Супервысотное строительство переживает небывалый подъём

Усилия архитекторов и инженеров воплощаются в невиданных ранее формах небоскребов, уровне комфорта и безопасности в них, а также экономичном использовании энергетических ресурсов зданий.

Небоскребами принято называть здания высотой более 30 этажей, или 100 метров. Таких построек сегодня множество. В Гонконге их больше всего — около 3 500, в Нью-Йорке — почти 1 000, в Токио — более 500, в Шанхае и Бангкоке — по 400, в Сеуле, Сингапуре и Чикаго — по 300, в Москве — более 100. Без строительства высотных зданий невозможно представить развитие современных мегаполисов, однако практика показала, что оно не всегда экономически оправданно.

Перейдя уровень в 70 этажей, небоскребы становятся предприятием рискованным с точки зрения инвестиций и могут долго не окупаться. К примеру, самое высокое здание Нью-Йорка, Эмпайер Стейт Билдинг, многие годы стояло пустым, и его даже прозвали Эмпайер Эмпти Билдинг. Только после Великой депрессии небоскреб привлек внимание арендаторов и стал приносить владельцам прибыль.

И все же, несмотря на риск потерять деньги, очень высокие здания (более 70 этажей) строятся и будут строиться. Причин такого «упрямства» много, среди которых не последнюю роль играют и национальная гордость, и амбиции застройщиков.

Правда, развитые страны уже переболели сверхвысотным строительством. Так, среди самых высоких небоскребов последних двух  десятилетий почти половина была построена на Ближнем Востоке и в Китае, и лишь немногим более 10% в США. Дэвид Чайлдс, ведущий архитектор нью-йоркского отделения компании SOM, построивший множество небоскребов, считает, что «выше 65 или 70 этажей здания теряют всякую логику. Для них непропорционально увеличиваются затраты на сохранение стабильности и слишком большая площадь выделяется под лифты». Дело в том, что чем выше здание, тем больше в нем требуется лифтов. Так, в каждой из башен ВТЦ два этажа — 44-й и 78-й — полностью были заняты лифтовым хозяйством, где пассажиры выходили для пересадки. Поэтому неудивительно, что при разработке своего варианта башни «Свобода», которую построена на месте рухнувших «близнецов», Чайлдс увенчал здание символичным шпилем. Этот шпиль составляет почти пятую часть высоты всего сооружения и лишь декоративно восстановит доминанту бывшего ВТЦ.

Среди самых грандиозных достроенных небоскребов выделяется башня «Бурдж Халифа» в Объединенных Арабских Эмиратах. Отметим, что у башни современный дизайн, но в ее архитектуре ощущается и влияние исламских традиций. Как заявляют проектировщики, здание устойчиво к сильным ветровым нагрузкам, а также может выдержать землетрясение. Создатели небоскреба также утверждают, что отличительной особенностью здания является самый высотный жилой этаж и смотровая площадка, расположенная на 124-м этаже, которая давно стала обязательным пунктом посещения заядлого путешественника, как Эйфелева башня, египетские пирамиды или лондонский Тауэр.

Новые башни высотой больше 100 этажей строятся сегодня в Сеуле, Москве, Катаре, Шанхае, Гонконге и других мегаполисах. Любопытно, что пример Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока оказался заразительным и на некоторое время вызвал волну интереса к небоскрёбостроению и на его родине, в США. Например, в Чикаго, в том самом городе, который в XX веке соперничал с Нью-Йорком за первенство в строительстве высочайших башен, объявляли о готовности построить 124-этажное скульптурное здание компании «Фордем» (Fordham Spire) в виде гигантского штопора высотой 610 метров по проекту Сантьяго Калатравы, которое, однако, так и осталось проектом.

