Освещается история развития высотного домостроения, раскрываются основы проектирования высотных сооружений, особенности несущих конструкций и требования к инженерным системам. В пособии использованы действующие нормативные документы, результаты современных зарубежных и отечественных исследований по высотному домостроению. Данное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 270 300 «Архитектура» высшего профессионального образования по специальностям: бакалавр архитектуры (код 62), специалист-архитектор (64), магистр архитектуры (68).

Введение

1. История проектирования и строительства высотных зданий
1.1. Высотные здания в В США
Высотное строительство в Нью-Йорке
Небоскребы в Чикаго
Высотные здания в некоторых крупных городах США
1.2. Строительство высотных зданий в Европе
1.3. Строительство высотных зданий в Австралии, странах Азии и Ближнего Востока
1.4. Строительство высотных зданий в России
Тенденции развития высотного домостроения

2. Конструктивные и инженерные системы высотных зданий
2.1. Конструктивные особенности высотных зданий и факторы, влияющие на выбор конструктивных систем
Основы конструирования высотных зданий
Классификация конструктивных систем высотных зданий
Проблемы выбора материалов для конструкций высотных зданий
Типы фундаментов
2.2. Инженерные системы и основные требования по их устройству
Лифты
Остекление высотных зданий
Система отопления и горячего водоснабжения
Система мусороудаления
Системы вентиляции высотных зданий
Системы кондиционирования воздуха
Системы автоматизации и безопасности зданий
Бельепроводы
Энергоснабжение высотных зданий
Системы водоснабжения и водоотведения высотных зданий
Проведение инженерно-геологических изысканий
Вопросы экологии высотных зданий
2.3. Системы эвакуации и противодымная защита при пожаре

Библиографический список

Введение

Раскрытие исторического развития высотного домостроения, понимание сути и основ проектирования несущих конструкций, требований инженерных дисциплин при создании высоток лежат в основе данной работы.

Единого определения понятия «высотное здание» в настоящее время нет. В разные времена понятие «высотный дом» имело разные значения. Вероятно, оно будет изменяться и в дальнейшем по мере роста этажности строящихся зданий. В 1971 году на I Международном симпозиуме было предложено считать высотными здания в 30 этажей или 100 метров высотой. В России к высотным относятся здания в 25 этажей или высотой 75 метров и выше.

В настоящее время в России, а особенно в Москве высотное строительство заметно активизировалось. При этом, на фоне растущего интереса к высотным зданиям, возникли серьезные проблемы в существующей нормативной базе, а именно - отсутствие норм и правил проектирования, строительства и эксплуатации высоток. Ситуация такова, что существующие нормативы, расчетные конструктивные схемы зданий, пожарные требования, система инженерного оборудования, эксплуатация — все это для архитекторов, строителей и служб городов является новым. Зарубежные специалисты, которые берутся за высотное домостроение, на территории России также испытывают сложности в связи с отсутствием строительных норм и правил на этот тип зданий. Ситуация потребовала углубленного изучения отечественной и зарубежной нормативной базы, касающейся высотных зданий, отечественного и зарубежного опыта возведения и эксплуатации подобных объектов.

В ходе освоения строительства высотных сооружений усиливается процесс преобразования их из отдельных объектов (моноструктур) в городские многофункциональные полиструктуры — комплексы высотных зданий. Основной тенденцией в развитии этих объектов является переход от простых к все более сложным интегрированным комплексам с развитым подземным пространством. Они представляют собой новый тип застройки, относительно самостоятельную систему, нуждающуюся в индивидуальном подходе при разработке норм и правил для их проектирования, строительства и эксплуатации.

Следует отметить, что некоторые шаги в решении этих проблем уже делаются. На сегодняшний день действуют «Общие положения к техническим требованиям по проектированию жилых зданий высотой более 75 м» и московские городские строительные нормы МГСН 4.19-05 «Многофункциональные высотные здания и комплексы», которые распространяются на отдельно стоящие и расположенные внутри многофункциональных комплексов здания высотой от 75 до 400 м и носят пока временный характер. Для Санкт-Петербурга также разработаны территориальные строительные нормы (ТСН) «Жилые и общественные высотные здания».

Разработка МГСН и ТСН по высотному домостроению ни в коем случае не снимает те сложности, неопределенности и риски, которые ожидают всех участников высотного строительства зданий — заказчиков, инвесторов, проектировщиков, строителей, эксплуатационников.
 
