CC BY
16610. Hodgman, C. Where history happened: a history of disability / C. Hodgman, S. Jarrett // BBC History Magazine. - London : Immediate Media. - 2012. - Vol.13, № 10. - Pp. 76-81.
11. Wheatley, E. Stumbling Blocks before the Blind: Medieval Constructions of a Disability / E. Wheatley. - MI : University of Michigan Press, 2010. - Pp. 2-28. - ISBN 978-0-472-11720-8.
П. С. Болдырева 10.24412/cl-35672-2022-1-0041
P. S. Boldyreva
Современная архитектурная классификация высотных зданий Modern architectural classification of high-rise buildings
Ключевые слова: высотное здание, высотное строительство, небоскреб, классификация, функция, технология. Keywords: high-rise buildings, tall building design, skyscraper, classification, function, technology. Аннотация: Предлагается авторская классификация по 10 основным признакам: высота объекта, функциональная насыщенность, основное функциональное назначение, размещение в структуре города, конструктивная схема, материал конструкции и технология возведения, положение транспортно-коммуникационного ядра, тип объемно-пространственной композиции, количество доминирующих композиционных осей построения, пластическое решение внешней формы. Приводятся примеры зарубежных и отечественных небоскребов.
Abstract: Author's classification is proposed according to 10 main features: the height of the object, functional content, main functional purpose, location in the city structure, constructive system, material and construction technology, core location, type of spatial composition, number of dominating compositional construction axes, sculpturesque solution of the external form. Foreign and native examples of skyscrapers are given.
Несмотря на многочисленные исследования высотных зданий в настоящее время остается актуальным вопрос их классификации. Внедрение новых технологий и материалов, рост высотных отметок, увеличение степени интеграции небоскребов в структуру города, модификация функциональных схем приводит к появлению новых классификационных признаков, которые являются важными характеристиками объектов. Авторская систематизация высотных зданий по определенным критериям позволяет наиболее наглядно увидеть современное многообразие архитектурных решений, а также проследить взаимозависимость различных параметров небоскребов.
Одним из главных классификационных признаков для данного типа зданий является высота объекта. Согласно опубликованным материалам CTBUH (англ. Council on Tall Buildings and Urban Habitat - Совет по высотным зданиям и среде), небоскребы делятся на
3 группы: от 100 до 300 м - высотные, от 300 до 600 м -сверхвысокие, от 600 м - мегавысокие. Большинство высотных зданий относятся к первой группе; среди них можно выделить Вулворт-билдинг в Нью-Йорке (241 м), башню Ренье в Сиэтле (157 м), Сент-Мэри Экс 30 в Лондоне (180 м). Сверхвысокие небоскребы насчитывают более 100 объектов; примерами являются Шанхайский Всемирный финансовый центр (492 м), Лахта-центр в Санкт-Петербурге (462 м), «Око» в Москве (Южная башня -367 м), «Федерация» в Москве (башня «Восток» - 374 м). К мегавысоким зданиям в 2021 году относятся только
4 небоскреба: Бурдж-Халифа в Дубае (828 м), Merdeka 118 (678,9) в Малайзии, Шанхайская башня (632 м), Makkah Royal Clock Tower (601 м) в Саудовской Аравии.
По функциональной насыщенности небоскребы предлагается разделять на моно-, би- и мультифунк-циональные (рис. 1).
Рис. 1. Классификация небоскребов по функциональной насыщенности: а - монофункциональные, б - бифункциональные, в - мультифункциональные
Монофункциональное высотное здание - это здание, которое имеет одну главную функцию, занимающую примерно 90% объема здания, а также несколько второстепенных, с суммарной долей около 10%, которые несущественно влияют на архитектурное решение объекта. Примеры - Пирамида Трансамерики в Сан-Франциско (рис.1а), Сирс (Уиллис)-Тауэр в Чикаго, Коммерцбанк-Тауэр в Франкфурте-на-Майне, штаб-квартира ССТУ в Пекине.
Бифункциональное высотное здание - это здание, в котором осуществляются две функции, каждая из которых занимает от 15 до 70% объекта. Для данной группы небоскребов наиболее распространенным решением является соединение офисов и гостиниц, или же апартаментов. Примеры - Центр Джона Хэнхока в Чикаго (офисы, апартаменты, рис. 1б), Маханакхон в Бангкоке (офисы, гостиница), Дворец культуры и науки в Варшаве (культурно-развлекательные учреждения, офисы).
