ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ

FEATURES OF THE SPACE-PLANNING SOLUTION HIGH-RISE BUILDING

Diana Efremyan

Student of the Academy of Construction and Architecture of the Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

Andrey Sidorenko

Student of the Academy of Construction and Architecture of the Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

Tatyana Kondratenko

Senior Lecturer of the Academy of Construction and Architecture of the Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ.

Статья посвящена вопросу объёмно-планировочных решений высотных зданий. При возведении «небоскребов» существует ряд сложностей и нюансов при проектировании и строительстве объектов, а так же при дальнейшей их эксплуатации. Усиленные несущие конструкции и конфигурация застройки создает определенные рамки при распределении полезной площади высотного здания.

ABSTRACT.

The article is devoted to the issue of space-planning solutions of high-rise buildings. When building "skyscrapers" there are a number of complexities and nuances in the design and construction of objects, as well as their further operation. The reinforced load-bearing structures and the configuration of the building create certain limits for the distribution of the useful area of the high-rise building.

Ключевые слова: высотные здания, объемно-планировочные решения, проектирование, строительство.

Keywords: High-rise buildings, space-planning solutions, design, construction.

Высотными зданиями принято считать сооружения свыше двадцати пяти этажей. В России уже накоплен определенный опыт в проектировании и строительстве таких зданий, есть нормативная база, которая совершенствуется с каждым годом.[6] Эти данные позволяют сделать некоторые выводы об особенностях объемно-планировочных решениях высотных зданий. 

Объемно-планировочные решения высотных зданий, или «небоскребов» обусловлены наличием в конструкции здания консольно-подвесных и консольно-ствольных систем, а так же размещенных в них горизонтальных несущих конструкций. В зависимости от расчетной ветровой нагрузки для высотного здания создается определённая форма корпуса. Чаще всего это либо башенная, которая отличается повышенной устойчивостью в обоих направлениях, или обтекаемая (цилиндрического, пирамидального, призматического со скругленными углами).

Пирамидальную башенную форму возводят крайне редко, так как по конструктивным и объемно-планировочным параметрам она значительно проигрывает двум другим вариантам, хотя и является лучшим решением в аэродинамическом отношении. [1]

Горизонтальное сечение здания существенно развивают, в основном для того, чтобы повысить устойчивость здания к радикальным ветровым нагрузкам. В целях снижения данного воздействия и повышения устойчивости здания в целом, проектировщики прибегают к расширению сечения здания к основанию в одном или двух направлениях. Это так же отражается на объемно-планировочных решениях постройки.

Если обратить внимание на расположение высотного здания в плане, то можно увидеть, что оно всегда правильной формы. Концепт таких зданий позволяет повысить монолитность, что имеет первостепенную важность при строительстве. Конечно и в визуально-симметричном здании могут быть выступы, но они, как правило, несоизмеримо малы, по сравнению с общей площадью, или протяженностью сооружения.

Высотное здание проектируют преимущественно компактной центричной формы  в плане. Такое решение позволяет сформировать выразительный силуэт здания. Существуют определенные требования по минимальному ограничению инсоляции примыкающей застройки.[3]

В перекрытиях, как правило, мало отверстий. По нормам проектирования их должно быть не более 30 процентов от общей площади перекрытий. Также размер самого отверстия имеет строго определенные параметры, но длина его не должна быть больше половины ширины самого перекрытия.

Несущие конструкции в таком здании могут занимать довольно большие площади, иногда целые этажи. Кроме того особое внимание уделяется подземной части здания и усилению основания, что приводит к удорожанию здания в целом. Данные параметры снижают экономичность объемно-планировочных решений. По этой причине при строительстве отдается предпочтение компактной форме здания при снижении расхода дорогостоящих строительных материалов. Вследствие этого удельный расход наружных ограждающих конструкций минимален.[4]

Объемно-планировочные решения таких зданий должны помочь в вопросе распределения полезной площади с наиболее выгодной и функционально удобной стороны. Рабочие площади частично утрачиваются вследствие расположения горизонтальных несущих конструкций в объеме отдельных этажей.

Вертикальный транспорт в таких зданиях занимает примерно20-30% всего объема, т.к. помимо лифтовых шахт для  пассажирского и грузового лифтов необходимо предусмотреть площади для машинного отделения и лифтовых холлов соответственно.

Инженерные системы высотного здания имеют целые техниче6ские этажи для их обслуживания и наладки. Это насосные станции, зонально размещенные  системы теплоснабжения, котельные, система пожаротушения, вент-камеры и многое другое. В случае пожара объемно-планировочные решения должны предусматривать отдельный пожарный отсек для временного пребывания в нем во время пожара жителей, работников и посетителей здания.

