Высотное здание — анализ развития, типы и значение

Высотное здание — анализ развития, типы и значение

Высотное здание — это высокое здание, в отличие от малоэтажного, и его высота определяется по-разному в зависимости от юрисдикции. Он используется как жилое, офисное здание или для других функций, включая гостиницу, торговую площадку или для нескольких целей одновременно. Жилые многоэтажные дома также известны как многоквартирные дома и могут называться «МДУ», что означает «многоквартирный дом». Очень высокое высотное здание называют небоскребом.

Высотные здания стали возможны с изобретением лифта (подъемника) и менее дорогих, более доступных строительных материалов, таких как  . Материалами, используемыми для конструктивной системы высотных зданий, являются железобетон и сталь. Небоскребы имеют стальной каркас, а жилые дома обычно строят из бетона. Нет четкой разницы между многоквартирным домом и небоскребом, хотя небоскребом обычно считается здание с сорока и более этажами и высотой более 150 м (490 футов).

Высотные сооружения создают особые трудности при проектировании для инженеров-строителей и инженеров-геотехников, особенно если они расположены в сейсмически активном регионе или если нижележащие грунты имеют геотехнические факторы риска, такие как высокая сжимаемость или заливной ил. Они также создают серьезные проблемы для пожарных во время чрезвычайных ситуаций в высотных сооружениях. Новые и старые конструкции зданий, строительные системы, такие как система стояков здания, системы ОВКВ (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха), спринклерная система пожаротушения и другие элементы, такие как эвакуация с лестничных клеток и лифтов, создают серьезные проблемы. Часто требуются исследования, чтобы убедиться, что учитываются проблемы комфорта пешеходов и опасности ветра. Чтобы обеспечить меньшее воздействие ветра, пропускать больше дневного света на землю и казаться более стройным, многие высотные здания имеют конструкцию с выступами.

Развитие высотных зданий

10-этажное здание страхования жилья, построенное в Чикаго в 1885 году, принято считать первым в мире небоскребом. Как указано в Architectural Record, до того, как здание Home Insurance Building было снесено, чтобы позволить строительство нового здания Field Building, «Маршалл Филд Эстейт назначил комитет архитекторов и других лиц, чтобы решить, имеет ли оно право на звание мирового лидера». первый небоскреб. Этот комитет после тщательного расследования вынес вердикт, что это, несомненно, первое здание скелетной конструкции. Инженер Уильям Ле Барон Дженни спроектировал это здание высотой 180 футов (55 метров) с использованием стального каркаса, чтобы выдержать вес конструкции. Дженни заявил в 1883 году: «Мы строим на высоту, которая может соперничать с Вавилонской башней. В 1890-х годах «большинство европейских городов, таких как Лондон, Париж, и Рим отказался от высоких зданий в своих исторических центрах городов, тем временем выбрав правила контроля высоты, чтобы сохранить их низкие горизонты. Однако сегодня мы наблюдаем, как Париж и Лондон отказываются от своей горизонтальности в пользу вертикального масштаба.

В 1930 и 1931 годах в Нью-Йорке были построены два самых высоких здания в мире: 77-этажное Крайслер-билдинг (1046 футов 319 метров) и 102-этажное Эмпайр-стейт-билдинг (1250 футов 381 метр). Последний, считающийся «восьмым чудом света», был построен в рекордно короткие сроки — за один год и 45 дней. 27 И Крайслер-билдинг, и Эмпайр-стейт-билдинг затмили Вулворт-билдинг как самые высокие небоскребы в мире. После возведения этих зданий по всей территории Соединенных Штатов были построены 40-, 50- и 60-этажные строения.

