Небоскребы для жизни

Эксперты строительной отрасли отмечают тенденцию к строительству жилых высоток: представление о небоскребах как о преимущественно офисной площади в будущем отомрет. Помимо грандиозного вида за окном и соображений престижа, покупателей привлекают экологические преимущества высотного жилья: на высоте воздух чище и шума гораздо меньше. Кроме того, современные высотки, как правило, имеют пышную инфраструктуру: множество сервисов, от парковки и магазинов до фитнес-центра и ресторанов, находятся внутри здания. Почти все потребности можно удовлетворить, не выходя на улицу. Это лишь несколько причин, по которым в скором будущем повсеместно вырастут обитаемые башни — мини-города, оснащенные почти фантастическими, на сегодняшний взгляд, технологиями обеспечения комфорта и безопасности.

Лифты без тросов

Чем выше здание, тем большее значение имеет такой его элемент, как лифт. Небоскреб немыслим без эффективной системы скоростных лифтов. Привычную нам конструкцию лифтов представил в 1854 году Э. Г. Отис, основатель компании Otis, которая по сей день является лидером рынка. Но один из главных конкурентов Otis — ThyssenKrupp — обещает «переизобрести» лифт, освободив его от тросов.

Более того, лифт MULTI компании ThyssenKrupp, работа которого базируется на принципе магнитной левитации, может передвигаться не только по вертикали, но и по горизонтали, а также менять направление движения. Эти новшества позволят увеличить количество лифтовых кабин в шахте и, тем самым, сократить число шахт. Компания утверждает, что, несмотря на высокую стоимость, лифты нового типа окупятся именно за счет экономии пространства внутри здания. Кроме того, они могут связать между собой стоящие рядом здания.

Сейчас MULTI проходит тестирование в построенной специально для него 246-метровой башне в Ротвайле, Германия. И уже есть первые коммерческие заказы.

Чем выше, тем умнее

На слуху выражение «умный дом» — так называют жилище, автоматизированное, чаще всего, в частном порядке. Если же интеллектуальные системы централизованы, стандартизированы и заложены в инфраструктуру еще при проектировании, то правильно говорить об «умном здании». Умный дом относится к умному зданию примерно так же, как самодеятельный хор к оперному театру, и будущее, несомненно, за умными зданиями, а не за кустарными решениями.

Основа умного здания — его цифровая модель (Building Information Model) — созданная еще на этапе проектирования и дополненная в процессе строительства и эксплуатации всеобъемлющая интерактивная схема, которая позволяет воспринимать здание как единое целое, во всей сложности взаимосвязей его элементов.

В современном высотном строительстве цифровая модель здания — не роскошь, а насущная необходимость. В режиме реального времени модель соотносится с текущим состоянием постройки, которое мониторят всевозможные датчики: температуры, влажности, задымления, расхода воды, электричества и т. д. Это похоже на нервную систему человека: датчики играют роль нервных окончаний, они связаны в подсистемы; компьютер собирает и интегрирует их показатели в единую информационную картину; часть решений принимается автоматически, наиболее важные остаются за менеджерами по обслуживанию здания.

Также цифровая модель позволяет просчитывать последствия тех или иных изменений — еще до их физической реализации.

Разумное использование ресурсов

Слово «экономия» давно уже перестало быть синонимом бедности. Сегодня почти все понимают, что экономия ресурсов — та область, где забота о планете и будущем человечества счастливо совпадает с личной экономической выгодой.

Здание будущего — это, безусловно, энергоэффективное здание. Причем оно способно не только сберегать, но и генерировать энергию. Идеал — дом с нулевым энергопотреблением, замкнутая энергосистема, которая полностью обеспечивает себя электрической и тепловой энергией. Или даже дом с положительным энергобалансом: который вырабатывает энергии больше, чем потребляет, и может отдавать излишек (не безвозмездно!) в городскую сеть. До массового строительства таких зданий дело еще не дошло, но уже есть множество успешных экспериментов.

Вот некоторые технологии и материалы, которые, как ожидается, в ближайшем будущем увеличат энергоэффективность построек:

• настраиваемые стекла — позволяют контролировать количество света и тепла, проникающего в окна; в жаркий сезон они помогут сэкономить на кондиционерах;
• новые теплоизоляционные материалы, такие как аэрогель — самый легкий в мире материал, который, благодаря своей структуре, блокирует практически все пути теплового излучения;
• «солнечная краска» — покрытие, которое «высасывает» из воздуха пары воды и разлагает их на водород и кислород; водород, в свою очередь, предполагается использовать как источник чистой энергии;
• кинетические полы — полы, трансформирующие давление человеческих тел в электричество. Особенно эффективны в местах интенсивного движения людей: в вестибюлях, в фитнес-центрах, на танцполах и т. п.
• уже ставшие трендом на Западе солнечные панели на кровле и стенах домов, в том числе «солнечная черепица» Илона Маска, и многое другое.

Может сложиться впечатление, что весь этот прогресс происходит где-то далеко и Россию не затрагивает. Это не так. К примеру, в позапрошлом году в «Москва-Сити» завершилось строительство второго по высоте жилого небоскреба Европы — ОКО — который оснащен самыми передовыми технологиями:

• мультифункциональное просветленное стекло способствует поддержанию комфортного микроклимата, одновременно снижая затраты на отопление и кондиционирование воздуха;
• в вентиляции применена система рекуперации, значительно снижающая затраты на нагрев свежего воздуха в холодный период;
• современный гипсокартон, используемый при возведении перегородок и в отделке стен, поглощает излишнюю влагу из воздуха, аккумулирует ее и отдает назад, когда в помещении становится слишком сухо. Таким образом, гипсокартонные листы кондиционируют воздух.

Вызовы высоты

Существуют технологические нюансы, специфичные именно для высотных построек. Например, винтовая форма Шанхайской башни обусловлена не прихотью дизайнера, а итогом испытания макетов в аэродинамической трубе: за счет закручивания башня испытывает на 24% меньше ветровой нагрузки.

Сложнейшие расчеты стоят за обликом самого высокого небоскреба планеты — Бурдж-Халифа в Дубае. Его структура в форме цветка гименокаллиса гасит вибрацию с помощью спиралеобразной конструкции. Башню ОКО в «Москва-Сити» проектировало то же бюро, что и Бурдж-Халифа — всемирно известное Skidmore, Owings and Merrill, в портфолио которого 183 небоскрёба по всему миру.

87 из 100 высочайших жилых небоскребов построены за последние десять лет. Тренд не ограничивается каким-либо регионом: среди лидеров Нью-Йорк и Дубай, Сеул и Мельбурн, Гонконг и Москва. Еще более полусотни строится сейчас и будет сдано в ближайшие пять лет. Жилье на высоте птичьего полета все более входит в моду. В свою очередь, проектировщики и строители высоток, отвечая на этот запрос, двигают вперед технологии, изменяя всю строительную отрасль и формируя новые стандарты комфорта и безопасности.