Эконебоскребы. История развития

Во время бурного развития промышленности, начавшегося в XVIII веке, основным стремлением человечества было покорение природы, подчинение ее себе. В архитектуре это стремление нашло свое выражение в строительстве небоскребов.

Самым первым небоскребом принято считать построенное в 1885 году в Чикаго здание Страховой компании (The Home Insurance Building), просуществовавшее до 1931 года. Высота 10-этажного здания составляла всего 42 м. Эти цифры вряд ли способны произвести впечатление на современного человека, но до XIX века дома высотой более шести этажей строились редко. Лифты тогда еще не были изобретены, а подъем по лестнице на большую высоту вызывал определенные трудности. Кроме того, всасывающие водяные насосы, применявшиеся в то время, позволяли поднимать воду не более чем на 10 м.

Появление новых материалов и строительных технологий: самонесущих стальных каркасов, железобетона, насосов, способных перекачивать жидкость на значительную высоту, а также изобретение лифтов позволило в десятки раз увеличить высоту зданий. Небоскребы стали востребованы в мегаполисах, где значительно возросла стоимость участков земли, предназначенных под строительство. Высотные здания стали появляться во многих странах мира.

Огромные здания, гордо возвышающиеся над городом, должны были символизировать могущество, богатство, победу человеческого разума над природой.

Со временем человечество осознало, что бездумное расходование ископаемых ресурсов и варварское отношение к окружающему миру может привести к катастрофе. Идея господства человеческой цивилизации над природой постепенно трансформировалась в идею гармонизации, сбережения природных богатств.

При проведении оценки воздействия на окружающую среду небоскребов, построенных до 1990 года, выяснилось, что почти всем им присущи следующие недостатки:

• потребление избыточного количества энергии;
• негативное визуальное воздействие;
• возникновение транспортных проблем, таких как перегрузка транспортных трасс и улиц, прилегающих к зданию;
• проблемы сбора и вывоза мусора;
• отрицательное гидравлическое воздействие на водопроводную и канализационные городские системы, в том числе проблемы при отведении ливневых вод;
• затенение большой территории;
• некомфортная психологическая среда для людей, работающих или проживающих в высотном здании;
• низкая проработанность вопросов безопасности людей в здании (пожарной, террористической и пр.)

В настоящее время в ряде небоскребов, построенных с учетом устаревших норм энерго- и водопотребления, проводится реконструкция с целью повысить их энергоэффективность. Например, этой осенью началась модернизация Эмпайр-стейт-билдинг, одного из самых высоких зданий в мире, являющегося символом Нью-Йорка.

Проекты новых высотных зданий отвечают самым строгим экологическим нормам. Например, в прибрежном районе Дубае будет построен небоскреб «Wave Tower». Концепция, созданная компанией A-Cero, обещает уникальное фотоэлектрическое покрытие стен, высокий уровень комфорта и общую технологичность 92-этажного сооружения.

Окна «Wave Tower» используют преимущества двойных шелковых экранов для того, чтобы уменьшить нагрев здания. Структура небоскреба состоит из четырех треугольных секций, плавно закручивающихся вокруг друг друга и формирующих фрагментированный, легкий пик. Внутри здания расположены сады и парки, играющие не только эстетическую роль, но также фильтрующие воздух.

Разработчики обещают использовать самые современные технологии из областей обработки воды и энергосбережения. Все инженерные системы проектируются с таким расчетом, чтобы создать полностью автономный объект, «город внутри города». Это впечатление усиливают расположенные внутри «Wave Tower» офисы, отели, магазины, кафе, станция опреснения морской воды и очистки сточных вод.

Революционный взгляд на функциональное назначение небоскребов предлагает проект «Eco-Cliff», разработанный группой единомышленников (Hila Davidpu, Tal Gazit, Eli Gotman и Hofi Harari) для участия в конкурсе Buenos Aires Vertical Zoo Competition. Они представили проект эко-небоскреба, который будет служить пристанищем и местом гнездования для тысяч перелетных птиц, а также экологичной заповедной средой обитания для различных представителей животного мира.

Проект задуман как искусственная среда для перелетных птиц, компенсирующая те земли, которые занял человек под сельскохозяйственную и промышленную деятельность. Небоскреб призван восстановить экологическое равновесие в регионе.

Перфорация наружного фасада эко-небоскреба, который является частью плана развития заповедной зоны Costanera Sur Ecological Reserve Zoo, обеспечивает проникновение внутрь естественного света, свежего воздуха и дождевой воды. В сеть искусственно созданной инфраструктуры интегрирована система зеленой растительности. Таким образом, в границах здания формируется микроклимат, благоприятный для животного мира.

Доступ к основному входу в заповедник осуществляется посредством канатной дороги, подключенной к системе общественного транспорта. Такое решение видится авторам проекта наиболее целесообразным и экологичным. Небоскреб оснащен современными системами энергообеспечения, переработки и очистки.