«Небоскребы начали появляться в Шанхае, Гонконге, Сан-Паулу и других крупных городах Азии и Латинской Америки в 1930-х годах, а к середине века к ним присоединились Европа и Австралия. В начале 1970-х годов были построены 110-этажные башни-близнецы Нью-Йоркского Всемирного торгового центра (ВТЦ): северная башня, One World Trade Center (WTC 1), высотой 1368 футов (417 метров), была завершена в 1972 год; южная башня, Two World Trade Center (WTC 2), высотой 1362 фута (415 метров), была завершена в 1973 году. В то время башни WTC были самыми высокими зданиями в мире (получив название от Empire State Building, которое более 40 лет было самым высоким зданием в мире). В 1974 году самым высоким зданием в мире стала Sears Tower. Расположенный в Чикаго, он имеет 110 этажей, начиная с уровня улицы и заканчивая 1450 футами (442 метра) в воздухе.

В 1972 году Совет по высотным зданиям и городской среде (CTBUH) впервые составил список «Сто самых высоких зданий в мире». При составлении данных «высота измеряется от уровня тротуара главного входа до архитектурного верха здания. Города в элитной сотне: Атланта, Бангкок, Шарлотта, Чикаго, Чунцин, Кливленд, Даллас, Доха, Дубай, Франкфурт, Голд-Кост (Австралия), Гуанчжоу, Гонконг, Хьюстон, Изумисано, Гаосюн, Куала-Лумпур, Лос-Анджелес, Макати. , Манама, Мельбурн, Москва, Наньнин, Нью-Йорк, Филадельфия, Питтсбург, Эр-Рияд, Сан-Франциско, Сиэтл, Сеул, Шанхай, Шэньчжэнь, Сингапур, Тайбэй, Торонто, Ухань и Иокогама. Из 100 самых высоких зданий 64 расположены за пределами Северной Америки. Из них 41 в Азии и 16 на Ближнем Востоке. Бурдж Дубай, расположенный в Дубае, Объединенные Арабские Эмираты, является самым высоким сооружением в мире. Этот 160-этажный монолит, который планируется завершить в 2009 году, будет стоять на ошеломляющей высоте (на момент публикации этой книги предполагаемая высота Бурдж-Дубай составляла более 800 метров или 2600 футов).

Три поколения высотных зданий

С момента появления первых высотных зданий произошли изменения в их проектировании и строительстве. Кульминацией этого стали стеклянные, стальные и бетонные конструкции в международных и постмодернистских стилях архитектуры, преобладающих сегодня.

 Первое поколение

Наружные стены этих зданий состояли из камня или кирпича, хотя иногда для декоративных целей добавляли чугун. Колонны строились из чугуна, часто незащищенного; для балок использовалась сталь и кованое железо; и полы были деревянные. «Во время пожара полы имеют тенденцию разрушаться, а железный каркас теряет прочность и взрывается. 38 Шахты лифтов часто были неогорожены. Единственным средством спасения с этажа была единственная лестница, обычно защищенная на каждом уровне металлической деревянной дверью. Стандартов защиты стали, используемой при строительстве этих высоток, не существовало.

Так же вы можете узнакть как вступить в СРО строителей в Казани
Второе поколение

Второе поколение высотных зданий, к которому относятся «Метрополитен Лайф Билдинг» (1909 г.), «Вулворт-билдинг» (1913 г.) и «Эмпайр-стейт-билдинг» (1931 г.), представляют собой каркасные конструкции, в которых скелет из сварных или клепаных стальных колонн и балки, часто залитые бетоном, проходят через все здание. Этот тип конструкции обеспечивает чрезвычайно прочную конструкцию, но не такую ​​привлекательную площадь. Интерьеры полны тяжелых, несущих колонн и стен.

 Третье поколение

Здания, построенные после Второй мировой войны до сегодняшнего дня, составляют последнее поколение высотных зданий. В этом поколении есть конструкции со стальным каркасом (основная конструкция и трубчатая конструкция), железобетонная конструкция и железобетонная конструкция со стальным каркасом.

