МНОГОЭТАЖНЫЕ ЗДАНИЯ ПОВЫШЕННОЙ КОМФОРТНОСТИ
В МОСКВЕ

Высотное строительство в Москве началось после 1947г., когда в короткие сроки было построено
семь объектов. В 1970-80гг. были созданы Калининский проспект, здание СЭВ и
Дом Правительства. В начале XXIв. высотное строительство стало планомерно развиваться.
В 2003г. Правительство Москвы утвердило городскую программу «Новое кольцо Москвы», также была образована управляющая компания с тем же названием. Согласно программе, количество жилых объектов, построенных по проектам нашего института до 2015г. должно приблизиться к двумстам.
В данной статье рассматриваются четыре объекта, построенные по проектам
ОАО «Проектный институт № 2».

Многофункциональный жилой комплекс со встроенными нежилыми помещениями и подземной автостоянкой.

Москва, ул. Кржижановского.
Стадия «проект» — институт «Моспроект-4»,
Рабочее проектирование — «ПИ-2» (главный инженер проекта — Н.Ф.Дутова, главный архитектор проекта — Н.Г. Жукова).
Образ комплекса определяют две разновысокие (24 и 28 этажей) башни криволинейной в плане формы, покоящиеся на двухэтажном стилобате с третьим техническим этажом. Функциональное зонирование комплекса:
— подземная часть — двухуровневая автостоянка;
— двухэтажная стилобатная часть — помещения общественного и офисного назначения;
— жилые этажи — с 4-го этажа.
Высота жилых этажей — 3.3 м; пентхаусов — 3,9 м.
Кровли обеих башен оборудованы площадками для транспортно-спасательной кабины вертолета. На кровле башен предусмотрены устройства, позволяющие закреплять специальные люльки для обслуживающего персонала для централизованной мойки и очистки как глухих, так и остекленных поверхностей фасадов.
В каждой башне запроектированы по два пассажирских (Q=630кг) и два грузопассажирских (Q=1000кг) лифта. В 28-этажной башне все лифты предназначены для перевозки пожарных подразделений. Один из них ведет на двухуровневую подземную автостоянку. В 24-этажной башне 2 грузопассажирских лифта предназначены для перевозки пожарных подразделений, один из лифтов опускается в подземный уровень.
Фасады облицованы керамическим кирпичом светлых тонов и теплоизоляционными сэндвич-кассетами, цвет которых приближен к цвету остекления окон. Цоколь — керамогранит. Внутренние окна лоджий и балконные двери выполнены в пластиковых переплетах, остекление — двухкамерный стеклопакет. Окна в наружных стенах с остеклением двухкамерными стеклопакетами и остекление лоджий закаленным стеклом изготовлены с применением каркаса из алюминиевых профилей. В этот же каркас на глухих участках вставлены теплоизоляционные сэндвич-кассеты. Оконные блоки в наружных стенах выполнены с вентиляционными клапанами. Открывание блоков предусмотрено верхнее форточное. С 23-го этажа и выше напротив открывающихся форточек предусмотрен защитный экран из триплекса.
Стадия «проект» разрабатывалась в отсутствие нормативов по проектированию высотных зданий, Проектный институт №2 назначил разработку рабочей документации так же, когда не были утверждены эти нормативы. Поэтому многие решения приходилось принимать на базе имеющихся проектов нормативных документов. Разработка специальных технических условий противопожарной защиты объекта велась специализированной организацией и была согласована в установленном порядке. Эти технические условия отличает высокая степень детализации мероприятий по всем составляющим здания — планировочным решениям (пути эвакуации, лифты, лестницы, противопожарные преграды), конструкциям (классы конструктивной пожарной опасности, пределы огнестойкости), отделочным материалам, инженерному оснащению, в том числе специальным мероприятиям по пожаротушению, противопожарной сигнализации и оповещению о пожаре. Существенным моментом явилось то, что эти технические условия разрабатывались в несколько этапов — параллельно с проектированием технологической, архитектурно-строительной и инженерных частей здания, т.е. детализации и пути разрешения различных проблем находились одновременно с возникновением этих проблем. Так, например, в отличие от стадии «проект» в рабочих чертежах появились противопожарные козырьки из монолитного железобетона, консольно выступающие за плоскость фасадов и, несомненно, повлиявшие на внешний облик.
Конструктивные решения многофункционального жилого комплекса предусматривает разделение на 3 блока деформационными швами. Блок 28-этажной части, блок 24-этажной части и блок двухэтажной части. Несущие конструкции колонны, перекрытия, диафрагмы жесткости выполнены из монолитного железобетона.
Прочность, жесткость и геометрическая неизменяемость пространственного каркаса каждого блока обеспечивается совместной работой колонн, дисков перекрытий, диафрагм жесткостей и ядром жесткости лестнично-лифтовых узлов, с толщиной стен 240 мм.
Внутренние несущие стены и лестницы — монолитные железобетонные.
Удачным является совпадение центра тяжести блока с центром тяжести жесткостей. При наиболее часто встречающейся сетке колонн 6,6 м толщина безбалочного перекрытия составляет 300 мм, из бетона класса В 25.
Основанием фундаментов служат глины и суглинки тугопластичные и полутвердые.
Устойчивость стен котлована обеспечивается за счет устройства шунтового ограждения из стальных труб. Водоотлив — открытый.
Фундаменты запроектированы в виде монолитной железобетонной плиты, толщиной 1,5 м из бетона класса В40.
Колонны переменного сечения выполненны по высоте здания из бетона класса В40, арматура А500С.
Расчет на прогрессирующее обрушение выполнен специалистами институт НИИЖБ.


