Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: XI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 06 мая 2013 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Архитектура, Строительство

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Куаныш И.М. РАЗВИТИЕ НЕБОСКРЕБОВ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ К НИМ ИННОВАЦИИ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11. URL: https://sibac.info/archive/technic/11.pdf (дата обращения: 27.11.2024)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

РАЗВИТИЕ  НЕБОСКРЕБОВ  И  ПРИМЕНЯЕМЫЕ  К  НИМ  ИННОВАЦИИ

Куаныш  Ислам  Муратулы

студент  2  курса,  КазГАСА,  г.  Алматы

E-mail: 

Ким  Татьяна  Эдуардовна

научный  руководитель,  магистр  наук,  ассистент  проф.  КазГАСА,  г.  Алматы

 

Возведение  высотных  зданий  становится  все  более  актуальным  в  мире,  география  строительства  небоскребов  неуклонно  расширяется,  к  тому  же,  строительство  высотных  зданий  помогает  максимально  эффективно  использовать  участки  земли.  Таким  образом  —  повышается  вместимость,  эффективность  эксплуатации  и  интенсивность  использования  территорий.

Облик  современного  мегаполиса  трудно  представить  без  небоскребов  и  все  чаще  они  строятся  энергетически  самодостаточными,  и  экологически  чистыми.  В  данном  направлении  применяется  одна  из  наиболее  эффективных  схем  —  совмещения  нескольких  стандартных  энергосберегающих  систем.  Электроэнергию  генерируют  за  счет  ветряных  турбин,  солнечных  фотоэлектрических  установок  и  газовых  микро-турбин.  Так  же  существуют  проекты  способные  собирать  и  фильтровать  дождевую,  а  также  сточную  воду.  Подобная  схема  преобразования  жидкости  позволяет  экономить  финансовые  затраты  и  сохранять  водные  ресурсы.

Буквально  II  века  назад  строительство  зданий  более  6  этажей  встречалось  редко.  Причиной  было  неудобство  использования  лестниц  без  лифтов.  Кроме  того,  всасывающие  водяные  насосы,  применявшиеся  в  то  время,  не  позволяли  поднимать  воду  выше  5  этажа.

Развитие  технологий:  стали,  железобетона  и  водных  напорных  насосов,  а  также  изобретение  лифтов  позволили  в  десятки  раз  увеличить  высоту  зданий,  что  особенно  востребовано  в  мегаполисах,  где  велика  стоимость  площади  застройки  [3].

Звание  первого  небоскреба  носит  построенное  в  1885  году  здание  “The  Home  Insurance  Building”  в  г.  Чикаго,  просуществовавшее  до  1931  года.  Архитектор  Уильям  Ле  Барон  Дженни  —  предложил  новаторскую  технологию  строительства,  при  которой  впервые  был  использован  несущий  каркас.  Благодаря  несущему  каркасу  общую  массу  здания  удалось  уменьшить  почти  на  треть. 

Впервые  лифты  в  офисном  здании  появились  в  1870  году  в  Эквитабл  Лайф  Билдинг  в  г.  Нью  Йорк.

Следующим  шагом  в  развитии  были  каркасные  сооружения.  «Flatiron  Building»  —  небоскрёб  в  г.  Нью  Йорк.  Архитектор  —  Дэниел  Бернхэм.  Здание  высотой  82  метра  было  построено  в  1902  году.

Интересная  особенность  “Flatiron  Building”  заключается  в  том,  что  оно  было  одним  из  первых  высотных  зданий,  конструкции  которого  крепились  на  каркас  из  стальных  балок.

Сразу  после  появления  первых  небоскрёбов,  развивается  тенденция  строительства  высотных  зданий. 

В  1930  году  закончено  строительство  «Крайслер-билдинг».  Его  высота  320-метров  по  шпилю,  282-метра  по  крыше.  В  здании  77  этажей.

