Программа строительства 200 высотных зданий в Москве постепенно набирает нужный ритм – красуется двуглавая высотка «Эдельвейс» на Давыдковской улице, воздвигнута восьмая «сталинская» высотка на Соколе – «Триумф-Палас», поднимаются как грибы высотки на «Москва-Сити». Конечно, темпы строительства не столь амбициозны, как в Дубаи — Арабских Эмиратах. Там за два года, 2006 и 2007, будет построено 100 миллионов квадратных метров жилья, причем, только в районе «Марина-Сити» — около 60 высотных зданий, не говоря уже, что в этих объемах будет закончено самое высокое здание в мире — башня Бурж высотой около 800 метров!
У нас амбиций на этот счет меньше и может быть это даже хорошо. Можно хотя бы присматривать за тем, что строится, учиться методом проб и ошибок, набираться опыта у тех же иностранных фирм, анализировать допущенные или еще допускаемые ошибки.
Попробуем вместе с читателем провести предварительный анализ отечественного строительства высотных зданий в Москве.
Уже не однажды высказывалась мысль о том, что высотное домостроение по всему циклу от замысла и проектирования до строительства и эксплуатации – это принципиально отличающаяся от обычного строительства ниша — с особыми знаниями и требованиями по геоинженерии, фундаментостроению, расчетам статики с учетом осадок и ветровых нагрузок, пожарной безопасности. И на «западе» (Америке, Европе, Азии) это обстоятельство привело к совершенно определенным формам организации строительства высотных зданий. Этим занимаются управляющие компании (УК), которые объединяют все процессы, начиная от выигрыша тендера на строительство и кончая арендой или эксплуатацией построенных зданий. Учитывая особенности знаний по высотному домостроению, ответственности этих зданий, большой стоимости страхования всех видов деятельности при их строительстве и эксплуатации, число таких УК очень ограничено: в Нью-Йорке — 5, в Чикаго — 4, в Лондоне — 1, в Дубаи — 2. Объяснение очень простое. Управляющая компания обязана застраховать свою деятельность на любой, кроме форс-мажорных обстоятельств, случай. Человеческая жизнь на Западе высоко ценится – миллион и выше долларов за человека. Страховая компания для того, чтобы не платить такие огромные деньги при возможных аварийных ситуациях, естественно, не просто заключает страховой контракт. Прежде чем его заключить, она нанимает экспертов и специалистов высокопрофессиональных фирм и хорошо оплачивает их услуги. Эксперты дотошно проверяют не только расчеты высотного здания, но и контролируют все этапы проектирования, строительства и эксплуатации застрахованного объекта.
Из сказанного вытекают два первых вывода и предложения:
Наиболее близко форме УК соответствует компания «Новое Кольцо Москвы», хотя, конечно, на сегодняшний день ее опыт работы далек от опыта работы таких управляющих компаний как фирма «Тернер» (Turner Construction Company — основана в 1895г. ), фирма MueserRuttendge Consulting Engineers — основана в 1910 г., фирма Tornton — Tomasett Engineers — основана в 1910 г., фирма Skidmore Owinds Merrill LLP (SOM), фирма BESIX — Арабские Эмираты. Все эти фирмы хорошо известны на мировом рынке строительства высотных зданий, они много строят в Америке, Европе, Азии и опыт этих фирм, безусловно, неоценим для отечественного строительства высоток.
Особо хочется подчеркнуть ряд важных особенностей и преимуществ для российской, а также московской практики использования управляющих компаний. Зарубежная практика такова, что все «заботы» городской администрации попадают в статью «Услуги» управляющей компании (не правда ли заманчиво!). А это и создание инфраструктуры участка высотного строительства, включая дороги, сети, общественные здания, гаражи (!), отселение — переселение жителей — все это и многое другое.
Не меньшие преимущества дает и обеспечивает предлагаемая система страхования. Будь она такой, это не позволило бы строить ни архитектору, ни конструктору оболочку на известном обрушившемся сооружении, в котором в одном из направлений на длине примерно 20 метров железобетонное перекрытие оказалось (в оболочке!) плоским.