Основная конструкция со стальным каркасом — эти конструкции построены из легких стальных или железобетонных каркасов с внешними цельностеклянными навесными стенами. Как заявил Сальвадори, «так называемые навесные стены наших высотных зданий состоят из тонких вертикальных металлических стоек или стоек, которые заключают в себе большие стеклянные панели, составляющие большую часть поверхности стены. Навесная стена, построенная для целей освещения и кондиционирования температуры, не имеет прочности, чтобы стоять сама по себе, и поддерживается каркасом из стали или бетона, составляющим структуру здания.

Трубчатая конструкция со стальным каркасом. Трубчатые конструкции представляют собой изменение в конструкции зданий со стальным каркасом, позволяющее строить их очень высокими и при этом оставаться достаточно прочными, чтобы противостоять боковым силам ветра и возможным последствиям землетрясения. В трубчатой ​​конструкции использовались несущие внешние стены или стены по периметру, чтобы выдержать вес здания.

Железобетонная конструкция . Бетон, затвердевший на встроенном металле (обычно стали), называется железобетоном или железобетоном. Арматурная сталь, которая может иметь форму стержней, стержней или сетки, обеспечивает прочность на растяжение. 46 Железобетон — это «бетон, содержащий армирование, и [разработан] исходя из предположения, что два материала действуют вместе в силах сопротивления.

Высотные конструкции из бетона следовали парадигме стального каркаса. Примеры включают 16-этажное здание Ingalls Building (1903 г.) в Цинциннати, высота которого составляла 54 метра (180 футов), и 11-этажное здание Royal Liver Building (1909 г.), построенное в Ливерпуле английским представителем Hennebique Луи Мушелем. Последнее сооружение было первым небоскребом в Европе, его башня с часами достигала высоты 95 метров (316 футов). Достижение высоты в бетонных зданиях происходило медленно из-за гораздо меньшей прочности и жесткости бетона по сравнению со сталью.

Железобетонная конструкция со стальным каркасом. Эти конструкции представляют собой смесь железобетонной конструкции и конструкции со стальным каркасом, отсюда и название железобетонная конструкция со стальным каркасом. Примером может служить стальная каркасная конструкция с бетонным сердечником и композитными полами, построенными из стального настила. Термин смешанная конструкция иногда используется для описания этого типа высотного строительства.

 Типы высотных зданий

Эксплуатация здания оказывает значительное влияние на потребности в его безопасности и пожарной безопасности. Существуют различные типы высотных зданий, классифицируемых в зависимости от их основного назначения.

1. Офисные здания . Офисное здание — это «структура, предназначенная для ведения бизнеса, обычно разделенная на отдельные офисы и предлагающая помещения в аренду или аренду. ”

2. Гостиничные здания . «Термин «гостиница» — это всеобъемлющее обозначение объектов, которые обеспечивают комфортное проживание и, как правило, но не всегда, питание, напитки, развлечения, деловую среду и другие услуги «вдали от дома». Есть также отели, которые содержат резиденции. Известный как отель-резиденция, этот тип размещения позже рассматривается в многофункциональных зданиях.

3. Жилые и многоквартирные дома . Жилой дом включает в себя отдельные жилые помещения, в которых человек может жить или постоянно находиться. Каждая резиденция содержит отдельную кухню и ванную комнату и может называться квартирой, резиденцией, многоквартирным домом или кондоминиумом. Многоквартирный дом – это «здание, состоящее из более чем одной жилой единицы. Многоквартирные дома — это структуры, состоящие из трех или более жилых единиц с отдельной кухней и ванными комнатами, независимо от того, обозначены ли они как многоквартирные дома, … кондоминиумы или садовые квартиры.

4. Здания смешанного назначения. Здание смешанного назначения может содержать офисы, квартиры, жилые дома и гостиничные номера в отдельных частях одного и того же здания. Гостиничные резиденции — это еще один тип многофункционального размещения. «Тенденция гостиничных резиденций заметно отличается от своих предшественников, таких как частичные / временные гостиничные единицы, которые не находятся в полной собственности, или кондо-отели, которые представляют собой гостиничные номера, находящиеся в полной собственности, например, без кухонь. Мало того, что в гостиничных резиденциях есть кухни и все остальное, что владелец ожидает от типичного жилища, они также включают в себя такие удобства, как горничная и обслуживание номеров, а также рестораны, спа-салоны и тренажерные залы.

