Блог

Проектирование высотных зданий

Современные мегаполисы, как правило, испытывают сложности с отводом под застройку земельных участков, привлекательных для инвестиций. Как правило, такие участки располагаются в городской черте, в условиях сложившейся высокоплотной застройки с развитой инфраструктурой. Эффективное использование отведенной территории предполагает возведение здание максимально возможной полезной площади, т.е. строения большой высоты с периметром, ограниченном габаритами отведенного участка. В том случае, если градостроительный план не лимитирует высотную отметку, заказчик вероятнее всего выдаст техническое задание на проектирование высокого здания определенного назначения.

Виды высотных строений

В РФ возводятся высотные здания и комплексы (высотой более 75 м согласно СП 267.1325800.2016) следующего назначения:

  • жилые дома и комплексы для постоянного проживания;
  • здания гостиничных комплексов с номерами для постояльцев;
  • здания административного назначения для размещения офисов
  • управляющих, контролирующих организаций или коммерческих предприятий.

Кроме этого, высотные здания могут иметь смешанные функции.

Здания и комплексы — какие относят к высотным правила проектирования

Согласно п. 1.3 свода правил СП 267.1325800.2016 к категории высотных были отнесены здания общественного назначения выше 50 м, а также многофункциональные комплексы, где помещения для общественного использования находятся на отметке более 50 м. После 1.07.21 г., когда в действие вступило изменение №1 к СП 267.1325800.2016, к этой категории добавились жилые здания выше 75 м. Такое определение совпадает с допустимыми высотами зданий различного назначения, регламентированными табл. 6.8, 6.9 и 6.15 СП 2.13130.2020 “Системы противопожарной защиты”. В то же время, в СП 267.1325800.2016 согласно п. 3.5 высотными считаются все здания выше 75 м без различия назначения, а в п. 9.2 тех же правил проектирования дается ссылка на табл. 9.1, где огнестойкость несущих конструкций увязывается с их высотой:

  • менее 100 м;
  • от 100 до 150 м;
  • выше 150 м.
В п.п 5.6. и 7.8.2 того же СП 267.1325800.2016 требуемая долговечность и коэффициент надежности по ответственности объекта нового строительства зависят от его высоты, которая может быть:

  • менее 100 м;
  • от 100 до 250 м;
  • выше 250 м.
В Градостроительном кодексе понятия высотного здания нет вообще, а объекты, имеющие высоту более 100 м отнесены к категории уникальных (ч. 2 п. 1 ст. 48.1).
Поскольку нормативные требования к проектированию высотных зданий, их архитектурно-планировочным, конструктивным и инженерным решениям относятся к жилым зданиям выше 75 м и общественным выше 50 м, то проектные и экспертные организации в своих решениях опираются именно на это определение.

Архитектурная концепция высотных зданий

Концепция формирования архитектурного облика высотного здания основывается на взаимовыгодных соотношениях строения с существующей застройкой, а на функциональном и объемно-планировочном уровне она должна учитывать:

  • необходимость проектирования в здании помещений различного назначения;
  • требования к организации дорожно-уличной сети с целью обеспечения транспортной доступности здания и обеспечения необходимых площадей для парковки;
  • приспособленность здания к климатическим условиям;
  • необходимость наличия нескольких центров общественного назначения.

В конечном счете в концепции высотных зданий используется метод внедрения в среду мегаполиса принцип «вертикальной улицы» и транзитно-направленного стилобата.

Особенности проектирования высотных зданий

СП 267.1325800.2016 до начала проектирования высотных зданий регламентирует выполнение следующих этапов работ:

  • подготовительный, в ходе которого составляется геотехнический прогноз напряженно-деформированного состояния массива грунтов на отведенном участке в ходе производства работ, а также оснований строений, расположенных поблизости от строящегося здания. При необходимости производится обследование состояния грунтов и оснований этих строений;
  • градостроительное обоснование, где компонуются основные требования к проектным разработкам – доступность для маломобильных групп населения, необходимость систем сигнализации и пожаротушения, размещение лифтов и лестниц, устройство парковок, размещение помещений для эксплуатации объекта и др.;
  • геологические и гидрологические изыскания, позволяющие оценить безопасность расположения высотного здания с учетом специфики грунтов – просадочных, набухающих, заторфованных и др.
При разработке раздела 4 проектной документации «Конструктивные решения» (согласно Постановлению Правительства России от 16.02.2006 г. № 87) учитываются особенности проектирования высотных зданий, в частности пространственная жесткость объекта обеспечивается:

