CC BY
59Зарубежный опыт в проектировании зданий
Бажин Григорий Михайлович,
старший преподаватель, кафедра металлические и деревянные конструкции, ФГБОУ ВО НИУ Московский государственный строительный университет, gbajin@mail.ru
Антониади Валерия Дмитриевна,
студент, кафедра металлические и деревянные конструкции, ФГБОУ ВО НИУ Московский Государственный Строительный Университет, valeriya.dmitrievna.98@mail.ru
В статье рассмотрен зарубежный опыт применения современных технологий в проектировании на примере ведущего члена европейского союза: Федеративной республики Германии. Приведены примеры строительства новых объектов недвижимости на территории ФРГ, запроектированных с использованием новых инновационных технологий. Представлены примеры проектов зданий и сооружений, при проектировании и возведении которых применялись новые технологии и решения. Проанализированы перспективы развития немецкой строительной индустрии в целом и области проектирования в частности. Дана оценка применяемых уже сегодня инноваций в области проектирования в Российской Федерации и перспективы развития строительной отрасли в нашей стране. Приведены примеры использования новых технологий информационного моделирования на объектах строительства и внедрение этой технологии в проектировании зданий и сооружений.
Ключевые слова. Строительство, конструкции, инновации, проектирование, BIM.
Германия - это государство в Западной Европе, являющееся финансовой державой Европы, а строительство является её наиболее значимым фактором роста. Немецкая строительная индустрия заработала отличную международную репутацию, основанную на инженерном мастерстве, качественном управление проектами и строительными работами.
За последнее время население Германии существенно увеличилось, поэтому больше людей стали нуждаться в доступном жилье. Описанные выше факты свидетельствуют о положительном сдвиге в немецком строительстве, однако это является и основной проблемой. В настоящее время существует серьезное несоответствие между потребностями искателей домов и типом домов, которые строятся в Германии. Проще говоря, похоже, что немецкое строительство сосредотачивает свои усилия на строительстве больших и дорогих объектов недвижимости, предназначенных для продажи, в то время как большинство населения страны нуждается в доступных домах для сдачи в аренду. Это критический недостаток в строительной стратегии сектора и приводит к усилению текущей проблемы нехватки жилья. Еще один очень важный элемент, который необходимо принимать во внимание, касается цен на жилье, которые сильно завышены.
К настоящему времени очевидно, что строительный сектор Германии находится на критическом пути. Тем не менее, огромный потенциал для отрасли все еще существует. Но требуется честный и глубокий стратегический сдвиг, прежде чем немецкое строительство будет готово использовать все возможности, которые появляются на его пути.
Использование инноваций может действительно усовершенствовать процесс строительства. Например, прогнозная аналитика может помочь в более быстром анализе воздействия, которое новое здание или дорога может оказать на область. Способность идентифицировать потенциальные риски и схемы в зависимости от местоположения здания может в конечном итоге привести к составлению дорожной карты строительства для определенных типов областей или проектов. Само собой разумеется, что это может сэкономить немецкому строительству значительное количество времени и ресурсов в подобных будущих проектах.
Немецкие инновации [3] в области конвертов зданий, наряду с активными солнечными системами, трансформировали здания за пределы чистой нулевой энергии (где здание производит столько энергии, сколько оно использует, как измеряется в течение года), теперь они функционируют как чистые экспортеры энергии. Еще одно новшество, внедряемое в настоящее время в Германии, продиктовано стремлением к прозрачности. Вместо твердых стен, в Германии выбирают прозрачные профили для ненесущей стены.
X X
о го А с.
X
го m
о
2 О
м о
Так, одним из примеров современного проектирования в Германии является Эльбфилармония в городе Гамбург на реке Эльба. Это один из самых больших и акустически совершенных концертных залов в мире, который больше напоминает арену. Его сотворили архитекторы из знаменитого бюро Херцог и де Мерон, обладатели Притцкеровской премии, взяв за основу старый кирпичный склад кофе и какао. Максимальная высота здания 108 метров и это самое высокое жилое здание в Гамбурге.