Мультифункциональное высотное здание - это здание, включающее от трех функций (в основном соединение офисов, гостиниц и апартаментов), каждая из которых занимает значительную долю от общей площади; к ним не относятся технические помещения и автостоянки. Примеры - башня «Осколок» в Лондоне (рис. 1в), Бурдж Аль-Мамляка в Эр-Рияде, Бурдж-Халифа в Дубае.
По основному функциональному назначению высотные здания стоит разделить на офисные, учебные, жилые (квартиры и апартаменты), гостиничные и промышленные.
Офисные небоскребы, как наиболее ранний и распространенный вид высотных объектов, следует диффе-
ренцировать на подгруппы в зависимости от количества компаний и предприятий в одном здании, а также от направленности их деятельности. Примеры высотных зданий на 1 компанию (как привило, являющихся и главными офисами/ штаб-квартирами) - башня «Эволюция» в Москве (компания «Транснефть»), комплекс PPG Place в Питтсбурге (компания Pittsburgh Plate Glass); на несколько фирм - башня «Федерация» в Москве, Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке.
Небоскребы, полностью предназначенные под образовательные учреждения, насчитывают всего несколько объектов, в том числе башню «Кокон» в Токио, в которой расположено 3 вуза (Токийская школа моды, Токийский колледж информационных технологий и Токийский медицинский университет).
Жилые небоскребы составляют небольшую часть высотного строительства, что объясняется рядом социальных и функционально-конструктивных причин. Однако с течением времени в данной группе возникают все новые виды объектов (например, superslim [3, с. 86] на Манхэттене - 262 Fifth Avenue).
Высотные гостиницы проектируются чаще, чем жилые дома, и нередко являются знаковыми символами города - гостиница «Украина» в Москве, Бурж-Аль-Араб в Дубае.
Промышленные высотные объекты встречаются крайне редко, однако в условиях высоких темпов урбанизации и ограниченности земельных ресурсов являются весьма перспективным направлением (пример - мусоросжигательный завод «Копенхилл» в Копенгагене).
Одним из основополагающих классификационных признаков небоскребов является их размещение
Рис. 2. Примеры размещения небоскребов в структуре города: а - ММДЦ «Москва-Сити», б - Даунтаун Манхэттена в Нью-Йорке, в - Даунтаун в Дубае, г - Кэнери-Уорф в Лондоне
в структуре города (рис. 2). Предлагается выделить 3 области: центральная часть города, срединная и периферия.
В центральной части небоскребы в основном расположены в деловых районах, характеризующихся наиболее развитой транспортной инфраструктурой; рассчитанных на высокий уровень пассажиропотока и предлагающих широкий спектр средств передвижения (рельсовые, автомобильные, водные, воздушные). Примерами таких локаций является ММДЦ «Москва-Сити» внутри Третьего транспортного кольца (рис. 2а), Даунтаун Манхэттена в Нью-Йорке (рис. 2б), Даунтаун в Дубае (близ шоссе Шейха Зэйда, рис. 2в), Сити и Кэ-нери-Уорф в Лондоне (рис. 2г).
Для срединной части свойственна менее насыщенная транспортная структура. Срединная часть в Москве - это участок, ограниченный Третьим и Четвертым транспортными кольцами, в Дубае - территории района Джумейра, Марина (в основном отели), в Лондоне - территория Внутреннего Лондона.
На периферии объекты высотного строительства по причине низкой целесообразности встречаются крайне редко. Как правило, они оказывают увеличенную нагрузку на существующую транспортную сеть, что выявляет ее недостаточную разработанность для таких зданий. Периферия для Москвы - это зона от Четвертого транспортного кольца до МКАДа, для Дубая - Аль-Барша.
По конструктивным схемам высотные здания следует классифицировать на каркасные, оболочковые, ствольные и диафрагмовые. Однако для повышения устойчивости объекта, увеличения его объемно-пространственного потенциала зачастую используются комбинированные системы (на базе 4 основных).
Каркасная схема - это система из вертикальных (колонн) и горизонтальных (ригелей) стержневых несущих элементов, объединенных жесткими дисками перекрытий. Данная схема наиболее распространена в комбинированном варианте - каркасно-ствольном, применяющемся в районах с повышенной сейсмичностью (например, в здании Taipei 101 в Тайбэе).