Еще на одних «граблях» стоит остановиться. Практика проектирования зданий высотой до 25 этажей (примерно до 75 м) сложилась годами (!) весьма примитивный и простой - архитектор «ваяет», конструктор «воплощает». Действительно, для указанных высот возможно применять практически все известные конструктивные системы зданий с той или иной степенью эффективности. А вот, при величине отношения высоты к наименьшей ширине основания больше 4-х архитектор должен начинать учитывать конструктивные особенности такого здания и, что называется, советоваться с конструктором. Надо уяснить, что не любую форму архитектор может предлагать для воплощения. Характерным примером может служить предложенное архитекторами решение по высотному зданию по ул. Маршала Жукова. Плакаты с видом этого здания можно увидеть до сих пор на многих рекламных щитах Москвы. Проем в здании на высоте более 100 метров делал его и элегантным, и привлекательным. Но, увы, архитекторы не учли слова учителя (или забыли их) – Луиса Салливана, который еще в 1898 году, устанавливая архитектурные принципы проектирования высотных зданий, написал — «функция определяет форму». Предложенный архитекторами проем не соответствовал одной простой «житейской» функции — жить в квартирах, расположенных в проеме, невозможно из-за ветровых «завываний», что подтвердили испытания макета этого здания в аэродинамической трубе ЦАГИ.
Снова обращаясь к организационной форме строительства высотных зданий в виде УК можно лишь констатировать, что эта форма не допускает подобного разобщения архитекторов и конструкторов, и не только их, а, напротив, обеспечивает участие с первых шагов проектирования геоинженеров, специалистов по инженерным системам и пожарной безопасности. Это есть единственно возможный метод проектирования высотных зданий и архитекторы, какими бы они не были отмечены званиями и заслугами, должны принять это как аксиому. Таким образом, третий вывод и предложение следующее:
Важность совместной работы архитектора со специалистами смежных специальностей при проектировании высотных зданий предопределяется, не побоюсь этого определения, отсутствием у отечественных архитекторов профессиональных знаний о работе и эксплуатации высоток. И речь идет не только о влиянии ветровых нагрузок на высотное здание, речь идет о комплексном подходе к проектированию, строительству и эксплуатации этих зданий, чему до сих пор отечественных архитекторов не учили и не учат.
В Чикаго, в Иллинойском технологическом институте есть факультет, на котором в течение 6 лет обучаются архитекторы-конструкторы (как одна специальность) по высотным зданиям. Студенты строят структурные модели высоток, продувают их в специальных аэродинамических трубах с моделированием пограничного слоя, изучают основы теории массового обслуживания. «А это зачем?» - можно спросить. Затем, что без знаний теории массового обслуживания и основ теории вероятностей нельзя рассчитать время эвакуации людей из горящего здания и установить грамотно число лифтов и их скорость. К сожалению, наши архитекторы, да и не только они, приучены работать по нормативам — куда как не здорово — посмотрел в таблицу нормативов — получай ответ. Хотя и есть теперь временные нормативы по высотным зданиям-комплексам (МГСН 4.19-2005), такие характеристики как число и скорость лифтов, время эвакуации из высотки, и многое другое, к чему привыкли архитекторы и проектировщики, отсутствуют, отсутствуют объективно, поскольку каждое высотное здание – индивидуально и требует отдельного расчета и подтверждения принятых решений.
Проблема гаражей. Понятно, чем выше здание, чем больше в нем жильцов и служащих офисов, тем больше должно быть мест для стоянок машин, тем больше необходимо заглублять гаражи. Опять-таки, с подземным фундаментостроением и, тем более, с гаражестроением мы в Отечестве не на «ты». Под обычными 10-20-этажными домами подземные гаражи не делаем, поскольку заглубленные на один этаж даже технические этажи в большинстве зданий стоят в воде. Почему? Отвечают — «уровень грунтовых вод в Москве очень высокий». А как же те многоярусные гаражи в Женевском озере? Как строили высотки во Франкфурте-на-Майне рядом с рекой? Отвечают – «что для немцев хорошо, для нас гибель». Так ли это? К сожалению один из последних провалов грунта в Москве по Ленинградскому шоссе возник именно при строительстве подземного 5-этажного гаража под офисным зданием. И притом только потому, что не был применен метод строительства, известный за рубежом как метод «белых ванн». Что это такое — почитайте специальную литературу или хотя бы книгу немецких специалистов Г. Лохмейера и К. Эбелинга с аналогичным русскому названием на немецком языке.