Структурная прочность старого склада была увеличена, чтобы выдержать вес нового дополнения, которое идентично в плане, но поднимается как волна от восточного до западного конца. 1745 свай и 428 стальных конструкций. 2200 панелей, в каждой - по четыре стекла, покрытых защитной пленкой. И это не только филармония, в которой большой зал на 2100 мест и камерный - на 550. Здесь есть звукозаписывающая студия, четыре десятка квартир, подземный гараж, отель, рестораны, конференц-центр и смотровая площадка. Разработкой акустических систем концертных залов занимался известный японский инженер Ясухиса Тоёта. Среди его работ - акустика концертного зала Мариинского театра в Санкт-Петербурге, Дома музыки в Хельсинки, Сантори-холл в Минато.
Здание старого склада представляет собой массив из кирпича, испещренный отверстиями размером 50х75 см, которые сложно назвать окнами. Архитекторы надстроили над ним новую стеклянную конструкцию в виде кристалла, состоящую из частично изогнутых стеклянных панелей, которые образую волны на фасаде. Прямо посередине здания, между новой стеклянной конструкцией и старым кирпичным зданием, архитекторы разместили балкон, опоясывающий филармонию. Они назвали это Площадью, поднятой на 30 метров над землей. Издалека эта часть филармонии выглядит как шарнир, на котором держится "кристалл".
Решения по остеклению фасада предложила компания Guardian Glass, а в Gartner разработали все фасадные элементы. Для этого проекта архитекторы выбрали стекло с магнетронным напылением, особенностью которого является солнцезащитное напыление, которое обеспечивает пропускание видимого света на 47%. С помощью этого стекла удалось увеличить энергоэффективность здания, так как оно обладает низким солнечным фактором — 44%. Такой показатель помогает снизить требования к системе кондиционирования здания и контролировать температуру внутри него.
Одной из трудностей при строительстве стала разработка изогнутых стеклянных сегментов фасада — до этого момента еще никто не гнул стекла такой сложной 3D-геометрии, однако результат превзошел все ожидания — филармония стала сенсацией и привлекла внимание СМИ и миллионов людей со всего мира.
Рис 2. Изогнутый стеклянный сегмент фасада Эльбфилар-монии.
о
CS
о
CS
со
о ш m
X
<
m О X X
Рис 1. Конструктивная схема Эльбфилармонии в городе Гамбург.
Главный зал на 2150 мест, практически изолированный от остального здания, находится внутри стеклянного объёма. Архитекторы решили подвесить его на высоте 50 метров с помощью огромных пружин.
Рис 3. Схема строительства многофункционального офисного здания
Ещё одним примером инновационных технологий проектирования в Германии является проект Джаспер Архитектор по превращению старого торгового центра в городе Берлин в многофункциональное офисное здание, покрытое полностью остекленным фасадом с вырезанной формой, которое называется «иР!». В настоящее время строится в берлинском районе Фридрих-схайн и должно быть построено в начале 2020 года.
Архитекторы Джаспер увидели возможность «раздеть» квадратное здание размером 262 х 262 фута (80 х 80 метров) до его конструктивных бетонных колонн и напольных плит, а затем разрезать треугольные призмы с каждой стороны квадратного здания, чтобы заполнить внутреннее пространство естественным светом. «Эти срезы, а также стратегическое террасирование и скручивание этажей, создают дополнительный доступ к свету и оптимизируют вид на центр Берлина», - сказал Джаспер Архитектор.
Рис 4. Проект многофункционального офисного здания.