Пожалуй, самым необычным и футуристическим является проект небоскреба… свободно плавающего в море.

Автор проекта «Water-Scraper», дизайнер Сарли Андре Бин Сакрум (Sarly Adre Bin Sarkum) считает, что подобный небоскреб будет автономным городом. Небоскреб будет сам обеспечивать потребность жителей как в энергии, так и в продуктах питания. Такие здания будут востребованы островными государствами, например Японией, в которых уже сейчас ощущается серьезная нехватка свободных земель, что негативно сказывается на возможностях экономического развития этих стран.

Кажется, невозможно построить небоскреб в море так, чтобы он был устойчивым. Весь секрет в том, чтобы сделать массивное ядро в подводной его части. Верхняя часть строения запроектирована из легкого стального каркаса. Чем больше будет масса сооружения, тем оно будет устойчивее.

В верхней части планируется расположить жилые и офисные помещения, открытые площадки для прогулок. В нижней, подводной части небоскреба-острова, будут располагаться технические помещения, станции опреснения морской воды и станции водоочистки сточных вод. Энергию на нужды здания планируется получать из моря, которое, как мы знаем, аккумулирует огромное количество энергии.

Зимой вода на глубине около 10 м будет иметь температуру около 12 °С. Это тепло может быть использовано для предварительного нагрева воды для системы отопления. Летом может быть использована вода с глубины около 150 м, имеющая температуру около 5 °С. В летний период она будет поступать на нужды холодоснабжения и кондиционирования.

Специальные щупальца, окружающие здание, будут выполнять сразу две функции – они станут своеобразным домом для ряда видов морской фауны, а также будут собирать кинетическую энергию морских течений.

Также будет использована энергия ветра. Для этого будут установлены ветрогенераторы. Над поверхностью моря постоянно происходит передвижение воздушных масс, это обеспечит круглогодичное поступление электроэнергии.

В свою очередь, освоив аквакультуру и гидропонную культуру в качестве альтернативы сельскому хозяйству, жители «Water-Scraper» смогут выращивать необходимую пищу. Этажи, находящиеся под водой, могут быть заселены животными.

В этом году в Пекине на территории Мирового торгового центра (МТЦ) открылся 81-этажный многофункциональный небоскреб «Китайская мировая торговая башня III», который стал самым высоким зданием в городе.

Высота башни составляет 330 м. В 81-этажном небоскребе разместятся отель, офисы, рестораны, коммерческие площади и жилье. Нижние четыре этажа здания объединены с подземным торговым центром, на крыше стилобата растут сосны и расположен каскад водных сооружений, вписанный в озелененный ландшафт. Открытые пространства и внутренние дворики, служащие пешеходной зоной «China World Trade Center», наполняют городской пейзаж живой жизнью с неповторимыми красками национального колорита.

Здание, которое было спроектировано архитектурным бюро Skidmore, Owings & Merrill LLP (SOM) совместно с компанией Arup, отвечает последним требованиям энергоэффективности и претендует на получение «зеленого» сертификата LEED Gold. Прозрачные стены небоскреба прорезаны поясами фриттованного стекла и металлическими ребрами, которые выступают в качестве вертикальных устройств затенения, что позволяет достичь небывалых показателей уровня естественного освещения помещений.

Для подсветки применена светодиодная арматура, которая в сочетании с как бы гофрированной поверхностью стен, заставляет здание поблескивать днем, а ночью – ярко светиться.

Существует также система хранения льда, которая помогает сократить на 40 % потребление электроэнергии системами кондиционирования в период пиковых нагрузок летом.

Система сбора и хранения дождевой воды, а также система очистки сточных вод в этом небоскребе решает насущную для Китая проблему водосбережения. В Китае проживает 21 % населения всего мира, но в стране имеется всего 7 % мировых водных ресурсов. По мере непрерывного увеличения численности населения и сравнительно быстрого развития экономики, водных ресурсов становится все меньше и меньше. Поэтому в настоящее время в этой стране идет интенсивное строительство «зеленых» зданий, отвечающих строгим требованиям ресурсосбережения.

Как гигантское дерево-небоскреб будет выглядеть здание, строительство которого начнется на Тайване уже через два года. Проект дерева-небоскреба «Floating Observatories» выиграл престижный конкурс Taiwan Tower Conceptual International Competition, на который было представлено более 230 работ. Небоскреб высотой 295 м планируется возвести в третьем по величине городе Тайваня – Тайчунге.

Яркой особенностью дерева-небоскреба являются его «листья». Их изготовят из сверхлегких материалов. Эти элементы будут представлять собой движущиеся смотровые площадки.

Несмотря на оригинальный внешний вид, главным преимуществом «дерева» станет его экологичность. К примеру, инженерами будет разработана система для сбора и очистки дождевой воды. Для производства электричества будут задействованы ветряки и солнечные батареи, а для отопления – геотермальные источники.