуры было использовано для достижения высоты здания около 70 этажей.

Фасады.

Фасады здания являются отражением его архитектурного стиля. С начала двадцатого века архитекторы предпочитают оставлять с помощью внешних или других функциональных структур зримые сообщения, демонстрируя владение техникой. Цвет также используется для выделения части здания для контраста с другими частями. В то время обычно металл и камень были основными материалами, используемыми для облицовки фасадов. С керамической облицовкой пришли светлые оттенки поверхности, а также поверхности с характеристиками бронзовых сплавов (используется, например, в здание Seagram в Нью-Йорке, 1958 г.), что позволяет получать эффекты мерцания. Впоследствии конструктивные элементы были скрыты, а фасады были покрыты гладкой, однородной поверхностью покрытий, изготовленных из стекла и алюминия. Разработанные покрытия должны быть хорошими изоляторами, а также способными к созданию световых эффектов, отражающих положение солнца.

Строительство.

В строительстве высотного здания много иного, чем в строительстве обыкновенных зданий. Методы возведения не те же самые, которые используются для построения более скромных сооружений: конструкции крепятся к строительному каркасу и поднимаются вместе с ним, поэтому происходит вертикальное перемещение строительной площадки. При этом краны крепятся либо на центральное ядро, либо за ее пределами, на границе строительных лесов. Большая часть строительных конструкций должна быть направлена в верхние части здания.

43

В случае основного корпуса здания требуется транспортировка бетона, опалубки и мобильной установки. Фиксируются в чертежах поправки на то, что уже сделано и как планируется далее строительный процесс. Бетон заливается в опалубки. При этом планируется скорость строительных работ не более одного уровня в день.

Внешняя структура этого здания была собрана, а затем креплена высокопрочными болтами. Здание было разработано, чтобы противостоять ветрам, оказывающим силовое воздействие на фасады более 200 килограммов на квадратный метр. Перемещение последнего уровня пола 28 см.

Другая структура: здание как сумма тонких башен, превышает 100этажный объѐм. Это позволяет повысить прочность, особенно у основания.

Sears – Башня в Чикаго построена на этом принципе.

Литература

1.Tall building. - Museum of Modern Art, New York. - 2003. – 192 p.

2.Architecture contemporaine. - Flammarion, Paris. - Septembre 2009. –

255p.

3.Nouvelles fontenières de l’architecture: «les Emirates arabes unis entre utopie et réalité». - Editions white stat Paris, 2008. - 304 p.

4.Architecture Now: tomes 1,2,3,4,5,6. - Taschen, Cologne, 2002-2009.

5.The Living Tower. - Maison Figaro, Athens, avril 2007.

6.www.skyscrapercity.com

7.www.techno-science.net

8.www.youtube.com

9.www.maxiscience.com

УДК 721:502.3

М. Джедид

Эко-города и эко-районы

Современное развитие городов и районов строится на контроле городской застройки, использовании возобновляемых источников энергии, переработке и использовании вторичного сырья, сохранении городской среды. При проектировании городской среды необходимо учитывать

44

возможность самообеспечения города всеми необходимыми ресурсами. Город пытается уменьшить свое влияние на окружающую среду.

Строятся здания с низким потреблением энергии. В них используются возобновляемые источники энергии: солнечные батареи, ветряные турбины, солнечные водонагреватели и энергия геотермальных источников. Для этого при строительстве рекомендуется использовать материалы, которые не вредны для окружающей среды (дерево, кирпич, и др.) [1]. Повторное использование сырья и материалов, а также использование дождевой воды необходимо установить как на коллективном, так и на индивидуальном уровне.

Город должен быть компактным и по возможности не вторгаться в окружающую среду. Этому способствует развитие пешеходных связей, велосипедных дорожек и использование общественного транспорта. Кроме того, новый городской ландшафт включает вертикальные сады, зеленые крыши и общественные парковые зоны.

Развитый город должен управлять своим ростом, чтобы избежать посягательства на природу и сохранить биоразнообразие в регионе. Это неизбежно приводит к жесткому стратегическому планированию и разработке новых, более плотных форм городской среды.

Особое внимание уделяется качеству и архитектурной интеграции здания в окружающий ландшафт. Сохраняются лесные массивы, создаются зеленые эксплуатируемые кровли, вертикальное озеленение. Такая городская модель способствует созданию единой социальной ячейки, развитию общественных пространств, насыщенных различными функциями. Создание единой сферы услуг, общественных объединений, культурных и досуговых центров, единых коммерческих и экономических центров.

Европейские разработки по созданию таких структур ограничиваются проектированием отдельных Эко-районов.

Эко-районом является городской район, способствующий развитию экономики, качества жизни, в котором сведено к минимуму воздействие на окружающую среду.

При создании такого района необходимо учитывать целый ряд социальных, экономических и экологических аспектов в планировании, дизайне и архитектуре этого района.

