Ветер: продувки в аэродинамической трубе
Расчёт ветровой нагрузки автор называет одним из важнейших этапов проектирования высоток, особенно в климате средней полосы, в том числе в Москве.
- Считать нужно не только само здание: соседняя застройка создаёт свои вихревые и турбулентные потоки. Пример — каждая новая башня в Москва-Сити, которую моделируют с учётом всех уже стоящих соседей.
- Для верного расчёта проводят тесты физических моделей в аэродинамической трубе. Чтобы окончательно согласовать форму здания, нужно три-четыре продувки.
- Инженерное решение может стать частью архитектуры. В проекте «Лахта-центр 2», который прошёл госэкспертизу, лента «Хеликс», обвивающая здание, одновременно служит декором и снижает аэродинамическое воздействие на конструкцию.
Наледь: какое решение выбрать и сколько оно стоит в эксплуатации
Влажность, перепады температур и ледяной дождь приводят к тому, что лёд на высотных конструкциях при сильном ветре быстро намерзает, оттаивает и снова намерзает. Кусок льда весом даже 200 граммов, сорвавшийся с высоты 200 метров, у земли разгоняется свыше 100 км/ч.
Порядок, который предлагает автор: на этапе проектирования аэродинамическим моделированием найти зоны риска, а затем закрыть их одним из решений. У каждого свои ограничения:
- супергидрофобные покрытия фасада в зонах обмерзания — ограничены по цветовой палитре; если цвет для проекта критичен, нужен другой вариант;
- электрический обогрев обшивки с датчиком включения при температуре около +5 °C — даёт нагрузку на энергосистему здания порядка 300 Вт на квадратный метр обогреваемой поверхности, растёт стоимость эксплуатации;
- форсуночное распыление противообледенительных составов — нужен отдельный контур ливневой канализации: талая вода с реагентом юридически считается технической жидкостью, сбрасывать её в обычный ливнесток без очистки нельзя;
- промышленные альпинисты для ручной очистки — крайняя мера: при сильном ветре работа рискованная, а зону вокруг здания приходится ограждать.
Эффект тяги: тамбур-шлюз на входе
Зимой при большом перепаде температур снаружи и внутри возникает «эффект дымовой трубы»: разница давлений даёт сквозной поток. Отсюда хлопающие и тугие двери, гул в шахтах и разлетающиеся бумаги, если одновременно открыты двери внизу и наверху.
Решения, которые называет автор:
- тамбурные шлюзы на входных группах, где входная дверь закрывается раньше, чем откроется следующая;
- герметичность фасадных конструкций и лифтовых шахт, чтобы воздух меньше перетекал между этажами.
Открытый вход без тамбура выглядит эффектно, но даёт сквозняк. Компромисс — вписать тамбурную зону в проект лобби.
Пожарные отсеки, техэтажи и лифты
По словам автора, высотки делятся на пожарные отсеки: первый — высотой 75 метров для жилых зданий и 50 метров для общественных, дальше разбивка идёт каждые 50 метров. На этих отметках часто нужны технические этажи с инженерным оборудованием. Их не продать и не сдать в аренду, поэтому учитывать их надо с самого начала.
В офисных башнях похожая история с лифтами: ядро с шахтами не растёт пропорционально этажности, а людей на этажах становится больше. Выход, который только недавно начали применять на строящихся объектах, — лифты-даблдекеры с двухэтажными кабинами, обслуживающими сразу два этажа в одной шахте. Пропускная способность растёт без новых шахт и без потери полезной площади.
Что это значит для девелоперов и проектировщиков
- Девелоперам — техэтажи на отметках пожарных отсеков, отдельный контур ливнёвки под реагенты и энергопотребление обогрева фасада стоит учесть в финансовой модели до согласования продаваемой площади. Если менять проект после начала работ, по словам автора, дорожают услуги всех подрядчиков, а привлечение новых консультантов грозит изменить проект до неузнаваемости.
- Проектировщикам — бюджет и график должны вмещать три-четыре продувки модели вместе с окружающей застройкой и расчёт зон обмерзания до выбора фасадной системы.
- Архитекторам — тамбур на входе и тип противообледенительного решения влияют на облик здания, поэтому их выбирают вместе с концепцией.
Конкретных сумм удорожания автор не приводит.
По материалам «Строительной газеты» (Дмитрий Кривенко, UNK project).