Высотность зданий влияет на выбор их формы и обьемно-планировочных решений независимо от их функционального назначения. Высотные здания проектируют преимущественно башенного типа с компактной центричной формой плана исходя из требований минимального ограничения инсоляции примыкающей застройки и необходимости формирования выразительного силуэта здания.
В связи с радикальным влиянием на устойчивость здания ветровых воздействий с учетом возможности резонансного вихревого возбуждения колебаний зданий, его горизонтальное сечение существенно развивают (до 40x40, 50x50, 40x60 м в зависимости от высоты). Таким образом, площадь этажа высотного здания не превышает 2-2,5 тыс. кв.м. даже в 80-100-этажных небоскребах. В целях снижения ветровых воздействий выбирают эффективную в аэродинамическом отношении объемную форму здания - цилиндрическую, пирамидальную или призматическую. В целях повышения устойчивости здания прибегают к расширению его сечения к основанию в одном или двух направлениях.
Весьма эффективная в аэродинамическом отношения пирамидальная форма башни применяется относительно редко как по объемно-планировочным так и конструктивным соображениям. Она не всегда хорошо согласуется с рядом распространенных конструктивных систем и требует поэтажной смены планировочных решений.
На выбор пропорций высотных зданий оказывают непосредственное влияние также нормативные ограничения горизонтальных перемещений верха здания с учетом крена фундаментов в зависимости от его высоты (Н). Они должны составлять для зданий высотой до 150 м. не более 1/500Н, свыше 250 - 1/1000Н, для промежуточных высот - по интерполяции.
На выбор пропорций высотных зданий оказывают непосредственное влияние также нормативные ограничения горизонтальных перемещений верха здания с учетом крена фундаментов в зависимости от его высоты (Н). Они должны составлять для зданий высотой до 150 м. не более 1/500Н, свыше 250 - 1/1000Н, для промежуточных высот - по интерполяции.
Высотные здания, как правило, существенно дороже многоэтажных или повышен¬ной этажности. На их удорожание влияет еще целый ряд факторов, отражающихся на объемно-планировочном решении высотных зданий и приводящих к увеличению их стоимости. К этим факторам относятся:
- частичная утрата рабочих площадей высотных зданий из-за размещения в их объеме горизонтальных несущих конструкций (ростверков, консолей), занимающих пространство отдельных этажей;
- затраты 20-30% кубатуры здания на размещение вертикального транспорта и его обслуживание (лифтовые холлы, лифтовые шахты, машинные отделения и пр.);
- устройство технических этажей для размещения инженерного оборудования (насосных станций, зональных элементов внутреннего теплоснабжения, вентиляционных систем, элементов хозяйственно-питьевого и пожарного водоснабжения и пр.);
- устройства горизонтальных пожарных отсеков для временного пребывания людей во время пожара.Помимо общих особенностей проектирования высотных зданий, радикальное влияние на их объемно-планировочные решения естественно оказывает их функция: офисная, гостиничная, жилая, многофункциональная.
Здания офисов
Здания офисов составляют преобладающую группу сооружений в высотном строительстве. Именно для размещения аппарата управления и банков сформировался высотный тип здания в конце XIX в. Планировочная структура таких зданий постепенно изменялась от жесткой (одно- или двухкоридорной) к гибкой, утвердившейся на длительный срок (с конца 1950 по 1990 гг.)
Здания офисов составляют преобладающую группу сооружений в высотном строительстве. Именно для размещения аппарата управления и банков сформировался высотный тип здания в конце XIX в. Планировочная структура таких зданий постепенно изменялась от жесткой (одно- или двухкоридорной) к гибкой, утвердившейся на длительный срок (с конца 1950 по 1990 гг.)
Различие между жесткой и гибкой планировками состоит в стационарной фиксации пространства горизонтальных коммуникаций (коридоров, холлов, галерей) в зданиях с жесткой планировкой при допущении перестановки сборно-разборных перегородок между отдельными кабинетами.