Эко-районы разработаны в интересах устойчивого развития: строительство или ремонт жилья с целью повышения энергоэффективности, что снижает выбросы парниковых газов и экономит энергию. Эта новая концепция базируется на трех основных принципах устойчивого развития.

Первый принцип – сохранение окружающей среды. Появление этих новых районах не должно наносить вред окружающей среде. Этот принцип распространяется на все секторы, играет ключевую роль в строительстве домов. Использование прочных материалов и более эффективной изоляции

46

течение нескольких десятилетий. Это особенно наглядно видно в городе Куритиба (Бразилия), где имеется много пешеходных зон, 50 м2 зеленых насаждений на душу населения, 120 км велосипедных дорожек, общественный транспорт и организованная переработка отходов. Опираясь на эти модели по развитию международного опыта в области устойчивого городского планирования меньших масштабах, несколько муниципалитетов по всей Европе установили формы эко-кварталов [4].

Наиболее важным из них является, пожалуй, район Вобан во Фрайбурге, Германия, в котором расположено около 2000 жилых домов, обладающих высокими экологическими качествам. Приоритет отдается озеленению и общественным пространствам, ограничению автомобильного движения, развитию трамвайных линий. Он также отличается активным участием граждан в строительстве собственных домов, что создало социальные связи, и позволило сократить расходы. Район в Фрайбурге развивается и сейчас в нем проживает около 8000 жителей (рис. 1) [4].

Рис. 1. Эко-район Вобан (Vauban)

Район BedZED (Беддингтон нулевой энергии), к югу от Лондона, относительно невелик, в нем только 80 квартир и 2500 м2 офисов, расположенных на 1,7 га. Он построен по принципу нейтрального уровня эмиссии углерода (отсюда название), и быстро стал точкой отсчета для сокращения потребления энергии и контроля воздействия на окружающую среду (рис. 2) [5].

Другие примеры существуют, особенно в Скандинавии. Во Франции появилось в последние годы несколько эко-общин, как и в Бургундии, Шалон-СЮР-СОН. В Гренобле, в районе Бонна, сжигание отходов используется для обогрева домов, для фотоэлектрических поставок уличного освещения. Многие проекты осуществляются в настоящее время.

47

Рис. 2. Эко-район Вобан (BedZED)

Зеленые эко-города и районы стремятся уменьшить экологическое загрязнение, компенсируя последствия этих загрязнений, а также стремясь вернуть их «экологический долг» [6].

Литература

1.Dominique Gauzin-Müller (2001 ), «L'architecture Ecologique», Le Moniteur Editions.

2.Alain Liébard - André De Herde ( 2005 ), «Traite D'architecture Et D'urbanisme Bioclimatiques», Observer Editions.

3.Электронный ресурс: Режим доступа: http://www.vedura.fr.

4.Электронный ресурс: Режим доступа: http://www.securikids.fr.

5.Электронный ресурс: Режим доступа: http://www.goodplanet.info.

6.Электронный ресурс: Режим доступа: http://www.ca-immobilier.fr.

УДК 726.5.05

Е.А. Еланцева

Особенности исследования сводчатых конструкций православной архитектуры

Свод – пространственная конструкция, перекрытие или покрытие сооружений, имеющая геометрическую форму, образованную выпуклой криволинейной поверхностью.

Под нагрузкой свод, подобно арке, работает преимущественно на сжатие, передавая на опоры вертикальные усилия, а также во многих типах сводов – горизонтальные (распор).

Простейшим и наиболее распространѐнным является цилиндрический свод, опирающийся на параллельно расположенные

48

опоры (стены, ряды столбов, аркады); в поперечном сечении он представляет собой часть окружности, эллипса, параболы. Два цилиндрических свода одинаковой высоты, пересекающиеся под прямым углом, образуют крестовый свод, который может опираться на свободностоящие опоры (столбы) на углах. Части цилиндрического свода

– лотки, или щѐки, опирающиеся по всему периметру перекрываемого сооружения на стены (или арки, балки), образуют сомкнутый свод. Зеркальный свод отличается от сомкнутого тем, что его верхняя часть (плафон) представляет собой плоскую плиту. Производной от свода конструкцией является купол. Отсечением вертикальными плоскостями частей сферической поверхности купола образуется купольный (парусный) свод. Многочисленные разновидности этих основных форм определяются различием кривых их сечений, количеством и формой распалубок и прочие (своды стрельчатые, ползучие, бочарные, сотовые и др.). Древнейшими являются так называемые ложные своды, в которых горизонтальные ряды кладки, нависая один над другим, не передают усилий распора.

Сводчатые перекрытия на протяжении веков использовались, в первую очередь, для религиозных и общественных помещений, поскольку при правильном расчете свода он может покрыть огромное пространство, в то время как балка, вне зависимости от материала, имеет предел длины.