Многофункциональный комплекс «Северная башня» «Москва-Сити»

В.И. Аханов,
Главный архитектор проета
Я.Ю.Хейфец,
Главный инженер проекта
Б.Л.Смотрицкий,

Площадь территории: — 1,276 га.
Площадь застройки — 10109,6 кв.м
Этажность — 10- 26 этажей.
Общая площадь — 136582,5 кв.м.,
в том числе подземная — 14659,9 кв.м.
Вместимость автостоянки — 675 машин.

«Северная башня» — новый современный деловой центр с развитой инфрастуктурой, строящейся на территории крупнейшего инвестиционно-строительного проекта Европы — ММДЦ «Москва-Сити».
227 этажей многофункционального комплекса «Северная башня» находятся в окружении строящихся небоскребов. 'Этажность позволяят считать комплекс высотным зданием (сооружение имеет высоту 131,9 м).
Относительно сложная форма здания продиктована вытянутым с севера на юг участком, наличием существующих и проектируемых подземных коммуникаций (в первую очередь — подземного коллектора, проходящего вдоль сооружения со стороны 3-го транспортного кольца), проездом между блоками, а также функциональной и планировочной структурой.
Предусмотренное в планировке зонирование по горизонтали и вертикали позволяет разделить людские потоки с учетом доступности в различные функциональные зоны. В соответствии с требованиями эксплуатации каждая часть здания (пожарное депо, офисные помещения) является автономной с изолированными вестибюльными группами и вертикальными лифтами (здание оборудовано 32 пассажирскими и грузовыми лифтами, в том числе 9 панорамными (в атриумах) и 4 лифтами для перевозки пожарных подразделений).
В состав здания входят 3 блока
В 1-м блоке (высотой 10-11 этажей) расположены:
— 2-х этажная подземная автостоянка на 78 автомобилей;
— пожарное депо на 8 спецмашин с комплексом технологических, учебно-тренировочных и спортивных помещений (1-3 этажи);
— технический этаж (5-11 этажи) с обособленным входным вестибюлем на 1-м этаже.
Во 2-м блоке (высотой 10-13 этажей) находятся:
— в 2-х подземных этажах — подземная автостоянка;
— на 1-3 этажах — вестибюльная группа и технические помещения.
В 3-м блоке (выстой 11-27 этажей) размещены:
— в 2-х подземных этажах — автостоянка;
— на 1-3 этажах — вестибюльная группа, фитнес-клуб, кафе;
— отапливаемые автостоянки на
448 автомобилей (4-8 этажи);
— кафе на 200 посадочных мест (на 10-м этаже);
— конференц-зал на 200 мест (на 9-м этаже);
— офисные помещения с атриумом (10-26 этажи);
— 27-й этаж — технический.
Самый высокий в Европе (высотой более 60 м), начинающийся с уровня 10-го этажа, атриум круглой в плане формы, конечно, придает определенный шарм интерьеру: в нем стремительно будут двигаться вверх-вниз красивые лифты с панорамным остеклением кабин, из конического купола сверху бупроникает дневной свет, есть возможность организовать интересное искусственное освещение. Однако стены атриума практически полностью застеклены, и нет уверенности, что естественный свет из-под купола будет попадать в офисные помещения. Такой огромный атриум создал при проектировании множество технических проблем, в первую очередь с точки зрения пожарной безопасности (пределы огнестойкости ограждающих атриум стен и остекления, организация дымоудаления и др.) а также отопления и вентиляции огромного пространства.
Офисные и обслуживающие их помещения расположены в цилиндрическом башенном объеме диаметром 30,8 м, вокруг покрытого стеклянным куполом атриума.
Впервые в России, а, может быть, и в мире, в многофункциональное, но, в основном, офисное здание полностью встроена целая пожарная часть с тренировочной полосой препятствий. Однако это вызвало значительное усложнение планировки конструктивных решений, в конечном счете, удорожание строительства: различные технологические шаги, пролеты конструкций, высоты этажей потребовали устройства перекидных балок, изменения параметров конструкций из разных этажей и т.п.