Оболочковая схема - это система, в которой основным несущим элементом являются наружные стены. Применяется в зданиях высотой 150-200 м. Одним из наиболее распространенных подвидов данной группы является оболочково-диафрагмовая система, впервые использованная при возведении Сирс (Уиллис)-Тауэр в Чикаго.
Рис. 3. Классификация небоскребов по количеству доминирующих (основных) композиционных осей построения: а - одно направление (х), б - два направления (х+ х или у), в - три направления (х+х+у)
Ствольная схема - это система, в которой основным несущим элементом является пространственный стержень, транспортно-коммуникационное ядро, центральное расположение которого наиболее целесообразно с точки зрения обеспечения устойчивости здания. Пример - здание Коммерц-банка в Франкфурте-на-Майне.
Диафрагмовая схема - это система, в которой главные несущие функции выполняют вертикальные плоскостные элементы - внешние и наружные стены. Данная система применяется в основном при строительстве жилья или гостиниц. Самое высокое здание с диафраг-мовой (стеновой) конструктивной системой - Colonia-Haus в Кельне (высота 147 м).
По материалам конструкции и технологии возведения предлагается деление небоскребов на 3 группы: сталь, железобетон и перекрестно-клееная древесина.
Здания со стальным каркасом возводятся посредством монтажа укрупненными отправочными марками (отдельными элементами цельной конструкции).
Наиболее распространенные в высотном строительстве железобетонные объекты по технологии возведения разделяются на монолитные, сборно-монолитные и сборные. Для повышения прочностных характеристик конструкции в последнее время используют комбинированный (на основе первых двух групп) материал -сталежелезобетон (сочетание железобетона с листовой или профильной сталью).
Объекты из перекрестно-клееной древесины представлены в меньшем количестве, и в основном используются с железобетонными или стальными элементами. Высотные проекты, предполагающие применение исключительно деревянных конструкций, пока что остаются нереализованными - River Beech Tower в Чикаго (Perkins+Will) и Oakwood Tower в Лондоне (PLP Architecture).
Одним из сравнительно новых классификационных признаков высотных зданий является расположение транспортно-коммуникационного ядра (ТКЯ). Новизна обуславливается тем, что в течение продолжительного времени центральное расположение ядра оставалось единственно возможным вариантом для обеспечения наибольшей прочности и устойчивости здания, а также для создания комфортной среды. Сегодня же по данному признаку можно выделить 4 основных группы: здания с центральными (80%), периметральными (15%), смешанными (3%) и внешними (2%) ТКЯ.
В здании с центральным ТКЯ вертикальное сообщение уровней осуществляется внутри периметра и удалено от основных границ объема.
В небоскребах с периметральным ТКЯ перемещения по высоте происходят у участка периметра здания, но не выходят за его пределы (Башня Коммерц-банка в Франкфурте-на-Майне, Шэньчжэньский финансовый центр).
Смешанное ТКЯ обслуживает вертикальные сообщения как в центре, так и на периметре здания в зависимости от изменения конфигурации уровней с повышением высоты (в ступенчатых, смещенных и конических
формах - Танцующие башни в Дубае, Падающая башня в Абу-Даби).
В небоскребах с внешним типом вертикального сообщения уровней ТКЯ частично или полностью выступает за границы основного объема (Инленд Стил Билдинг в Чикаго, Ханькин-центр в Шэнчьжэне, Технологический центр Комкаст в Филадельфии).
