Почему в небоскребах люди могут чувствовать себя безопаснее, чем кажется на первый взгляд? Как работают инженерные системы в зданиях высотой в сотни метров и какие технологии уже сегодня определяют будущее высотного строительства?

Этим вопросам посвящен большой материал ТАСС, подготовленный при участии директоров проектов компании «Метрополис» Дмитрия Вишнякова и Павла Иванова. Эксперты рассказали о современных инженерных решениях, которые обеспечивают безопасность, надежность и комфорт высотных зданий.

«При строительстве высотных зданий используются конструкции повышенной огнестойкости и исключительно негорючие материалы. Также законодательство строго регламентирует оснащение высоток активными системами пожаротушения, сигнализациями и противодымной защитой», – отмечает Дмитрий Вишняков.

Почти космолеты

Современные скоростные лифты развивают скорость до десятков километров в час, оставаясь комфортными благодаря системам компенсации давления, виброизоляции, интеллектуальному управлению и специальным инженерным решениям, снижающим сопротивление воздуха. Рекордсменом является лифт, установленный в Шанхайской башне в Китае, – он развивает скорость до 20,5 м/c (почти 74 км/ч). Самые быстрые лифты в России эксплуатируются в башне «Федерация» (Москва) и «Лахта центре» (Санкт-Петербург) – почти 30 км/ч.

Вентиляция и кондиционирование

Высотные здания по инженерной логике делятся на несколько самостоятельных зон высотой от 50 до 100 метров с техническими этажами в каждой из них. Такой подход обеспечивает стабильную работу систем вентиляции, отопления и кондиционирования независимо от высоты, а отказ от открывающихся окон связан прежде всего с безопасностью и корректной работой инженерных систем.

«В небоскребах преимущественно используются механические приточно-вытяжные системы, так как естественная вентиляция на большой высоте неэффективна из-за ветровых нагрузок, перепадов давления и отсутствия возможности открывать окна (в целях безопасности)», – говорит Дмитрий Вишняков.

Канализация и нагрузка на город

Инженерные системы небоскребов проектируются с повышенным резервированием. Благодаря этому водоснабжение отличается высокой надежностью, а специальные схемы канализации позволяют избежать перебоев даже при возникновении локальных засоров.

«Стояки канализации прокладываются попарно с возможностью перетекания стоков из одного стояка в другой по специально предусмотренным перемычкам. Таким образом, при засоре одной трубы ни один пользователь здания не чувствует перебоя в работе системы, а служба эксплуатации имеет время на реагирование и устранение засора», – поясняет Павел Иванов.

Энергосбережение и самообеспечение

Комплекс энергоэффективных решений – от современных фасадов и интеллектуального управления инженерными системами до рекуперации тепла – позволяет значительно сократить потребление энергии по сравнению с типовыми зданиями.

Окупаемость в российских реалиях

Несмотря на высокую стоимость энергоэффективных технологий, многие из них окупаются за счет снижения эксплуатационных расходов. Однако в России сроки возврата инвестиций зависят от климата, тарифов и особенностей эксплуатации объектов.

«Окупаемость солнечных панелей в Центральной России составляет 10–14 лет без учета индексации тарифов, а с учетом сезонности генерации — до 18–25 лет при добавлении аккумуляторных батарей», — уточняет Дмитрий Вишняков.

Павел Иванов добавляет, что целесообразность применения сложного и дорогостоящего энергоэффективного оборудования нужно очень тщательно просчитывать: «От бездумного повсеместного использования сложных систем проектировщики и застройщики переходят к обдуманному и технически обоснованному их применению только в случаях, когда оно ведет к увеличению надежности или экономической эффективности».

Утилизация мусора

Современные небоскребы постепенно отказываются от традиционных мусоропроводов. Им на смену приходят герметичные контейнерные системы и централизованный вывоз отходов, что повышает пожарную безопасность и улучшает санитарные условия.

Подземная часть «айсберга»

Настоящий масштаб небоскреба скрыт под землей. Для передачи колоссальных нагрузок свайные фундаменты могут достигать глубины более 100 метров, обеспечивая устойчивость здания на протяжении всего срока эксплуатации.

Они раскачиваются?

Да, высотные здания способны отклоняться под действием ветра, однако амплитуда этих колебаний заранее рассчитывается. «Небоскребы могут раскачиваться под действием ветра, но инженеры ограничивают амплитуду колебаний, чтобы обеспечить комфорт и безопасность. Считается, что максимальное допустимое отклонение верхушки здания от оси не должно превышать 1/500 от его высоты», — отмечает Дмитрий Вишняков.

Демпферы, аутригеры и аэродинамическая форма здания позволяют сделать такие движения практически незаметными для человека.

Защита от землетрясений

Даже в регионах с невысокой сейсмической активностью проектировщики предусматривают специальные конструктивные решения, которые позволяют зданию безопасно воспринимать динамические нагрузки и сохранять устойчивость.

В первую очередь, для повышения сейсмостойкости применяются сейсмоизолирующие фундаменты. Например, свинцово-резиновые опоры, которые действуют как амортизаторы. При землетрясении нижняя часть опоры перемещается вместе с почвой, а верхняя остается на месте.

Защита от дронов

Современные высотные здания все чаще проектируются с учетом новых угроз. Архитектурные решения, специальные защитные конструкции и современные системы обнаружения помогают повысить безопасность объекта без ущерба для его эксплуатации.

«Здания будут становиться только выше, а значит, наша общая задача – проектировать и строить их все более безопасными и удобными», – подчеркивает Павел Иванов.

Полный материал читайте на сайте ТАСС.