1  мая  1931  года  был  открыт  «Empire  State  Building».  Его  высота  составляет  —  443-метра  по  антенне,  381-метра  по  крыше.  Он  установил  новый  рекорд  высоты,  продержавшийся  до  1972  года.  Здание  было  построено  в  течении  тринадцати  месяцев  [3].

Следующим  шагом  в  развитии  было  создание  системы  кондиционирования.  Впервые  примененной  в  “UN  headquarters”  —  в  г.  Нью  Йорк  (США).

Группа  архитекторов  создала  50  различных  проектов  и  после  проведённого  отбора  остановилась  на  концептуальной  идее  Ле  Корбюзье.

Следующий  шаг  в  развитии  —  скорость  строительства.

“World  trade  center”.  Архитектор  —  Минору  Ямасаки.  Год  постройки  1973  год  в  г.  Нью  Йорк  (США).  Архитектурной  доминантой  комплекса  были  две  башни,  каждая  по  110  этажей  —  Северная  (высотой  по  крыше  —  417  м,  по  антенне  —  526,3  м)  и  Южная  (высотой  415  м)  [2].

Несущие  стены  собирались  из  готовых  стальных  блоков,  вес  каждого  из  которых  22  тонны,  высота  12  метров  (высота  4  этажей),  ширина  3  метра.  Благодаря  блокам  скорость  строительства  многократно  возросла.  Также  увеличить  скорость  строительства  помог  кран  «Кенгуру».

Следующей  ступенью  в  развитии  небоскребов  было  противостояние  ветровой  нагрузке.

“Willis  Tower”  —  г.  Чикаго  (США).  Высота  небоскрёба  составляет  443,2  м,  количество  этажей  —  110.  Начало  строительства  —  август  1970  года,  окончание  —  4  мая  1973  года.  Главный  архитектор  —  Брюс  Грэм,  главный  проектировщик  —  Фазлур  Хан.  Сооружение  состоит  из  девяти  квадратных  труб,  которые  позволили  зданию  эффективно  противостоять  ветру.  Каждая  отдельная  труба  с  квадратным  сечением  принимает  на  себя  часть  сильной  ветровой  нагрузки  и  поэтому  давление  на  здание  распределяется  равномерно.  Для  того  чтобы  обеспечить  зданию  нужную  устойчивость  был  организован  прочный  фундамент,  поддерживаемый  114  сваями,  вбитыми  глубоко  в  землю  [4]/

Следующий  этап  развития  сейсмостойкость.

“Taipei  101”  —  г.  Тайбэй.  Этажность  небоскрёба  составляет  101  этаж,  высота  —  509,2  м,  вместе  со  шпилем.

Здание  из  стекла,  стали  и  алюминия  поддерживают  380  бетонных  колон,  каждая  из  которых  уходит  в  землю  на  80  м.  От  опасности  обрушения  при  урагане  или  землетрясении  спасает  огромный  660-тонный  шар-маятник,  помещённый  между  87  и  91  этажами  [5].

На  сегодняшний  день  самым  высоким  зданием  в  мире  бесспорно  является  “Вurj  Кhalifa”.  Его  высота  828  м  г.  Дубай.

Специально  для  “Вurj  Кhalifa”  была  разработана  особая  марка  бетона,  который  выдерживает  температуру  до  +50°C.  Бетонную  смесь  укладывали  только  ночью,  а  в  раствор  добавляли  лёд.

Асимметричная  форма  здания  уменьшает  эффект  раскачивания  от  ветра.  Здание  отделано  тонированными  стеклянными  термопанелями,  уменьшающими  нагрев  помещений  внутри,  что  уменьшает  необходимость  в  кондиционировании  [1]/

В  фундаменте  небоскреба  применялось  около  200  висячих  свай,  длиной  45  м  и  диаметром  1,5  м. 