Требования к путям эвакуации при чрезвычайных ситуациях для высотных домов намного жестче, чем для любых других строений, так как эвакуация людей через окна в данном случае затруднительна. Спасательная техника может не достать до нужного этажа, и в связи с этим должен быть предусмотрен быстрый доступ к путям эвакуации- к лестницам. В данном случае объемно-планировочными решениями предусмотрено наличие как минимум двух пожарных лестниц, с учетом быстрого удаления дыма. [2]

Деление здания на пожарные отсеки- одна из главных задач объемно-планировочных решений, связанных напрямую с обеспечением безопасности людей. Обязательно при этом наличие противопожарных преград внутри здания, оборудование пожаробезопасных зон, устройство вертолетных площадок и спасательных кабин на покрытии здания. Жилая часть сооружения должна иметь отдельные выходы.

При проектировании объемно-планировочных решений высотных зданий учитывается  много факторов, которые обусловлены, во-первых, конструктивом здания, а во вторых- его назначением. [5]Чаще всего высотные здания- это офисы, гостиницы, или многофункциональные комплексы, встречающиеся в предельно высоких зданиях.

Жилые высотные дома почти не строят, так как такие сооружения не соответствуют требованиям естественной освещенности всех комнат. При такой инсоляции нормами запрещено проектировать глубину жилой комнаты более 6 метров. Это влечет за собой возведение малой ширины здания, и, как следствие, уменьшению устойчивости башенного здания к ветровым нагрузкам, или неэффективному использованию внутреннего пространства.  Практика возведения таких домов показала непрестижность и неудобство строительства высотных жилых зданий, особенно в деловых центрах.  Высота таких зданий не превышает 70 этажей.

Другое дело, если в высотном строении располагается гостиничный комплекс. Такие здания возводят в разы чаще, несмотря на ограничение количества проживающих до 800 -1000 человек. Объемно-планировочное решение гостиниц подчинено общему для высотного строительства требованию компактности формы плана треугольного, прямоугольного, овального, круглого. В последнем применяют радиально-центричное или ортогональное размещение номеров.

Самые распространенные высотные здания –это офисы, ведь именно для размещения аппарата управления и банков были введены в эксплуатацию подобные здания. Планировочная структура таких зданий претерпела многие изменения, от коридорной жесткой к гибкой, получившей наибольшее распространение. Различия между ними- в возможности перестановки перегородок между отдельными кабинетами. Фиксировано только положение узлов вертикальных коммуникаций и санитарно-гигиенических помещений. Все остальное пространство этажа членят лишь расстановкой мебели, или легкими перегородками. Планировочная схема с центральным расположением узла вертикальных коммуникаций и с центральным расположением ствола жесткости и колонн только вдоль наружных стен совпадают, что способствует широкому распространению и развитию принципа «ландшафтного бюро»- расчленение пространства этажа озеленением. Постепенно на замену такому решению пришли атриумы, которые сыскали наибольшее внимание у отечественных проектировщиков и конструкторов.

Атриумы в отелях, банках, офисах, и других зданиях общественного назначения позволяют решить проблему недостаточного освещения помещений в высотных зданиях, ведь центральная зона строения страдает от недостатка естественного освещения. Помимо этого, данное решение позволяет повысить энергоэффективность застройки в целом, а так же положительно влияет на распределение потока посетителей. Атриумное, или "экологически чистое" пространство создает благоприятный "микроклимат" в высотном здании. Расположение атриума в высотном здании в зависимости от функционального назначения может быть различно, например отдельно вынесенной группой, или проходить через весь объем здания, располагаться в нижней части высотного здания в составе торгово-развлекательных или офисных зон. Основной минус в атриумах в том, что их пространство занимает полезную площадь.  В жилых строениях проектировать атриумы запрещено нормами.

При проектировании высотных зданий  необходимо определить состав, размеры и взаимное расположение основных, обслуживающих, коммуникационных и технических помещений. Объемно-планировочные решение здания включают в себя целый комплекс требований, в число которых входят  функциональные, санитарно-гигиенические, требования безопасности и многое другое.

Список литературы:

1. Городецкий А.С., Батрак Л.Г., Городецкий Д.А., Лазнюк М.В. Расчет и проектирование конструкций высотных зданий из монолитного железобетона: проблемы, опыт, возможные решения и рекомендации, компьютерные модели, информационные технологии- Юсипенко- Киев: Факт, 2004.
2. О разработке безопасной технологии возведения высотных монолитных зданий и сооружений сложной архитектурной формы // Промышленное и гражданское строительство - 2010  – с 59.
3. СТО НОСТРОЙ 2.35.73-2012  Инженерные сети высотных зданий. Системы обеспечения комплексной безопасности высотных зданий и сооружений. – М., 2014. – 191 с.
4. СТО НОСТРОЙ  2.15.70-2012  Инженерные сети высотных зданий. Устройство систем теплоснабжения, отопления, вентиляции, кондиционирования и холодоснабжения. – М., 2013. – 63 с.
5. Сюй П., Фу С., Ван Ц., Сяо Ц. Проектирование современных высотных зданий: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2008. - 408с.
6. Харитонов В.А. Проектирование, строительство и эксплуатация высотных зданий – Изд. Ассоциации строительных вузов, 2014. – 352 с.