В зданиях гибкой планировки жестко фиксировано только размещение узлов вертикальных коммуникаций и санитарных помещений. Все остальное пространство этажа делят лишь расстановкой мебели, фиксирующей размещение отдельных групп служащих. Иногда в пространстве этажа выделяют легкими перегородками несколько небольших кабинетов для руководства.
Расчленение пространства этажа озеленением определило возникновение термина «ландшафтное бюро» для офисов с гибкой планировкой. Возможность применения гибкой планировки определялась отсутствием в нормах проектирования большинства стран требований к естественному освещению рабочих мест и противопожарных ограничений к величинам площадей рабочих залов и помещений. Необходимые параметры микроклимата - по освещенности, температурно-влажностному режиму, скорости движения воздуха, акустическому режиму - обеспечивались только инженерно-техническими средствами (искусственное освещение, кондиционирование воздуха, звукоизоляция, звукопоглощение и пр.).
Внедрение планировок по типу «ландшафтного бюро» происходило в 1960-е гг. одновременно с изобретением каркасно-ствольной конструктивной системы: планировочная схема с центральным расположением узла вертикальных коммуникаций и конструктивная - с центральным расположением ствола жесткости и колонн только вдоль наружных стен - совпали, что способствовало широкому распространению «ландшафтных бюро». Постепенное сокращение объема применения «ландшафтных бюро» стало происходить к концу 1980 гг. по организационным и экономическим причинам.
К концу XX в. постепенно изменялись планировочные решения высотных офисов за счет устройства атриумов. Наиболее радикально они отразились в проекте коммерческого банка во Франкфурте-на-Майне, возведенного в 1997 г. по проекту Н. Фостера. Автор назвал свое произведение «первым экологически чистым офисом» в мировой практике. Основаниями для такого утверждния послужили: полноценное естественное освещение рабочих мест при введении атрии ума, естественная аэрация рабочих мест через атриум, введение в структуру планировки отдельных этажей зимних садов в качестве мест психологической разгрузки и зон поступления приточного наружного воздуха для аэрации рабочих помещений.
К концу XX в. постепенно изменялись планировочные решения высотных офисов за счет устройства атриумов. Наиболее радикально они отразились в проекте коммерческого банка во Франкфурте-на-Майне, возведенного в 1997 г. по проекту Н. Фостера. Автор назвал свое произведение «первым экологически чистым офисом» в мировой практике. Основаниями для такого утверждния послужили: полноценное естественное освещение рабочих мест при введении атрии ума, естественная аэрация рабочих мест через атриум, введение в структуру планировки отдельных этажей зимних садов в качестве мест психологической разгрузки и зон поступления приточного наружного воздуха для аэрации рабочих помещений.
Однако идея «экологически чистого офиса» внедряется медленно. «Ландшафтное бюро» в силу простоты решения плана и сдачи в аренду продолжают возводить в различных странах от Китая до Австралии и Мексики даже в начале XXI века.
Более широкое распространение получает комбинированная планировка рабочих этажей офисов. Ее внедрению способствовало также развитие оргтехники. Рабочие места для углубленной индивидуальной работы размещают в кабинетах, расположенных вдоль наружных стен, и оборудуют компьютерами.
Более широкое распространение получает комбинированная планировка рабочих этажей офисов. Ее внедрению способствовало также развитие оргтехники. Рабочие места для углубленной индивидуальной работы размещают в кабинетах, расположенных вдоль наружных стен, и оборудуют компьютерами.
Жилые здания
Жилые высотные здания составляют в общем объеме высотного строительства незначительную часть, их высота в пределах от 30 до 70 этажей (при преобладании 30-40-этажных). Причины - функционально-технические и социальные. Основным функциональным требованием в проектировании жилищ является необходимость естественного освещения всех комнат квартиры при их глубине до 6 м. Это обстоятельство определяет малую ширину корпуса жилых зданий, что входит в противоречие с требованиями развития ширины здания для обеспечения его устойчивости при ветровых воздействиях, либо приводит к неэффективному использованию пространства здания.