На  графике  1  показан  анализ  рассматриваемых  небоскребов,  дана  краткая  характеристика.  График  хронологически  построен  по  годам  строительства. 

 

Описание: C:\Users\Islam\Desktop\график.jpg

График  1.  (Высоты  и  год  постройки)

 

В  таблице  1  показан  анализ  рассматриваемых  небоскребов,  дана  краткая  характеристика  примененных  инновации.  Таблица  хронологически  построена  по  годам  строительства.  (Примененные  инновации) 

Таблица  1.



 

«Equitable  life  building»

(Эквитабл  лайф  билдинг  (рис.  1))

Вклад  в  развитие  небоскребов:  появление  первых  лифтов

в  офисном  здании.  Что  позволило  строить  здания  высотой

более  6  этажей.

(рис.  1  Equitable  life  building)

 

«The  Home  Insurance  Building»  и  «Flatiron  Building»

(Хоум  Иншуранс  Билдинг  (рис.  2)  и  Флэтайрон  Билдинг  (рис.  3))

Вклад  в  развитие:  первый  небоскреб  и  первые

каркасные  здания.  Вес  здания  уменьшился,  но  при  этом  прочность  повысилась.

(рис.  2)  (рис.  3)

(The  Home)  (Flatiron  Building)

Insurance  Building)

 

«Chrysler  building»  и  «Empire  State  Building»

(Крайслер  Билдинг  (рис.  4)  и  Эмпайр  Стейт  Билдинг  (рис.  5))

Вклад  в  развитие:  тенденция  в  развитии  строительство  в  высь.  Сразу  после  появления  первых  небоскрёбов,  развивается  тенденция  строительства  (рис.  4  Chrysler  building)  (рис.  5  Empire  State  Building)  высотных  зданий.

«UN  headquarters»

(Штаб  квартира  ООН  (рис.  6))

вклад  в  развитие:  новая  система  кондиционирования,  позволившая

использовать  больше  внутреннего  пространства  и  полное

остекление  здания.

 

(рис.  6  UN  headquarters)

«World  Тrade  Сenter»

(Всемирный  Торговый  Центр  (рис.  7))

Вклад  в  развитие:  увеличилась  скорость

строительства.  Несущие  стены  собирались  из

готовых  стальных  блоков,  что  многократно  увеличило  скорость  строительства.  Также  увеличить  скорость  строительства  помог  кран  «Кенгуру».

 

(рис.  7  World  Тrade  Сenter)

«Willis  Tower»

(Уиллис  Тауер  (рис.  8))

Вклад  в  развитие:  повысилась  способность  небоскребов

противостоять  ветровой  нагрузке.  Чем  выше  здание  тем  большей  ветровой  нагрузке  приходиться  ему  противостоять.  Благодаря  этой  инновации  ветер  раскачивает  это  здание  не  более  чем  на  15  см.

(рис.  8  Willis  Tower)

«Taipei  101»

(Тайбэй  101  (рис.  9))

Вклад  в  развитие:  повысилась  сейсмостойкость  высотных  зданий,

что  позволило  строить  небоскребы  в  сейсмически  опасных  зонах.

От  опасности  обрушения  при  урагане  или  землетрясении  спасает  огромный  660-тонный  шар-маятник,  помещённый  (рис.  9  Taipei  101)  между  87  и  91  этажами.

«Вurj  Кhalifa»

(Бурдж  Халифа  (рис.  10))

На  сегодняшний  день  является  самым  высоким  зданием  в  мире,

и  сочетает  в  себе  все  инновации  примененные  в  небоскребах  о

которых  было  рассказано.  Асимметричная  форма  здания  уменьшает  эффект  раскачивания  от  ветра.  Здание  отделано  тонированными  стеклянными  термопанелями,  уменьшающими  нагрев  помещений  (рис.  10  Вurj  Кhalifa)  внутри,  что  уменьшает  необходимость  в  кондиционировании.

