Бесплатный фрагмент - Небоскребы, высотные дома и многоярусные города «Лотос» для массового строительства

Введение. О системе строительства многоэтажных зданий «Лотос»

В природе нет прямоугольных форм, однако со времен древнего Рима большинство многоэтажных домов строят в Декартовой системе координат. Это связано с широко применяемой и сегодня стоечно-балочной системы или только балок из древесины или проката. Но является ли это сомой оптимальной конструктивной системой. Оболочки гораздо эффективнее. Не даром даже Пантеон в Риме выполнен уже как полусфера. Декартовую систему координат перенесли на современное индустриальное домостроение, которое тиражирует многоэтажные коробчатые конструкции, собираемые из плоских прямоугольных панелей.

Если железобетонную стеновую панель изогнуть в плане, то ее несущая способность резко вырастит и можно построить существенно более высокое здание. Такие искривленные стены можно разместить по периметру дома уже не в Декартовой, а в трехлучевой системе координат и получим новую необычную конструктивную структуру без прямых углов. Это и есть предлагаемая система домостроения «Лотос». Поскольку железобетон это литьевая технология, то можно формовать сборные железобетонные изделия не только с прямоугольными формами. На этой основе можно создать индустриальное домостроение в трехлучевой системе координат. Начиная с 1993 года получены патенты на конструкцию и технологию. Такие дома позволяют из того же объема бетона примерно на тридцать процентов увеличить площадь квартир, что равносильно дополнительной комнате.

Все попытки снижения себестоимости известных наиболее экономичных сборных методов строительства, таких как многоэтажное крупнопанельное строительство, обычно сводились к совершенствованию отдельных элементов конструкций, к применению более дешёвых материалов. Эффект от новых проектных решений в лучшем случае проводит к небольшому снижению стоимости. Традиционным путём существенного экономического эффекта достичь практически невозможно. Комфортное капитальное жилье остаётся дорогостоящим предметом первой необходимости. Система «Лотос» решает эту задачу и открывает путь к обеспечению большинства нуждающихся комфортным капитальным жильем при минимальных затратах.

При малоэтажном строительстве, благодаря жесткости криволинейных стен, они могут быть чрезвычайно тонкими и это делает экономичными и такой тип домов. Система «Лотос» дает возможность при массовом строительстве существенно снизить себестоимость и во многих регионах решать задачи расселения. Особенно это важно при ликвидации последствий стихийных бедствий таких как землетрясение, ураганы, наводнения, поскольку такие дома в сейсмостойком варианте особенно эффективны. Подробнее в поисковиках — книги Артема Зурабяна.

Мировой опыт строительства многоэтажных домов с отказом от Декартовых координат показал, что функциональная деятельность людей во многом независима и форм ограждающих стен. Все многоэтажные жилые здания, построенные не в Декартовых координатах, преследовали цель создать оригинальные конструкции и выявить планировочные преимущества при создании квартир с непрямоугольными помещениями. Эти здания достижения архитекторов, которые таким образом протестовали от засилья коробчатых структур и всё же не смогла поколебать тысячелетние устои приоритета прямоугольных форм в массовом строительстве. Ярким примером принципа независимости в жилищном строительстве являет построенные в Чикаго (США) два корпуса «Марина Сити».

В отличии от этих зданий система «Лотос» преследует цель создать массовую индустриальную конструкцию многоэтажных зданий, резко снизить себестоимость строительства и это удается настолько, что из того же объема бетона, соблюдая все нормативные правила, можно получить практически дополнительную комнату в квартире.

Квартиры домов «Лотос» образуются в основном делением каждой из ветвей трилистника на две квартиры. Комнаты образованы ячейками с криволинейными и плоскими стенами, а санузлы расположены в ядре здания. С внешней стороны между криволинейными стенами расположены балконы. Лотос предполагает за счет экономической эффективности увеличить площадь квартир, что позволяет потребителю ощутить преимущество такого жилья. Форма кухонь позволяет даже в небольшой квартире размещать кухонный остров. Квартиры домов Лотос необычные, но мебель преимущественно устанавливается традиционная, поскольку радиальные стены и перегородки плоские. В отличие от общепринятых квартир вся коммуникационная зона сжата, а жилая расширены и хорошо освещена. В домах «Лотос», несмотря на кривизну наружных стен обычная мебель расставляется просто. В таких квартирах много света, воздуха, простора, а стоимость значительно ниже.

Система «Лотос» в основном предназначена для индустриального многоэтажного домостроения как замена крупнопанельного и объемно-блочного строительства. Однако она может быть применима и для строительства отелей, апартаментов, офисов. Более того, на ее основе можно строить и малоэтажные здания и даже капитальные индивидуальные дома. В этом случае несущие элементы, благодаря высокой жесткости, могут быть чрезвычайно тонкими и экономический эффект сохраняется.

В настоящее время стремление людей жить блице к центру городов в условиях дефицита земельных участков застройки выявило тенденцию к дополнительному повышению этажности жилых домов и даже строительства небоскребов, которые являются уникальными дорогостоящими сооружениями. Система «Лотос» позволяет решать и эти задачи, тем более, что с повышением этажности ее сопоставительная эффективность возрастает.