При делении небоскребов на группы по типу объемно-пространственной композиции следует учитывать количество и качество не только вертикальных объемов, но и горизонтальных элементов. Наиболее общим является деление высотных объектов на одноствольные, представляющие собой отдельно стоящую башню, и многоствольные, из 2 и более объемов. Каждая из них имеет свои подгруппы в зависимости от наличия, типа и расположения горизонтальных элементов - стилобатов, соединяющих галерей, подвесных мостов и др. Как в одноствольных, так и в многоствольных небоскребах горизонтальные композиционные элементы по высоте размещаются в нижней, средней или же верхней части. Горизонтальные объемы в нижней части представляют собой стилобаты, обеспечивающие зрительную устойчивость здания, формирующие своеобразный пьедестал для образа доминирующей вертикальной формы. Примеры - башня «Сапфир» в Стамбуле (одноствольная композиция со стилобатом), башня «Федерация» в Москве (двуствольная композиция со стилобатом). Горизонтальные объемы в средней части в одноствольных башнях встречаются редко и, как правило, являются ключевыми элементами в отражении основного назначения здания, его специфики. Примеры - Шэнчжэнь-ская фондовая биржа (горизонтальная плита - «плавучая база фондового рынка»), башня короля Эдуарда в Ливерпуле (горизонтальный объем как элемент креста, формы распятия). Горизонтальные объемы в средней части в многоствольных башнях проектируются намного чаще, так как обеспечивают большую устойчивость зданиям, а также формируют новые маршруты внутри системы, в том числе эвакуационные пути. Примеры - башни «Петронас» в Куала-Лумпуре, Всемирный торговый центр в Бахрейне, Голден-Игл-Тяньди в Нанкине. Горизонтальные композиционные элементы в верхней части одноствольных башен проектируются в качестве обзорных или же вертолетных площадок. Примеры - башня 30 Хадсон Ярдс в Нью-Йорке (горизонтальная плита - обзорная площадка), финансовая башня Битекско в Хошимине (горизонтальный элемент - вертолетная площадка). С помощью горизонтальных объемов в многоствольных высотных комплексах формируются обзорные общественные пространства, увеличивается полезная площадь, повышается устойчивость системы. Примеры - Марина-бэй-сэндс в Сингапуре, Раффл-Сити в Чунцине.
По количеству доминирующих (основных) композиционных осей построения высотных зданий пред-
лагается выделить 3 группы: развитие по одному направлению (z), по двум (z+ x или y), по трем (z+x+y).
К первой группе относится большинство небоскребов, основной объем которых имеет доминирующую вертикальную ось (z). Примеры - Башня Свободы в Нью-Йорке, Гран-Торре-Сантьяго в Сантьяго (рис. 3а), башня Агбар в Барселоне.
Небоскребы, в которых в одних составных композиционных элементах доминирует вертикаль, а в других горизонталь, представлены в основном многоствольными структурами. Пример - Раффл-Сити в Чунцине (рис. 3б) и «Адрес-резиденс-скай-вью» в Дубае.
Одним из немногих примеров третьей группы объектов является здание ССТУ в Пекине (рис. 3в). При изменении направления композиционного развития строительный объем небоскреба выстраивается в одном случае по оси z, в другом - по оси у, в третьем - по оси x.
В зависимости от характера пластического решения внешней формы небоскребы разделяются на объекты с однородным и многочастным строением оболочки по всей высоте здания. Наиболее распространенным типом многочастного строения оболочки является постмодернистский вариант с делением небоскреба на 3 части («основание», «тело» и «венчание»), сформулированный в 1980-х годах в Нью-Йорке как попытка вписать высотное здание в городскую структуру и учесть масштабность восприятия человеком. Пример- АТ&Т-билдинг в Нью-Йорке. Небоскребы с однородным строением оболочки имеют одинаковый характер пластического решения по всей высоте. Примеры - Сигрем-билдинг в Нью-Йорке, «Око» в Москве.
Сегодня небоскребы достигают все больших высотных отметок, в них апробируются новые типы сценариев, новые методы устойчивого развития и приемы включения в транспортную систему; расширяется спектр конструктивных схем и материалов. Высотные здания не перестают быть перспективной отраслью развития даже в городах с исторической застройкой. Данный тип здания, формирование которого обуславливается рядом факторов - экономических, социальных, инженерно-конструктивных, градостроительных и экологических, -нуждается в комплексном и глубинном изучении, типологической систематизации и точной классификации для выявления качественных и количественных тенденций развития высотного строительства.
Список цитируемой литературы:
1. Генералов, В. П. Особенности проектирования высотных зданий : учебное пособие / В. П. Генералов. - Самара : СамГТУУ 2009.
2. Маклакова, Т. Г. Высотные здания. Градостроительные и архитектурно-конструктивные проблемы проектирования: [монография] / Т. Г. Маклакова - Изд. 2-е. - Москва : АСБ, 2008.
3. Типология. Небоскребы : [интервью с Филиппом Никандро-вым] // Проект Россия. - 2017. - №85. - С. 86-89.
4. Oldfield, P. Offset Cores: Trends, Drivers and Frequency in Tall Buildings / P. Olfield, B. Doherty // CTBUH Journal. - 2019. - Issue II. - Mulgrave: Images Publishing Dist Ac, 2019. - Pp. 39-45.