Жилые высотные здания составляют в общем объеме высотного строительства незначительную часть, их высота в пределах от 30 до 70 этажей (при преобладании 30-40-этажных). Причины - функционально-технические и социальные. Основным функциональным требованием в проектировании жилищ является необходимость естественного освещения всех комнат квартиры при их глубине до 6 м. Это обстоятельство определяет малую ширину корпуса жилых зданий, что входит в противоречие с требованиями развития ширины здания для обеспечения его устойчивости при ветровых воздействиях, либо приводит к неэффективному использованию пространства здания.
В связи с присущим широкой практике компактным размещением высотных объектов в деловых центрах городов включение высотных жилых зданий в эту застройку не достаточно удобно и престижно.
Гостиницы
Гостиничные комплексы строят высотными чаще, чем жилые дома, и располагают их не только в деловых центрах, но и в зонах транспортных узлов (вокзалов, аэропортов) и в туристических районах.
Гостиничные комплексы строят высотными чаще, чем жилые дома, и располагают их не только в деловых центрах, но и в зонах транспортных узлов (вокзалов, аэропортов) и в туристических районах.
Объемно-планировочное решение гостиниц подчинено общему для высотного строительства требованию компактности формы плана - треугольного, прямоугольного, овального, круглого. В последнем применяют радиально-центричное или ортогональное размещение номеров. Но компактная форма даже при большой этажности не дает возможности резко (до 800-1000 мест) повысить вместимость гостиниц, наряду с компактной получили распространение узловая и атриумная схемы планировки.
Быстрое распространение атриумной планировочной схемы связано с ее архитектурными, техническими и экономическими преимуществами. Она позволила престижно и выразительно решить архитектурно-пространственную организацию здания. При этом создавалось представительное и удобное общее пространство крытого атриума, увеличивалась вместимость гостиницы, обеспечивалась экономию энергозатрат. Высота построенных к настоящему времени атриумных гостиниц приближается к 50 этажам.
Многофункциональные высотные здания
Многофункциональные высотные здания стали формироваться с начала XX в, однако наибольшее распространение они получили позднее.
Многофункциональные высотные здания стали формироваться с начала XX в, однако наибольшее распространение они получили позднее.
Классическим примером многофункционального сооружения, стало здание «ПанАм» (Пан-Америка-билдинг), построенное в 1958 г. в Нью-Йорке по проекту В. Гропиуса. Под зданием располагалась узловая станция на пересечении двух линий метрополитена, на крыше - вертолетная площадка, а между верхней и нижней отметками расположились помещения торговли, офисов, гостиниц и т.п. Рекорд высоты и многофункциональности «ПанАм» был побит в 1969 г. высотным зданием «Джон Хинкок-билдинг» в Чикаго (арх. Б. Грехем, инж. Ф. Кан) высотой 344 м.
В здании предусмотрены помещения торговли, паркинги, офисы, квартиры, рестораны, обсерватория, телевизионные студии и антенна. Башня имеет форму усеченной пирамиды с размерами в основании 40x60 м. В связи с этим размещение жилой зоны в верхней суженной части пирамиды обосновано, так как позволяет избежать неэкономичной планировки квартир большими подсобными площадями, не имеющими естественного освещения. Сами же квартиры весьма скромной планировки, преимущественно однокомнатные, что характерно для жилища в высотных домах делового центра городов.
К концу XX в. число функций в высотных зданиях сокращается. Растет число однофункциональных зданий - офисов или отелей, вторая функция которых (торговля и развлечения), концентрируется только в первых этажах. Характерным остается такое сочетание двух функций. Чаще всего это сочетание по высоте гостиниц и офисов при расположении жилых номеров на верхних отметках. Хотя иногда встречается и обратное решение. Обязательным является размещение между разными функциональными зонами технического этажа. До настоящего времени наряду с этими основными схема ми сочетаний функций встречаются и индивидуальные: включение клубов или конференц-залов на нижних отметках.
Уникальным остается функциональное расчленение здания на конторы и квартиры по всей высоте сооружения. Такое решение было реализовано арх. Ф.-Л. Райтом в «башне Прайса» в г. Бартесвилл (Оклахома). Оно обеспечило индивидуальность облика здания и изоляцию жилой зоны от офисной благодаря изолированным входам и лифтам.
