По пути к звездам

Здания, как и люди, не исчезают, пока о них помнят...

ХХ в. в архитектуре ознаменован появлением нового типа зданий – высотных. И в то же время новыми их можно назвать только условно, поскольку проблема высотных зданий (высоких объемов) всегда сопровождала человека. Малоэтажная жилая застройка, как правило, контрастировала с вертикально ориентированными уникальными объектами – колокольнями православных храмов, минаретами мечетей, маяками. Да и сами сакральные и дворцовые объекты, размещенные на высоких отметках, приобретали значение пространственных доминант.

Одна из причин появления высотных зданий – рост цен на землю, высокая плотность застройки, особенно в центре агломераций. Рентабельность постройки можно было повысить только за счет увеличения количества этажей. Реализация этой идеи стала возможна со второй половины ХIХ в. благодаря развитию технологии использования стали и железобетона, разработке уникальной конструктивной системы несущего стального каркаса, усовершенствованию водяных насосов, изобретению предохранительной тормозной системы лифтов в фирме “Отис”.

Особенностью ХХ в. стал тот факт, что к небу взметнулись гостиницы, многоквартирные дома, банки, офисы. Ставились новые и новые рекорды на этом продвижении людей к звездам, менялись физические параметры высотных зданий и само определение, что же является высотным зданием (рис. 2).

Определение это достаточно размыто. До ХIХ в. массовые здания выше 15 м практически не строились из-за трудности подъема по лестницам и невозможности поднять воду насосами на большую высоту. Поэтому к высотным в то время относились здания выше 6 этажей. Самым первым небоскребом (от английского skyscraper) считается построенное в 1885 г. в Чикаго девятиэтажное здание страховой компании (The Home Insurance Building). На сегодняшний день Технический комитет ASHRAE по высотным зданиям определил в качестве показателя высотности 91 м. По другим источникам высотное здание должно быть выше отметки в 152 м (по нормам Украины – более 73,5 м и количеством этажей более 24).

Здания продолжали тянуться вверх, и по мере их роста увеличивалось количество проблем. Одна из важнейших – опасность отклонения от вертикальной оси под влиянием ветровых нагрузок. Выходом из положения стало решение разместить на верхнем техническом этаже одного из филадельфийских небоскребов достаточно большой груз, который мог перемещаться по двум перпендикулярным направляющим. Этот же прием, более усовершенствованный, применен в ньюйоркском Корпентерцентре. Ветровая нагрузка просчитывалась компьютером, сообщение передавалось на пульт, и груз смещался в необходимую точку плана (рис. 3).

Для ранжирования зданий по высоте и составления рейтинга в настоящее время используются критерии, разработанные Советом по высотным зданиям и городской среде (Council on Tall Buildings and Urban Habitat) (измерения производятся от уровня тротуара перед главным входом в здание):

• конструктивная высота здания;
• расстояние до наивысшего доступного этажа;
• до наивысшей точки крыши;
• до кончика антенны/шпиля.

Согласно этим критериям, самое высокое здание в мире (по данным 2006 г.) – Тайбэй­101. До 1998 г. наивысшим небоскребом в мире оставался чикагский Сирс­Тауэр, построенный в 1973 г. В то время в Америке ходил анекдот: жители верхних этажей по утрам звонят в информационный центр на первом уровне и спрашивают, какая сегодня на улице погода. Уступив первое место Петронас­Тауэрс (КуалаЛампур) по конструктивной высоте, Сирс­Тауэр до сегодняшнего дня остался самым высоким зданием в мире по таким показателям, как высота до уровня пола наиболее высокого доступного этажа и до самой высокой точки антенны. По последнему показателю он попрежнему – лидер в мире высоток.

Можно выделить два направления в основных тенденциях изменения форм высотных зданий. Одно из них связано с поисками венчающей части здания. Если первые небоскребы сохраняли логику предшествующих: карнизные тяги и выпуски кровель, то далее наметились две тенденции – вывод фасадной плоскости до верхней отметки и отказ от элементов завершения (Левер Хауз в НьюЙорке) либо развитое и пластически обогащенное завершение (Крайслер в НьюЙорке) (рис. 4). Иногда оно имело рациональную подоснову (наклонное завершение Корпентерцентра вызвано необходимостью разместить солнечные батареи), иногда романтическую (завершение первого небоскреба в Дубаи называют “игольным ушком”, через которое в день открытия гостиницы пролетел на своем самолете шах). Второе направление связано с поисками общей формы здания. Дело в том, что возведенные на всей площади участка вертикальные призмы давали слишком большие конверты теней. И в американских нормах появилась рекомендация делать площадь верхнего этажа в четыре раза меньше площади плана на нулевой отметке. Практика последних лет позволяет выделить следующие композиционные группы:

• высотные здания чистой, геометрически правильной формы;
• здания с визуально выделенным центральным несущим ядром (рис. 5);
• здания, построенные на сопряжении сложных геометрических форм (рис. 6);
• сочетание нескольких самостоятельных, зачастую разных по форме объемов, связанных переходами на верхних отметках или развитой платформой на уровне земли (рис. 8);
• здания, построенные на частичной открытости внутренних пространств за счет устройства террас и лоджий (рис. 7).

Есть еще одна важная закономерность – попытка ввести в нижний уровень здания элементы, соразмерные человеку (рис. 9).