Особое внимание следует уделить вопросам подготовки будущих архитекторов к творческой работе в области высотного домостроения. Существенной проблемой является творческая интеграция несущей конструкции в процесс проектирования. Понимание несущих конструкций — это неисчерпаемая тема для научных исследований и практических решений, она дает толчок к развитию представлений о высотном строительстве, о поиске архитектурного образа.

Искусство студенческого проектирования — это многообразный и сложный процесс подготовки к пониманию многих факторов и компонентов при создании окружающей среды. К этому относятся: историческая непрерывность, региональные и местные особенности строительства, физические и психологические пожелания общества, конструктивные нововведения и их эффективность, поиск выразительных форм и др. Способность применять приобретенные знания умело и с фантазией - вот что включает в себя понятие творческой работы архитектора.

Как отмечает Ральф Рапсон: «Образование должно развивать инициативы и интеллектуальные способности отдельного человека. Существуют три обширные фазы этого процесса: во-первых, разум должен научиться анализировать четко и логично и мыслить творчески; во-вторых, разум должен развивать способности творческого применения знаний и интеллекта; в-третьих, разум должен оставаться живым и подвижным — тем самым он не теряет способность задавать вопросы и учиться. Творческое мышление — не мистический, не изолированный феномен; оно может быть только результатом систематического овладения знаниями и фактами, которые лежат в основе широкомасштабной целевой установки. Внушающие доверие привычки и действия, а также и давно известные ответы часто не оставляют пространства для сомнений, а без сомнений немыслимо существование самого процесса обучения».

Если архитектор ведет поиск значимого, необычного решения, соразмерного с возможностями общества, времени, он должен прекрасно понимать, что архитектура, конечно же, оставаясь искусством, тесно переплелась с точными науками, которые основываются на скоординированном использовании различных областей знаний. Будучи универсальным специалистом, архитектор должен владеть знаниями в таких областях как: эстетика и строительство, экономика и социология, строительное проектирование и конструирование и пр., с тем чтобы воплотить эти знания в творческом решении.

Но следует отметить, что в практической деятельности очень редко какой-то один специалист обладает таким количеством знаний. Как правило, при создании проекта задействовано большое количество инженеров. Для архитектора важно понимать и решать проблемы строительства высоток комплексно. Как бы ни были важны и интересны конструктивные, объемно-планировочные, технические, архитектурно-художественные особенности проектируемого здания — они являются всего лишь частными вопросами. Архитектор координирует работу и осуществляет их воплощение в единый процесс. Только он должен и может связать все воедино, создавая свое сооружение жизнеспособным, отвечающим всем запросам людей. Полное понимание этого процесса и определяет способности архитектора, его мастерство, умение, талант.

В Иллинойском технологическом институте в Чикаго ведут подготовку архитекторов-конструкторов по высотным зданиям, поскольку это строительство требует высочайшей квалификации архитекторов, конструкторов, специалистов многих других инженерных специальностей. Архитекторы, работающие над высотными зданиями в американских архитектурных фирмах, рассчитывают количество, скорости и расположение лифтов, пользуются теорией моделирования зданий и продувки моделей в аэродинамических трубах, включая учет городской среды, обстоятельно знают работу фундаментов, оснований и конструкций зданий. Архитектор отвечает за надежность и безопасность зданий.

За рубежом конкретное проектирование высотного дома начинается с предварительных расчетов, включающих в себя консультации архитектора и заказчика по оптимальному конструированию несущих элементов здания с учетом прочности и эксплуатационной способности. Разрабатываются конструктивные решения системы элементов жесткости и фундамента основания. Определяются материалы и необходимые размеры несущих элементов с учетом требований специалистов по инженерному оборудованию зданий.

На основании выполненных расчетов принимается окончательное решение относительно целесообразности или неэффективности дальнейшей разработки проекта. При продолжении процесса проектирования архитектурная фирма полностью принимает на себя ответственность за все разделы проекта в части надежности и безопасности сооружения на стадии строительства и эксплуатации.

Цель настоящего учебного пособия — помочь усвоить знания, касающиеся строительства высотных зданий, как за рубежом, так и в России. Благодаря ознакомлению с данным материалом студенты могут быстро овладеть вопросами, необходимыми для проектирования высотных сооружений.

Данное пособие предназначено для студентов специальности «Архитектура» по курсу «Архитектурное проектирование», а также для студентов строительных специальностей.