Может показаться, что предельная высота современных небоскребов скоро будет достигнута, и строить выше станет уже невозможно. Но это не так. Согласно инженерным исследованиям, небоскреб в 1 000 этажей, то есть высотой более 3 км, — осуществимая задача уже при современном уровне техники. Причем решаема даже проблема сильных ветров и землетрясений (правда, при этом же современном уровне техники строительство никогда не окупится). Нужно, однако, учитывать, что супервысокие башни должны, с одной стороны, быть достаточно прочными и жесткими для сопротивления ветровым нагрузкам, а с другой — обладать способностью изгибаться не ломаясь, чтобы неизбежные колебания не приводили к разрушению структуры.

В обычных зданиях, у которых отношение высоты к ширине составляет 1:8, правильные значения прочности и гибкости достигаются традиционными конструкциями. В более высоких башнях, обладающих достаточно низкой частотой собственных колебаний, для уменьшения эффекта раскачивания, устанавливают даже специальные демпферы (глушители) — многотонные шары-маятники, уменьшающие колебания зданий во время ураганов и землетрясений.
Несмотря на заманчивую перспективу строить все более высокие башни, проблема спасения людей в случае их обрушения или возгорания стоит как никогда остро. И эта проблема как раз из разряда тех, что могут поставить предел высоте небоскребов. Специалисты продолжают искать новые способы повысить их безопасность. Один из путей — устраивать спасательные лестницы так, чтобы люди, где бы они в здании ни находились, смогли быстро ими воспользоваться. Сами лестницы надо защищать огнеупорными бетонными стенами увеличенной толщины. Очевидное решение состоит также в создании дополнительных отсеков на разных высотах, где можно укрыться от огня.

Как бы ни были велики затраты на оснащение высотного здания, достигнуть абсолютной безопасности невозможно. Это касается не только небоскребов, но и любых объектов, рассчитанных на множество посетителей. Поэтому главное, чтобы здание хотя бы непродолжительное время (несколько часов, пока идет эвакуация людей) выдерживало сильнейшие нагрузки и частичные разрушения.

Итак, сумасшествие ли строить небоскребы рекордной высоты, если мы уже превысили отметку в 70 этажей, которая считается наиболее рациональной? Многие специалисты полагают, что было бы неразумно как раз прекращать высотное строительство. Обеспечить людям комфортное проживание и работу в густонаселенных мегаполисах — задача для градостроителей не из легких. Она побуждает разрабатывать проекты высокотехнологичных и «экологических» высоток с требуемым строительными нормами уровнем безопасности. Для подобных проектов понадобятся новые строительные и конструкционные материалы, новые технологии возведения зданий, особые инженерные системы. В общем, перестав строить небоскребы, мы лишим нашу науку и промышленность одного из факторов развития.

Стальные каркасы, лифты и кондиционирование — вот три фактора, проложивших дорогу супервысотному строительству. Без любой из этих составляющих возвести современный небоскреб было бы невозможно. Стальные элементы компактнее, прочнее и гибче бетонных, хотя от бетона не отказываются совсем. Он дешев, более огнестойкий, но и более хрупкий. У каждого из этих материалов — свои преимущества. Поэтому в небоскребах применяют оба типа конструкций, и их характеристики непрерывно совершенствуют. С лифтами все понятно — без них подниматься на высокие этажи было бы неудобно.

А вот кондиционирование башенных помещений, казалось бы, совсем не обязательно: многие высотки в США были построены задолго до изобретения эффективных кондиционеров. Тоненькие романтические небоскребы начала XX века — 77-этажный Крайслер Билдинг (Chrysler Building) или 71-этажная башня 40 Уолл-стрит на Манхэттене — не имеют помещений без окон и вентилируются естественным образом (как и большинство старых жилых домов). Конечно, сейчас в них устанавливают кондиционеры для большего комфорта, но в принципе в умеренном климате можно обходиться и без них. Однако сегодняшние небоскребы-гиганты выше, массивнее, расстояния между окнами в них больше. При проектировании высотных сооружений создают множество внутренних безоконных помещений, а там уже применяют принудительную вентиляцию и кондиционирование.