На сегодня мировая практика фундаментостроения обладает техническими и технологическими средствами и способами выполнения этих работ, позволяющими гарантировать надежность и безопасность сооружений, расположенных много ниже отметок грунтовых вод. При их выведении гарантируется сохранность водного баланса и, тем самым, сохранности близлежащих зданий, сооружений и сетей. Решения достаточно простые и требуют:
Естественно, архитектор не должен знать тонкости технических решений и технологических приемов, но «рисуя» многоэтажные подземные гаражи (а в Москве уже со второго этажа под землей возникают проблемы) он (она, они) должны знать возникающие вопросы и ответы на них. Не менее важны при этом принимаемые решения по конкретным фундаментам. Ведь подземные гаражи это не более чем заглубленные в землю железобетонные коробки с внутренними стенами, пилонами, колоннами. Осадка этих коробок под высотным зданием — пренеприятное обстоятельство, происходящее и во время строительства и во время эксплуатации зданий. С неравномерностью осадок связаны наклон зданий, возникновение дополнительных нагрузок на его скелет, совместимость высотной части здания с прилегающими невысотными строениями, объектами и сетями. Опять-таки, знание международного опыта строительства высоток позволяет на 70-80% снизить осадки зданий и риск их кренения. Достаточно обратиться к опыту немецких архитекторов и специалистов. До 80-х годов высотки во Франкфурте-на-Майне строились на плитном основании, после 80-х — на свайно-плитном. Решения по высотным зданиям в Москве на Давыдковской улице — «Эдельвейс», на улице Маршала Жукова, «Вертикаль» по Ленинскому проспекту, по многим другим высоткам пока выполнены и выполняются на плитном основании со значительными – до 20 см и более — осадками. Спасает одно — достаточно малое отношение высоты к ширине наименьшего основания на этих объектах. При значении этого отношения больше 6 в высотных зданиях риски от увеличивающихся осадок и кренений могут создать серьезные проблемы.
Снижению этих проблем помогает не только использование свайно - плитных фундаментов, но и применение технических средств по наблюдению (мониторингу) за зданием и его отдельными элементами. Установка датчиков в сваи, плиты фундаментов, в наиболее нагруженные элементы скелета здания – все это позволяет контролировать работу высотного здания, как в процессе его строительства, так и при его эксплуатации. Поскольку основные осадки высотных сооружений происходят в процессе их строительства, мониторинг этого процесса, как показывает зарубежный опыт, позволяет своевременно подправить принятые решения. ЦНИИЭП жилища в проекте высотки на улице Маршала Жукова установил множество датчиков, позволяющих контролировать параметры работы здания, как в процессе его возведения, так и в последующем при его эксплуатации.
И, наконец, о культуре проектирования и продажи площадей высотного здания. Последнее обстоятельство объясняет причину, почему в «команде» архитекторов и специалистов по проектированию должен быть специалист по маркетингу. Речь идет о безопасной эксплуатации здания, главным образом, пожарной безопасности. Опять-таки, мировая статистика по пожарам подтверждает тот факт, что при наличии действующей системы дымообнаружения и пожаротушения в 95% случаев удается избежать пожара локальными средствами. Что на этот счет говорит отечественный опыт? Да, мы тоже закладываем в проекты технические средства обнаружения и тушения пожара. Но эти средства выбывают из строя при перестройке первой же квартиры. А поскольку перестраиваются, как показывает уже имеющийся опыт, 95-99% квартир в течение 2-3 лет после сдачи дома в эксплуатацию, то можно представить возможные последствия от такой практики. Вывод один – контракты по продаже квартиры должны включать планировку квартиры, их отделку и оборудование полностью удовлетворяющую покупателя на стадии проектирования и запрещающую эти переделки после въезда жильца в дом. На сегодня набор оборудования, мебели, отделочных материалов полностью обеспечивают вкусы любого, даже самого предвзятого и сверхизысканного жильца.
К изложенным выше предложениям добавим:
Все перечисленные выше предложения лежат, что называется, на поверхности накопленного опыта проектирования, строительства и эксплуатации высотных зданий. Важно не затягивать с их внедрением в практику.