  • развитыми по размерам в плане и симметрично размещенными диафрагмами жесткости и ядром жесткости;
  • коробчатой конструкцией здания с расположенными по периметру наружными несущими стенами;
  • горизонтальными диафрагмами жесткости – перекрытиями, работающими совместно с расположенными по вертикали несущими элементами здания и воспринимающими ветровые и сейсмические нагрузки;
  • жесткими узлами стыка несущих конструкций друг с другом;
  • горизонтальными поясами жесткости, расположенными на отметке технического этажа и позволяющими обеспечить совместное восприятие изгибных нагрузок всеми несущими конструктивными элементами, расположенными по вертикали.
В ходе проектирования высотных зданий обязательно принимаются в расчет различные виды воздействия ветровых нагрузок на ограждающие конструкции, а для корректной оценки аэродинамических характеристик объекта, в отдельных случаях, используется продувка модели здания в аэродинамической трубе. Уровень комфорта у людей, находящихся на последних этажах высотного здания, определяется, в т.ч. величиной горизонтальных перемещений верхней части строения, которые определяются в ходе расчета и проектирования высотных зданий различного назначения.
Здания высотой 100 м и более должны рассчитываться на сейсмические нагрузки, тем более что в последние годы землетрясения происходят в регионах, ранее не подверженных таким воздействиям. И если для Москвы сейсмичность до 5 баллов по шкале MSK-64 не влияет на конструктивные решения, то для Казани, Екатеринбурга и Ростова-на-Дону, где раз в 100 лет, но могут произойти толчки силой 7 баллов, то в Краснодаре, Симферополе и Севастополе при проектировании необходима разработка специальных мероприятий, позволяющих воспринимать сейсмические воздействия силой до 9 баллов.
Немало особенностей необходимо учитывать при разработке проектной документации на стеновое ограждение высотных зданий и комплексов зданий жилого и общественного назначения. Стеновое ограждение высотных зданий:

  • воспринимает повышенные из-за высоты ветровые нагрузки;
  • обеспечивает нормативный уровень тепловой защиты;
  • соответствует нормам пожарной безопасности;
  • отвечает правилам безопасности, надежности и долговечности;
  • обладает сроком службы равным продолжительности эксплуатации здания;
  • исключает риск прогрессирующего обрушения.
Определение эксплуатационных характеристик стенового ограждения зданий высотой более 100 м производится с учетом влияния сезона и высоты сооружения на скорость ветра и температуру воздуха, а также возникновения мощных конвективных потоков воздуха на солнечных сторонах фасадов.
Действующие нормы проектирования высотных зданий регламентируют необходимость учета нагрузок, возникающих в экстремальных ситуациях, например в случае посадки пожарного вертолета на крышу здания, расположения пожарных машин на покрытии стилобата и в других случаях. При разработке проектной документации высотного здания формируется комплекс мероприятий, обеспечивающих защиту объекта от прогрессирующего обрушения в случае частичного разрушения отдельных элементов из-за природных явлений, техногенных аварий, террористических актов и др.

Проектирование высотных зданий и комплексов – работа для профессионалов

Реализация сложных проектов требует профессиональной команды, способной добиться цели, поставленной заказчиком. Архитектурно-проектное бюро «Основа» https://osnova.org.ru не ограничивается проектированием высотных зданий и сооружений, но и готово вести авторский надзор в ходе строительства, проверяя правильность реализации проектных решений, а при необходимости и корректировать их, если это будет способствовать ускорению строительства.

Кроме этого, АПБ «Основа» выполняет проектные работы по территории Российской Федерации в городах:
  • Северного Кавказа – Махачкале, Грозном, Владикавказе, Нальчике, Черкесске;
  • юга и юго-запада России – Сочи, Краснодаре, Астрахани, Ставрополе, Элисте, Ростове-на-Дону;
  • центральной части РФ - Москве, Твери, Воронеже, Казани, Нижнем Новгороде;
  • Калининграде, Перми, Екатеринбурге;
  • республики Крым.
2024-03-07 00:36 Статьи