Основная часть фасадов решена с применением цветного (голубого) и частично дымчатого стекла. Были приняты две системы остекления — фасадное и структурное с остеклением стеклопакетами. Наружное стекло — закаленное, толщиной 8 мм, внутреннее — низкоэмиссионный триплекс. Для определения оптимального варианта на стройплощадке были смонтированы фрагменты остекления, имитирующие части фасадов, а затем непосредственно на фасадах — натурные образцы большой площади с разными видами стекла. Наблюдение за натурными фрагментами в разное время суток, при разной погоде, под разными углами зрения позволило выбрать типы и цвета стекла.
Конструкции стен — трехслойные. Между монолитной железобетонной стеной и облицовкой расположен слой негорючих минераловатных плит толщиной 150 мм. Для защиты утеплителя от воздействия влаги применяется водоотталкивающий нетканый материал.
Нижняя зона фасадов имеет рельефное членение с облицовкой глухих частей гранитом и заполнением оконных проектов дымчатым стеклом.
Козырек входной группы, балконные ограждения, частично простенки, парапетная панель выполнены с применением алюминия (система «ALPOLIC»).
Над кровлей цилиндрической башенной части возвышается пространственная конструкция для размещения фасадомоечной машины, в верхней части остальных фасадов предусмотрено специальное оборудование для чистки стен и остекления.
«Северная башня» — единственный объект, строительство которого ведется по проекту, разработанному Российскими проектными организациями. Проектирование «Северной башни» началось в то время, когда Московские нормативы по проектированию высотных зданий только-только были утверждены. Поэтому многие решения приходилось принимать на базе имеющихся проектов нормативных документов, а также собственного и чужого опыта, чужого — путем различных консультаций и привлечения субподрядчиков для проработки специфических проблем. Так, чрезвычайно важным разделом проекта явилась разработка специальных технических условий противопожарной защиты объекта, разработанных специализированной организацией. Эти технические условия отличает высокая степень детализации мероприятий по всем планировочным решениям (пути эвакуации, лифты, лестницы, противопожарные преграды), конструкциям (классы конструктивной пожарной опасности, пределы огнестойкости), отделочным материалам, инженерному оснащению, в том числе специальным мероприятиям по пожаротушению, противопожарной сигнализации и оповещению о пожаре. Существенным моментом явилось то, что эти технические условия разрабатывались в несколько этапов — параллельно с проектированием технологической, архитектурно-строительной и инженерных частей здания, т.е. детализация и пути разрешения различных проблем находились одновременно с возникновением этих проблем.
Основные конструктивные решения: здание разделено деформационными швами по блокам 1, 2, 3 и в том числе высотная часть 3-го блока также отделена деформационным швом от низкой части 3-го блока. Несущие конструкции каркаса и перекрытий решены в монолитном железобетоне. Каркас запроектирован многопролетным, многоярусным рамносвязевым в двух направлениях. Колонны и диафрагмы жесткости заделаны в фундаментную плиту. Колонны жестко соединены с монолитными дисками перекрытий. Монолитные железобетонные наружные стены жестко соединены с плитами покрытий и перекрытий. В качестве жесткостей используются лестнично-лифтовые узлы. Колонны каркаса, диафрагмы жесткости, плиты перекрытий запроектированы из бетона класса В40, арматура класса А500С. Наружные стены, лестницы, балконы, стены лифтовых шахт — из бетона класса В30. Покрытия атриумов предусмотрены из металлических конструкций. Разработка грунта в котловане производится под защитой ограждения в виде сплошной стены из буросекущихся свай с открытым водоотливом. Стена ограждения в плане выполняется вплотную к торцам фундаментной плиты. Устойчивость ограждающей стены котлована обеспечивается грунтовыми анкерами и системой подкосов. Основанием фундаментной плиты толщиной 1,5 м из бетона класса В40 служат известняки. Стены подвальных этажей выполнены из бетона класса В30.
 