Для сравнения рассмотрим строительную индустрию в России [4], ведь страна за сравнительно короткий период — в течение полувека — стала мощной индустриальной державой. Она создала мощную сеть промышленных предприятий, которые функционируют и развиваются на базе последних достижений науки и техники. Так, например, в России «зеленое строительство» начало развиваться не так давно, чего нельзя сказать о странах Евразийского союза или Америке. Но уже сейчас в Российской Федерации активно создаются проекты строительства экологически чистых малоэтажных зданий и небоскребов [2]. Также в последние несколько лет в России стало популярно BIM (Building Information Modeling) -информационное моделирование здания [5]. Оно позволяет уменьшить количество ошибок в проектировании и на этапе строительства, обеспечивает поддержку всего жизненного цикла здания от эскиза до сноса, и, что немаловажно, благодаря прозрачности всех процессов позволяет заказчику существенно сэкономить. Или, например, ведутся разработки, связанные с целенаправленным изменением надмолекулярной структуры цементных бетонов. Ученые пока могут утверждать лишь то, что стоимость российской продукции будет выгоднее, чем западные аналоги.
Таким образом, можно сделать вывод, что инновации в строительстве - это передовые технологии, без которых нельзя представить современное общество.
Литература
1. Артеменко А. А. Актуальные вопросы инновационного развития строительства // Молодой ученый. — 2015. — №11. — С. 742-744. — URL .
2. Винер О. Е., Наумова Л. И. Инновационные технологии в современном строительстве // Экономика и менеджмент инновационных технологий. 2014. № 9 (36). С. 48-49.
3. Кобышев Александр, «Инновации в Германии» -Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, 2013.
4. Костецкий Д. А. Проблемы инновационного развития строительства // Приволжский научный вестник. 2015. № 4-1 (44). С. 78-81.
5. Селютина Л. Г. Значение информационного моделирования строительных процессов и объектов проектирования в современных условиях // Сборники конференций НИЦ Социосфера. 2015. № 1. С. 9-10.
6. Левин Ю.А. Рынок малоэтажного жилищного строительства: факторы развития и перспективы // Экономика строительства. 2005. № 12. С. 20-27.
7. Левин Ю.А. Проблемы развития рынка малоэтажного домостроения и некоторые пути их инновационного решения // Право и инвестиции. 2009. № 3. С. 60-62.
Foreign experience in building design Bazhin G.M., Antoniadi V.D.
Moscow State University of civil Engineering The article considers the foreign experience of using modern technologies in design on the example of a leading member of the European Union: the Federal Republic of Germany. Examples of construction of new real estate objects on the territory of Germany, designed using new innovative technologies, are given. Examples of projects of buildings and structures where new technologies and solutions were used in the design and construction are presented. The prospects for the development of the German construction industry in General and the field of design in particular are analyzed. An assessment of the current innovations in the field of design in the Russian Federation and the prospects for the development of the construction industry in our country is given. Examples of the use of new information modeling technologies at construction sites and the introduction of this technology in the design of buildings and structures are given. Keywords. Construction, construction, innovation, design, BIM. References
1. Artemenko A. A. Actual issues of the innovative development of
construction // Young scientist. - 2015. - No. 11. - S. 742-744. -URL.
2. Wiener O. E., Naumova L. I. Innovative technologies in modern
construction // Economics and management of innovative technologies. 2014. No. 9 (36). S. 48-49.
3. Kobyshev Alexander, "Innovation in Germany" - Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, 2013.
4. Kostetskiy D. A. Problems of the innovative development of construction // Volga Scientific Bulletin. 2015. No. 4-1 (44). S. 78-81.
5. Selyutina L. G. The value of information modeling of construction processes and design objects in modern conditions // Conference collections SIC Sociosphere. 2015. No. 1. P. 9-10.
6. Levin Yu.A. Low-rise housing market: development factors and
prospects // Construction Economics. 2005. No. 12. P. 20-27.
7. Levin Yu.A. Problems of development of the market of low-rise
housing construction and some ways of their innovative solution // Law and investments. 2009. No. 3. P. 60-62.
X X
О
го А
с.
X
го m
о
2 О
to о