В практике строительства православных храмов наибольшее распространение получили следующие виды сводов (рис.1): коробовый (1); четвертьцилиндрический (2); купольный (3); купольный на парусах без барабана (4); купольный на барабане (5); конха (6); двухскатный(7); крестовый (8); шатровый (9); ступенчато-арочный (10-12); ненарушенный крестовый (13); сомкнутый на распалубках, сходящихся к углу (14,15); сводчатое перекрытие па распалубках, сходящихся к углу (16,17); сомкнутые на распалубках, отступающие от угла (18); сомкнутые со свободным расположением распалубок (19); сомкнутый на граненом основании или «граненый купол» (20); парусный (21); купол на тромпах (22); крещатый с горизонтальными шелыгами распалубок (23); крещатый с наклонными шелыгами распалубок (24); крещатый со ступенчатыми распалубками (25); сомкнутый без распалубок (26); полулотковый (27); лотковый (28); сводчатое перекрытие распалубок (29); лотковый на распалубках (30); световое пятиглавие бесстолпного храма (31,32).

Каждый тип свода может быть представлен как система элементарных арок или полуарок, образующих форму свода и несущих свою часть нагрузки.

Равномерное распределение нагрузки вдоль цилиндрической части свода обеспечивает каждой его элементарной арке одинаковый режим работы, т.е. аналогичные напряжения и деформации, поэтому влияние смежных участков не проявляется. Сосредоточенная нагрузка, деформирующая данный участок, включает в совместную работу и соседние полосы, причем ширина «подключения» зависит от толщины

49

свода, способа кладки и прочности раствора. Сочетание нескольких видов нагрузки вызывает сложную деформацию распорных систем, в которой трудно выделить долю каждого вида, в том числе и преобладающего, так как нередко суммируются несимметричные прогибы.

Рис.1. Основные типы сводов

Православные храмы – особая ценность любого исторического русского города. Эти памятники являются мостом между прошлым и настоящим нашего города, хранителями его истории, способными пронести мгновенное ощущение старины в мыслях людей, проходящих мимо. И невозможно представить образа более возвышенного и божественного, чем образ храма, столь гармонично венчающегося сводами. Свод являет собой лучший способ преодоления пространства, а также композиционную доминанту внутреннего пространства храма.

УДК 725:620

Л.А. Ефимова

Многофункциональные комплексы. Вопросы энергосбережения. Предпосылки и методы решения

Многофункциональные здания представляют собой сложные градостроительные объекты, объединяющие в своем составе такие группы сооружений как общественные здания, транспортные сооружения, гаражи

50

и стоянки, а также благоустроенную территорию – в целостный объект застройки [1].

Основными факторами при проектировании многофункциональных комплексов являются высокая эффективность использование территории и инженерных сетей, экономическая выгодность проекта, разделение функционального использования территории и другие. Размеры, назначения и функциональная структура комплексов при проектировании должны соответствовать градостроительному назначению территории, мощности транспортных узлов, на которых они находятся, и быть экономически выгодными [5].

В течение последнего двадцатилетия происходит постоянное изменение структурной организации спортивных объектов: появляются спортивно-оздоровительные центры, аквапарки, развлекательные центры. Прослеживается тенденция интеграции общественных функций в предметно-пространственную среду городских многофункциональных комплексов. Преодолевая традиционные типологические границы, общественная и досуговая (развлекательно-оздоровительная) программа вторгается в сугубо функциональные прежде интерьеры Дворцов спорта, стадионов, спортивно-оздоровительных комплексов [2]. Все эти изменения в той или иной степени оказывают влияние на градостроительную ситуацию, внося в нее новые условия и требования для их существования.

Спортивные комплексы – огромные «монстры» по потреблению таких ресурсов, как электроэнергии, воды, тепла, которые ежедневно выделяют огромное количество отходов.

«Положительная энергия» – понятие, которое все чаще встречается в современных информационных источниках. Это одна из основных инновационных концепций, которая указывает на необходимость бороться с истощением энергетических запасов и заботиться об их скорейшем восполнении.

Сегодня общественные комплексы крупных индустриальных городов потребляют долю, равную 47% от общего потребления энергии в странах Европы и России. Даже при использовании самых простых энергосберегающих технологий экономия составляет порядка 31-34% от их привычного энергопотребления [7].

Для уменьшения потребности в энергии и обеспечения максимального комфорта для людей при проектировании комплексов нужно учитывать аспекты, которые и создают из обычного здания отдельно функционирующий организм: солнце, температура, осадки, ветер, рельеф, окружающая растительность и, как следствие, возможность использования всех возможных источников энергии.

Главный принцип – здание должно производить больше энергии, чем потребляет. К сожалению, полностью исключить негативное воздействие на экосистему не возможно, можно только уменьшить неблагоприятное воздействие.