Комплекс из трех 25-этажных жилых домов и торгово-офисных зданий в г. Красногорске Московской области

Главный архитектор проекта
В.Теплов
Главный инженер проекта
В.Маслов

Общая площадь — 23986,6 кв.м,
Сумма общих площадей квартир — 15714,5 кв.м.

Отведенная территория, на которой располагается рассматриваемый объект, находится у второго въезда в город Красногорск, между Ильинским шоссе и автодорогой «Балтия» (Новорижское шоссе). Три 25-этажные жилые башни с нежилыми 1 и 2 этажами, с подвалами под стоянки автомашин являются основным ядром застройки.
Проектируемые корпуса имеют по 6 квартир на каждом этаже.
В корпусах запроектированы эвакуационные лестницы, на 16 этаже предусмотрены технические помещения для размещения насосной, электрощитовой и комнаты пожарного инвентаря, имеются остекленные лоджии со специальными местами для установки кондиционеров.
Фасад здания вентилируемый с большим количеством окон, открывающихся по всей высоте здания.
Стены запроектированы как из монолитного железобетона, так и из ячеистых блоков, с утеплителей и облицовкой из волокнисто-цементных плит «Краспан».
Грунтами основания фундаментной плиты подвала служат пески крупные водонасыщенные, плотные и средней плотности, мощностью слоя до 7,0 м. Грунтовые воды залегают на глубине 1,5–3,2 м от поверхности земли и являются неагрессивной средой для бетона нормальной проницаемости марки W4. Для защиты подвала от грунтовых вод типа «Верховодка» под фундаментной плитой и по стенам предусматривается оклеечная гидроизоляция.
Здания каркасного типа решены как объемные блоки. Основные несущие конструкции — монолитные железобетонные колонны, монолитные безбалочные перекрытия. Основанием является монолитная железобетонная плита, разделенная деформационными швами, каждый объемный блок стоит на своей фундаментной плите. Толщина плиты — 1500 мм из бетона В40, W6, арматура класса А500С.
Колонны, размер которых меняется от высоты, из бетона марок В40, W6; В40, W4; В25, W4, арматура класса А500С.
Плиты перекрытия жилых зданий монолитные железобетонные толщиной 250 мм из бетона марок В30, W4; марок В25, W4; арматура класса А240С, А500С.
Наружные стены зданий запроектированы монолитные железобетонные толщиной 240 мм из бетона марок В40, W6; арматура класса А240С, А500С, с утеплением и облицовкой из волокнисто-цементных плит «Краспан».
Объект находится в стадии строительства.

Жилой комплекс по ул. Дм. Ульянова в г. Москве.

Архитектурная концепция объекта — Дж.Моретти.
Рабочая документация — ОАО «Проектный институт № 2»

Общая площадь сооружения — 57000 кв.м.