Небоскребы  будущего  (рис.  11)  вполне  возможно  что  их  облик  в  будущем  будет  выглядеть  так.  Большинство  из  них  будут  экологически  чистыми.  Также  возможно  что  они  будут  проектироваться  не  только  на  земле  но

и  в  воде  и  воздухе.

(рис.  11  Небоскребы  будущего)

 

В  будущем  небоскребы  возможно  будут  проектироваться  под  землей,  на  воде  и  под  водой.  На  сегодняшний  день  существуют  проекты  подводных  небоскребов.  А  также  возможно  появление  парящих  небоскребов.  Проблему  сейсмостойкости  решили  японские  инженеры  после  цунами  2011  года  в  Японии.  Система  левитации  состоит  из  сети  датчиков,  воздушного  компрессора  и  искусственного  второго  фундамента  под  домом.  Датчики  распознают  нестабильность  земной  поверхности,  и  через  полсекунды  начинает  работать  компрессор.  Он  нагнетает  воздух  в  пространство  между  фундаментами,  что  позволяет  поднять  весь  дом  почти  на  3  сантиметра.  Вполне  возможно  что  небоскребы  будут  парить  за  счет  электромагнитных  сил.  Не  исключено  и  строительство  на  склонах  гор.  Мы  используем  все  больше  и  больше  земли  для  строительства.  В  этой  связи  все  ценнее  становится  компактная  архитектура,  занимающая  минимум  площади.  Но  есть  решение  даже  с  нулевой  площадью  —  строить  дома  на  крутых  склонах  гор.

Небоскребы  будущего  будут  производить  энергию  и  продовольствие,  обеспечат  его  жителей  чистым  воздухом  и  водой.  Они  будут  соответствовать  всем  экологическим  стандартам  строительства.  Они  будут  строиться  энергетически  самодостаточными,  и  экологически  чистыми.  В  данном  направлении  применяется  одна  из  наиболее  эффективных  схем  —  совмещения  нескольких  стандартных  энергосберегающих  систем.  Электроэнергию  генерируют  за  счет  ветряных  турбин,  солнечных  фотоэлектрических  установок  и  газовых  микро-турбин.  Так  же  существуют  проекты  способные  собирать  и  фильтровать  дождевую,  а  также  сточную  воду.  Подобная  схема  преобразования  жидкости  позволяет  экономить  финансовые  затраты  и  сохранять  водные  ресурсы.  Кроме  того  для  стран  с  жарким  климатом  будут  использовать  умные  фасады.  Инновационный,  управляемый  компьютером,  динамический  фасад  открывается  и  закрывается  в  зависимости  от  движения  солнца.  Эта  особенность  зданий  позволяет  на  50  %  сократить  количество  ослепительного  солнечного  света,  которое  проникает  внутрь  зданий,  а  значит,  и  уменьшить  необходимость  в  кондиционировании  помещений.  Задумываются  проекты,  которые  будут  соответствовать  нормам  «BREEAM»  и  «LEED  Platinum

 

Список  литературы:

1.Бурдж  Халифа.//  Википедия  —  свободная  энциклопедия-2007.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://ru.wikipedia.org/wiki/  (дата  обращения:  02.04.2013).

2.Всемирный  Торговый  Центр  //  Википедия  —  свободная  энциклопедия-2012.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://ru.wikipedia.org/wiki/  (дата  обращения:  02.04.2013).

3.Небоскреб.//  Википедия  —  свободная  энциклопедия-2007.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://ru.wikipedia.org/wiki/  (дата  обращения:  01.04.2013).

4.Сирс  Тауэр.//  Интернет  журнал  Construction  Today-2009.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://ctoday.ru/article/modern_architecture/39/  (дата  обращения:  04.04.2013).

5.Тайбэй  101//  Википедия  —  свободная  энциклопедия-2008.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://ru.wikipedia.org/wiki/  (дата  обращения:  03.04.2013).

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.