Современные высотные здания становятся все более сложными инженерными системами, однако ключевые изменения в сегменте последних лет связаны не столько с появлением новых материалов, сколько с развитием цифрового проектирования и комплексной координации проектных решений. Такой вывод следует из оценок архитекторов и конструкторов, работающих с высотными объектами, сообщает bfm.ru.
По словам участников рынка, небоскребы остаются площадкой для внедрения передовых строительных технологий. Развитие ультравысокопрочных бетонов, высокопрочных сталей, композитных материалов и трубобетонных конструкций позволяет уменьшать размеры несущих элементов, увеличивать полезную площадь этажей и реализовывать более сложные архитектурные формы.
Среди технологий, получивших распространение в последние годы, специалисты выделяют двухэтажные лифтовые системы Twin Double-deck, различные системы демпфирования колебаний зданий, модульное строительство, а также новые фасадные решения, включая электрохромное остекление и многослойные фасады.
Вместе с тем многие архитекторы считают, что наиболее заметное влияние на отрасль оказало развитие BIM-технологий. Использование информационного моделирования позволяет на ранних стадиях проекта координировать архитектурные решения, конструктивную схему, инженерные системы, вертикальный транспорт, требования пожарной безопасности и эксплуатационные параметры объекта.
Для высотного строительства такая координация имеет принципиальное значение. Стоимость ошибок при увязке инженерных систем в небоскребах существенно выше по сравнению с объектами меньшего масштаба. Кроме того, цифровые модели позволяют заранее выявлять ограничения и принимать решения по форме здания, структуре ядра и фасадным решениям.
По оценке проектировщиков, за последние годы многие конструктивные решения, ранее считавшиеся уникальными, стали стандартной практикой для высотных объектов.
Речь идет, в частности, о применении:
Такие решения позволяют совмещать различные функциональные требования в пределах одного объекта — от подземных паркингов и общественных пространств до жилых и офисных этажей.
Специалисты также отмечают развитие технологий ультравысокопрочного бетона (UHPC), который позволяет снижать размеры колонн и стен без потери несущей способности.
Интерес к отрасли вызывает и трубобетон — конструкция, в которой стальная труба заполняется бетоном. Такое сочетание обеспечивает совместную работу материалов и повышает несущую способность элементов по сравнению с традиционными решениями.
Продолжаются исследования в области карбоновой арматуры и композитных материалов, а также самовосстанавливающихся бетонов, способных компенсировать появление микротрещин в процессе эксплуатации.
Отдельным направлением становится использование древесины в высотном строительстве. В мировой практике уже реализуются проекты многоэтажных зданий с применением CLT-панелей и гибридных конструктивных схем, сочетающих дерево, бетон и сталь.
Одним из ключевых направлений развития остается борьба с ветровыми и сейсмическими нагрузками.
Если ранее основной упор делался на повышение жесткости конструкций, то сегодня активно используются системы контролируемого демпфирования. В высотных зданиях применяются как традиционные маятниковые демпферы большой массы, так и активные системы, работающие на основе датчиков и алгоритмов управления.
Параллельно совершенствуются методы аэродинамического моделирования. На этапе проектирования широко используются цифровые расчеты ветровых воздействий и испытания физических моделей в аэродинамических трубах.
При этом участники рынка отмечают, что говорить о технологической революции в высотном строительстве пока преждевременно. Несмотря на появление новых материалов и инженерных решений, развитие отрасли остается поступательным и во многом опирается на проверенные технологии и конструкции.