Комплекс размещается на юго-западе города, на свободном участке площадью 2,2 га. 22-этажная надземная часть и 3-этажная подземная формируют функциональное ядро комплекса. Жилой комплекс представляет собой многоэтажное здание переменной этажности: от 5 этажей в осях 1–5 между осями А–Д и П–К и в осях 9-13 между осями А–Д и П–К, до 22 этажей в центральной части.
Подземная часть жилого комплекса — трехуровневая и имеет форму квадрата с размерами в плане 79,6 х 79,6 м с сеткой колонн 6,6 х 6,6 м.
Надземная часть комплекса состоит из одной высотной секции и четырех малоэтажных, расположенных по углам от нее.
Особенностью высотной секции является ее сложная конфигурация в плане и по высоте. Надземная высотная 22-этажная секция имеет в плане крестообразный вид и общую форму пирамиды. Пяти- шестиэтажные секции имеют в плане Г-образную форму. Две из них, в осях К–П, сопрягаются с высотой секцией в уровнях второго и третьего этажей, образуя единое здание. Две другие секции в осях А–Д являются самостоятельными зданиями. Шаг конструкций соответствует шагу конструкций подземной части. Высоты основных этажей — 3,6 м.
Участок проектируемого строительство относится к III категории сложности согласно «Инструкции по инженерно-геологическим и геоэкологическим изысканиям в г. Москве».
С поверхности до глубины 0,402 м участок покрыт слежавшимися насыпными грунтами, представленными супесями, суглинками и глинами, с прослоями песка и включением строительного мусора, влажными. Под насыпными грунтами залегают флювиогляционные отложения, представленные суглинками мягкопластичной и тугопластичной консистенции, пластичными супесями и пылеватными песками, средней плотности, влажными. Ниже залегают межморенные флювиогляционные и озерно-ледниковые отложения.
Подземные воды надморенного водоносного горизонта вскрыты во флювиогляционных и озерно-ледниковых песчано-глинистых отложениях на глубинах 7,5–14 м (абс. отм. 161,50, –164,74). Горизонт является безнапорным. Водоупором служат моренные суглинки.
В качестве фундамента принята сплошная монолитная железобетонная плита без осадочных швов, толщиной 1200 мм бетон класса В40, W6, арматура класса А500С.
В подземных этажах жилого комплекса введены дополнительные стены для перераспределения нагрузки от вышележащих этажей на фундаментную плиту.
В колоннах и стенах предусматривается применение бетона класса В40 и арматура класса А500С. Размеры колонн — 500*500 … 1200*300, толщины стен — 300, 400 и 500 мм.
Перекрытия нулевого цикла запроектированы по безбалочной схеме (на отм.
–8,35 м и –4,9 м) толщиной 300 мм, из бетона класса В40 и арматуры класса А500С.
Перекрытие на отм. +0,000 толщиной 300 мм из бетона класса В40 и армату-
ры класса А500С запроектировано по балкам.
В целом нулевой цикл представляет собой жесткую коробчатую структуру, объединяющую за счет внутренних стен фундаментную плиту и междуэтажные перекрытия, на отметках –8,350 и –4,900.
Перекрытия подземной части воспринимают горизонтальную нагрузку от «стены в грунте», являющейся ограждением котлована: перекрытия включаются в работу после срезки грунтовых анкеров в уровне каждого яруса.
По периметру стен и днищу подземной части жилого комплекса выполняется единая гидроизоляция. Применение ПХВ мембраны позволяет обеспечить неразрывность (целостность) гидроизоляции при перемещении (осадке) здания относительно «стены в грунте» является ограждающей конструкцией на период раскопки котлована и возведения нулевого цикла. Для ограничения водопритоков в котлован «стена» заглубляется в водоупорный слой суглинков днепровской морены не менее 1,5 м. Толщина ограждающей конструкции котлована составляет 600 мм. Крепление ограждения котлована выполняется комбинированным способом: в угловых частях котлована предусмотрено устройство 2-х ярусной системы раскосов, на остальных участках — 2-х ярусное крепление котлована из инъекционных анкеров. Шаг анкеров составляет 1,2 м. Снятие анкеров предполагается производить после устройства фундаментной плиты и междуэтажных перекрытий.
Общая устойчивость зданий обеспечивается совместной работой монолитных железобетонных стен, колонн, пилонов и монолитных дисков перекрытий.
Несущие конструкции надземной части: наружные стены толщиной 300 и 400 мм, внутренние стены толщиной 200, 300, 400 и 500 мм, колонны 800 и 1200 мм, пилоны сечением 300*800 мм, стены лифтовых шахт толщиной 200 мм и монолитные перекрытия толщиной 220 и 260 мм, выполняемые из бетона классов В30, В40 и арматуры классов А500, А240. Лестницы — сборные железобетонные марши и монолитные площадки.
Расчеты всего комплекса целиком с учетом напряженно-деформированного состояния грунтового массива, а также его частей, выполнялись с применением следующих программных комплексов: «SCAD», «Лира 9.2 РRO», «ОМ СНиП Железобетон».
Расчеты по ПК «Лира» выполнены Лабораторией железобетонных конструкций НИИЖБ.
В качестве расчетной принята пространственная схема с жестким соединением элементов, образованных из пластинчатых конечных элементов и пространственных стержневых элементов. Основание моделируется упругим с переменными значениями коэффициента постели, принятыми на основании данных по инженерной геологии и рекомендаций института «НИИОСП».
Выполнены статические расчеты и расчет на устойчивость против прогрессирующего обрушения.
Среднее давление под подошвой фундамента — 38,3 т/м2.
Средняя осадка составляет 21 см.
 