В решении композиционных задач значительную роль играет цвет. Цвет может подчеркнуть разницу и определить границы геометрических объемов, усилить звучание единой вертикальной оси, обогатить фасад введением нескольких разнообразных по характеру осей (рис. 10), выявить каскадный принцип соподчинения объемов, усилить контрастное противопоставление горизонтальной оси вертикальной за счет ритмизации цветовой схемы (рис. 11).

Это практика сегодняшних дней. А что несет будущее? Архитекторы не собираются останавливаться в гонке за рекордами высоты, обещая поднять до 702 м Дубайскую башню, до 1000 м Бионик­Тауэр в Китае и Скай­сити в Японии. Если проследить намечающиеся инновационные тенденции, то можно назвать следующие новые типы высотных зданий:

“зеленые”;

“нулевые”;

небоскребы с измененной технологией строительства.

На примере 26этажного ЭДИТТТауэр (Сингапур) проследим характерные черты “зеленых” высотных зданий будущего. Проект (архит. T.R. Hamzag & Yeang International) появился в результате проведения конкурса под названием “Экологический дизайн в тропиках”. Основная отличительная особенность таких “зеленых” высоток заключается в том, что в их объем вводится природный компонент. Это направление сегодня получило название “висячие зеленые сады”, и такой высотный комплекс по сути становится вертикальным городом, в который наряду с магазинами, кафе, кинозалами включаются площади, парки, скверы, бульвары, зеленые дворики с фонтанами, деревьями, цветами. Авторы ЭДИТТТауэр хотят добиться, чтобы прилегающий к комплексу ландшафт вошел внутрь, непрерывной лентой дошел до последнего уровня, следуя за широкими пешеходными пандусами.

По мере увеличения количества этажей все больше обостряется психологическая проблема – отрыв человека от земли, разрыв с природой приводит к дискомфорту, страху высоты. Дорожки, наклонные пандусы и открытые переходы ЭДИТТТауэр должны создавать у людей, находящихся в здании, ощущение прогулки по парку. Этот эффект будет усиливаться благодаря разнообразным растениям, размещенным на открытых террасах от первого до последнего этажа здания; на отдельных уровнях они будут представлять собой достаточно крупные пространственные и биологические образования. Сады выходят на открытые террасы, полностью формируя фасад. Для них подбираются растения с учетом микроклимата на разных уровнях и фасадах здания, используется естественная система ирригации. Растения, отобранные для высаживания на этажах ЭДИТТТауэр, должны пройти проверку на совместимость с теми кустами и деревьями, что растут на прилегающей территории, во избежание биологической конкуренции и подавления.

На некоторых уровнях новое здание предполагается соединить мостами с соседними домами, чтобы достаточно легко интегрироваться в городскую среду, что не только обеспечивает и облегчает физическую и визуальную связь, но и становится основой социальных контактов. Еще один социальный и психологический аспект заключается в том, что это здание может легко переоборудоваться. Подобно тому как в природе проходят непрерывные изменения, здание способно постоянно трансформироваться, превращаясь из жилья в офисный комплекс и т.п. Проект предусматривает подвижные и даже заменяемые этажи. Процесс трансформации облегчается тем, что здание представляет собой полносборный объект, все элементы которого собираются вместе механически, так что легко могут быть заменены на новые, улучшенные, либо быть полностью разобранными.“Нулевые” – здания, не потребляющие электричество из внешней сети. Примером может служить штабквартира отделения китайскиой национальной табачной компании (Гуаньджоу) (архит. Gordon Gill). “Башня жемчужной реки” (Pearl River Tower) – это не просто обеспечивающий себя электричеством комплекс, а энергетически автономный небоскреб, использующий энергию солнца и ветра, по форме объема напоминающий дюну. Здесь будет применено все, что уже изобретено для “зеленых” небоскребов: двойное остекление южного фасада с вентиляцией между стеклами; автоматические жалюзи, поворачивающиеся на нужный угол в зависимости от точки солнцестояния и открывающиеся в пасмурную погоду для увеличения естественной освещенности интерьеров; системы сбора дождевой воды и рециркуляции и очистки технической воды. Наряду с традиционными солнечными батареями предполагается установить ветряные турбины на двух технических этажах – закругленные стены здания направляют воздух в сквозные зазоры, а конвертируемые потоки вращают “электрические мельницы”.

Измененная технология строительства небоскребов определяется необходимостью обеспечения максимальной безопасности, несколькими уровнями защиты. Предложения членов Ассоциации американских архитекторов заключаются в следующем:– снаружи фасады должны быть облицованы стальными пластинами, препятствующими воспламенению реактивного топлива врезавшегося в небоскреб самолета, которые будут поглощать взрывную волну;

– междуэтажные бункеры с особыми вентиляционными фильтрами, связанные в единую сеть коридорами со стенами из термостойких материалов, будут препятствовать задымлению;

– этажи должны оборудоваться лазерными спектрометрами, способными распознавать отравляющие и взрывчатые вещества в очень малых концентрациях;

– лифты и пожарные лестницы будут изготовлены из пуленепробиваемых пластин;

– разработана рецептура сверхпрочного бетона с добавлением стекловолокна и стали;

– при нехватке мест в гаражах устраиваются подъемники до уровня квартиры и автомобили размещаются на специальных технических террасах.

Все эти инновационные технологии смогут быть реализованы только благодаря тому, что каждая новая высотка – шаг вперед по пути прогресса и вверх – по пути к звездам.