Кроме того, существует два типа конструкций, которые обычно ассоциируются со зданиями, которые технически классифицируются как высотные, но обычно не обязаны соответствовать законам, нормам и стандартам в отношении высотных зданий (в частности, законам, требующим установки утвержденных автоматических спринклерных систем). системы). Эти сооружения представляют собой (1) здания, используемые исключительно в качестве открытых парковочных сооружений, и (2) здания, в которых все этажи выше предельной высоты высотных зданий используются для открытых парковок.

Необходимость высотных зданий

Во-первых, стремительный рост населения, в основном городского, создает растущий спрос на высотные здания. Постоянно увеличивающееся население и растущая экономика в крупных городах мира означают усиление урбанизации во всем мире и продолжающийся рост плотности населения в городских районах. Пахотные площади постоянно съедаются городскими застройками за счет пригородных застроек. Высокое здание может вместить гораздо больше людей на меньшей площади, чем малоэтажное здание на той же площади. Высокое здание, по сути, представляет собой вертикальное преобразование горизонтального расширения.

Очевидно, что человеческий фактор в городском дизайне пренебрегается в ущерб пригодности для жизни и качеству жизни. Экспансия городов за пределы пригородов привела к увеличению времени в пути и пробкам на дорогах. Перспектива длительных поездок на работу и с работы наносит ущерб социальному благополучию пассажиров и приводит к потерям топлива и производительности. Скопление зданий в виде высотных зданий в густонаселенных районах дает возможность для создания открытых пространств, таких как детские площадки, площади, парки и другие общественные пространства, освобождая пространство на уровне земли. Таким образом, помимо воздействия на горизонт города, высокие здания влияют на структуру города на уровне, где они встречаются с землей. Благоустройство «общественной сферы» стало необходимостью плановых органов крупных городов.

Одним из наиболее важных преимуществ, которые высотные здания предлагают потребителям, является тот факт, что они, как правило, имеют хорошо зарекомендовавшие себя профили жильцов — другими словами, адаптированные районы. Другие факторы привлекательности высотных зданий заключаются в том, что они предлагают все удобства современной жизни, включая бассейны, спортивные залы, парадные вестибюли, скоростные лифты. Поскольку цены на недвижимость в высотных домах выше, чем в небольших проектах в этом районе, застройщики, как правило, предоставляют множество дополнительных удобств и функций.

Вертикальное расширение означает, что они могут вместить больше жилых / коммерческих площадей на квадратный метр первого этажа, чем одноэтажные здания, которые занимают больше первого этажа или земли. Они подходят для густонаселенных или перенаселенных стран, где есть нехватка земли.

Общая стоимость земли, предварительных работ, фундамента и кровли намного ниже для высотных зданий по сравнению с одноэтажными горизонтальными застройками той же величины. Высотные здания обеспечивают гораздо большую безопасность для арендаторов, чем застройка на уровне земли, которая обеспечивает несколько точек доступа. для злоумышленников. Для одноэтажного комплекса часто требуется больше безопасности. Высотные здания освобождают больше места для других застроек центрального делового района, сокращая расстояние перемещения в пределах местоположения.

Максимальное использование земельного участка, так как высотные здания потребляют высокий FAR и позволяют вам строить больше на земельном участке по сравнению с малоэтажным строительством. Земля стоит очень дорого почти во всех городах мира, и поэтому высотное строительство — единственный возможный вариант.

Застройки с высокой плотностью застройки, в которых несколько жилых домов, офисов и т. д. сосредоточены в одном комплексе. Это снижает нагрузку на городскую инфраструктуру, такую ​​как дороги, водоснабжение, канализация и т. д., поскольку подключение должно быть обеспечено только в одном месте по сравнению с малоэтажными домами, где каждому жилищу требуется подключение к общественной инфраструктуре.

Проишествия