Мероприятия по защите конструкций от прогрессирующего обрушения.

В соответствии с «Рекомендациями по защите монолитных жилых зданий от прогрессирующего обрушения» и «Рекомендации по защите высотных зданий от прогрессирующего обрушения» устойчивость здания обеспечивается неразрезностью конструкций, для чего выдерживается необходимая, в соответствии с расчетом, величина нахлестки и анкеровки арматуры, площадь ее в перекрытиях составляет не менее 0,25% от площади сечения бетона. Продольная арматура колонн воспринимает растягивающие усилия, превышающие 10 кН на квадратный метр грузовой площади.
Таким образом, принципиальные конструктивные решения зданий повышенно этажности должны обеспечить безопасность, надежность и устойчивость в процессе эксплуатации и возведения. Живучесть здания определяется рациональной конструктивной системой с резервированием прочности несущих элементов, повышением пластических свойств связей и обеспечение пространственной работы системы несущих элементов и ряд др.
Решения по ограждающим конструкциям должны обеспечивать долговечность всего сооружения с учетом рементно-пригодности.
Наш опыт проектирования и строительства показал, что:
— проектирование многофункциональных высотных зданий предполагает решение разносторонних проблем, и поэтому требует участия в работе целого ряда специализированных организаций;
— проектирование подобных объектов выдвигает требования к авторам-разработчикам таких проектов быть высокими профессионалами;
— в связи с переносом контроля качества материалов и конструкций с завода-изготовителя при сборном строительстве на строительную площадку большое значение приобретает совместная работа технического надзора, строительной лаборатории, авторского надзора, геодезической службы и мониторинга за качеством материалов и строительства.
Следует отметить ряд общих вопросов:
— новое направление высотного домостроения дает сильный импульс развития многим отраслям промышленности, проектировщикам, высшей школе;
— высотное строительство имеет ряд объективных преимуществ, вместе с тем имеются градостроительные и технико-экономические данные, ограничивающие высоту зданий. Поэтому следует тщательно определять целесообразность строительства каждого высотного объекта;
— происходит ряд положительных изменений в области разработки нормативных документов, выпуска технической литературы, обмена опытом по высотному домостроению.
В настоящее время институт «ЦНИИиП жилища» совместно в другими институтами проводит переработку временных норм проектирования высотных комплексов (МГСН 4.19-2005) в постоянные. В Санкт-Петербурге введены в действие территориальные строительные нормы. Жилые и общественные высотные здания ТСН 31-332-2006. Постановление о государственном строительном надзоре в РФ определило критерии отнесения объектов капитального строительства к особо опасным, технически сложным и уникальным. К ним относятся здания высотой более 75 м и наличие более
1-го подземного этажа. Вышла в 2007г. книга «Инженерное оборудование высотных зданий». В этом году выйдет из печати книга «Монолитное высотное строительство», в которой будет представлен накопленный опыт проектирования и строительства. Предполагается, что в ней будет представлен один или два объекта, которые мы рассматривали сегодня. Вместе с тем имеются вопросы, требующие обсуждения и совместных решений.