Сборные элементы

Сборные железобетонные конструкции — это литьевая технология. Первый создатель крупнопанельного домостроения Раймон Камю использовал ее, но сама конструкция многоэтажного дома была взята еще на основе древнеримских сооружений, но если литье, то можно отливать изделия и других форм. Технология литья позволяет формовать объемные элементы. Индустриализация подразумевает унификацию, поэтому в системе «Лотос» это цилиндрический объемный блок и дополнительная трапецеидальная плита или, если есть транспортные ограничения, криволинейная в плане стеновая панель и круглая вспарушенная плита. Их можно изготовить на специальном формовочном оборудовании на домостроительных комбинатах, а при малых объемах строительства непосредственно на строительной площадке. Более подробно конструкция и технология изготовления сборных элементов ранее опубликована (5—9).

.

Высотные дома системы «Лотос»

Дома «Лотос» могут стать прорывом в высотном жилищном строительстве. Они позволяю существенно поднять планку этажности. Если для крупнопанельных домов массовыми являются двадцати пятиэтажные дома и реже, по специальным проектам, тридцатиэтажные, то дома «Лотос» без существенного повышения себестоимости могут быть тридцати — сорокаэтажными.

Особенностью таких домов является то, что у них желательно расширить центр здания с лестнично-лифтовым узлом и разместить там дополнительные квартиры (рис. 3.1, рис. 3.2). Это позволяет увеличить устойчивость зданий при воздействии горизонтальной ветровой или сейсмической нагрузки. Кроме того, увеличивается общая площадь этажа секции и повышается эффективность лестнично лифтового узла. При проектировании таких зданий надо учитывать, то что для обеспечения инсоляции угол между осями трехлучевой структуры не одинаков, его величина определяется и уточняется в процессе проверки инсоляции.

Высокая несущая способность криволинейных несущих стен позволяет воспринимать возрастающие нагрузки, в том числе и от горизонтальных сил, при относительно их небольшой толщине. Кроме того, более развитый план здания и более мощный лестнично -лифтовый узел, снижают при таких нагрузках напряжения в стенах. У конструкций высотных зданий в системе «Лотос» всегда есть запас, позволяющий существенно ее усилить, создав монолитный каркас в пазухах у криволинейных стен. Это может оказаться важным при строительстве в сейсмоактивных районах.

Строительство высотных домов такого типа может быть поставлено на конвейер и становится эффективным даже уже на более дорогих участках застройки. Практически можно перейти на новый уровень индустриального домостроения, где массовыми будут уже не двадцати пятиэтажные, а тридцати-сорокаэтажные жилые дома.

Естественно, что такая структура высотных домов создает необычную архитектуру (рис.3.3), причем фасадные решения определяется в основном только оптимизированной конструкцией. Нет необходимости искать особые новые формы на фасадах, они и без этого достаточно выразительны. Аналогично в авиастроении внешний вид летательных аппаратов определяется технической целесообразностью.

Тридцатиэтажная жилая застройка с домами с увеличенным по площади планом этажей позволяет освободить участки для общественного использования.

Еще один тип высотных домов «Лотос» (Рис.3.4) возможен с максимальной площадью этажа разработан для участков, где необходима высокая плотность застройки. Такие дома обычно строят в каркасном варианте как уникальные, но каркас дороже панелей, поэтому снижение стоимости больше и может достичь пятидесяти процентов. Основным сборным элементом при этом опять же является изогнутая по кругу в плане стеновая панель или цилиндрический объёмный пространственный элемент. И в этом случае радиус кривизны стен определяется условиями транспортировки сборных элементов, а увеличение радиуса уменьшает несущую способность стен, но такие дома уникальные и радиус может быть увеличен, например до двух метров двадцати сантиметров.

3.5 Общий вид тридцатиэтажной жилой застройки с домами с увеличенным по площади планом этажей.

Дома такого типа разработаны для квартала застройки рядом со зданиями, общественного назначения (Рис.3.5—3.6) конкурса Коммунарка в г. Москве. Три общественно-деловых центра выполнены в каркасном исполнении так же с попыткой уйти от Декартовых координат с отказом от коробчатой структуры, для более гармоничного сочетания с жилым комплексом. Стилобат жилого комплекса как бы связывает два из корпусов бизнес центра в единую структуру. Под всем жилым комплексом предусмотрена подземная парковка. Гостевые парковки расположены за пределами территории огражденной забором и частично стилобатом.

Дома «Лотос» разработаны как индустриальная конструкция для массового жилья с производством изделий на домостроительном комбинате, однако для домов комплекса может быть применен сборно- монолитный вариант. Несущие криволинейные, межквартирные радиальные стены и тонкие перегородки могут быть отформованы в кассетах на стройплощадке или доставляться с производственной базы, а перекрытия и вертикальные стыки монолитные, что превращает здание полностью в монолитную конструкцию. Такой вариант технологии разработан для конкурса «Революция в строительстве» в Канаде и не требует наличия домостроительного комбината.

Особенностью домов с максимальной площадью этажа в системе «Лотос» является то, что центр трехлучевой системы координат предельно развит и в нем расположено предельно возможное количество квартир, но к этому центру по осям осей трехлучевой системы пристроены три ветви зданий «Лотос». Таким образом, центр домов близок к принципу домов «Марина Сити» в Чикаго, а ветви — это ветви жилых домов «Лотос». И в этом случая, для обеспечения инсоляции, углы между осями разные.

Дома «Лотос» это в основном точечные здания, однако в определенных условиях они могут блокироваться между собой в виде домов дуплекс. В основном это возможно при наличие на их стыке больших квартир, что позволяет обеспечить их инсоляцию. Дома дуплекс в этом случае могут быть малоэтажными, многоэтажными и даже высотными.