Четыре поколения строительства высотных зданий - Строительство и ремонт

Тот уровень высотного строительства, который мы видим сегодня, является результатом ряда строительных процессов и разработок, проводимых на протяжении многих лет. Изначально это были тяжелые и прочные конструкции, которые со временем сменились легкими конструкциями, как мы видим сегодня.
Высотные здания, которые мы видим в настоящее время, и те, которые находятся в процессе строительства, являются четвертым поколением высотных зданий. В высотных зданиях четвертого поколения большое внимание уделяется безопасности и защите зданий, а также факторам безопасности жизнедеятельности.
В следующем разделе мы кратко рассмотрим различные поколения строительства высотных зданий.

Строительство высотных зданий в первом поколении

Высотные здания, построенные в первом поколении, имеют тяжелые стены. Наружные стены возводились из камней или кирпича.
При рассмотрении толщины стен, они были заданы большей толщины. Это делается для того, чтобы вся нагрузка на здание воспринималась стенами должным образом.
Примером высотного здания первого поколения является Монаднок Билдинг в Чикаго. Оно было построено в период с 1889 по 1891 год. Здание имеет 16 этажей и считается самой высокой несущей конструкцией в мире. Толщина стен у основания составляет 6 футов. Такая толщина позволяла переносить нагрузки с верхних этажей.
Большинство властей первого поколения выработали рекомендацию, согласно которой для поддержания нагрузки от первого этажа необходима толщина, равная 12 футам. Эта толщина увеличивалась на четыре дюйма с каждым этажом.
Таким образом, это ограничило строительство этажей более 10. Упомянутое выше здание Монаднок было исключением в тот период.
Многие высотные здания первого поколения отличались фасадами, выполненными из чугуна. Некоторые здания имели колонны из чугуна, но они были незащищенными. Использовались даже кованые колонны и стальные балки.
Большинство перекрытий в этот период были сделаны из дерева. Это было слабым звеном во время пожара. Это привело к многочисленным обрушениям зданий.
Незащищенные вертикальные проемы были обычной строительной практикой при возведении высотных зданий. Повсеместно в высотных зданиях использовались открытые лестницы, лифтовые шахты и световые колодцы. Эти особенности ограничены в современном высотном строительстве зданий.

Здание “Монаднок” в Чикаго

Второе поколение строительства высотных зданий

Высотное строительство второго поколения можно также назвать высотным строительством до Второй мировой войны. Эта эпоха дала толчок развитию защищенных стальных каркасных конструкций.
Ниже перечислены особенности, которыми характеризовались высотные здания этого поколения:

Сборка огнестойкости
Ограждение шахт
Компартментализация
Использование негорючих материалов

Для всех видов металлических конструктивных элементов были предусмотрены ограждения из каменной кладки. Это также было предусмотрено для вертикальных шахт, которые были ограждены кирпичной кладкой и плиткой.
Конструкция перекрытий была выполнена с помощью бетонных полов, которые были построены на кирпиче или арках из пустотелой плитки. Площади этажей были разделены. Использование горючих материалов в строительстве было ограничено в целях повышения огнестойкости.
Здания, построенные в период до Второй мировой войны, считались самыми лучшими зданиями. Для того чтобы иметь более тесный доступ к естественной вентиляции и освещению, здания имели небольшие площади. Это было обычным явлением в строительстве.
Более открытые площади этажей появились в современных высотных зданиях с изобретением системы центрального отопления, систем кондиционирования воздуха (HVAC), систем флуоресцентного освещения и т.д.
Высотные здания этого периода имели этажи с хорошо разделенной пожарной зоной. Сайт Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке является лучшим примером строительства высотных зданий второго поколения.

Здание Эмпайр Стейт в Нью-Йорке

Строительство высотных зданий третьего поколения

Третье поколение строительства высотных зданий известно как высотное строительство после Второй мировой войны. Это привело к эволюции гораздо более легких строительных методов и материалов.
В эту эпоху возникла конструкция типа стального каркаса с ядром, или, другими словами, техника строительства с центральным ядром. Общая наружная стена окружала внутреннюю структуру ядра.
Внешняя стена – это либо стекло, либо какой-то каменный материал. Внешний стальной каркас имеет навесные стены, которые крепятся к нему с помощью крепежа. Крепление осуществляется таким образом, что между каркасом и навесными стенами остается зазор.
В этот зазор помещается противопожарный материал, иначе может возникнуть вертикальное распространение огня. Это является основной причиной пожаров в крупных высотных зданиях.
Очень важен метод и тип используемого противопожарного материала, аналогичный тому, который используется для заполнения зазора, как упоминалось выше. Во многих зданиях используется фрикционный огнезащитный материал, такой как каменная вата, который помещается в зазор навесной стены. Он удерживается на месте за счет трения.
Когда материал становится влажным из-за дождя, воды из кондиционера или по любой другой причине, этот материал впитывает воду и становится тяжелым. Когда он становится слишком тяжелым, он выпадает. В такой ситуации зазор в навесной стене становится незащищенным. Это создает открытый путь для распространения вертикального огня.
Это поколение значительно увеличивает использование центрального отопления, а также системы вентиляции (кондиционирования воздуха и т.д.) внутри здания. Это в большей степени связано с движением воздуха и распространением дыма и огня. Эти здания третьего поколения можно определить как здания без окон, поскольку используется общая система ОВКВ.
Жильцы сталкиваются с проблемой эвакуации из-за отсутствия пожарных вышек и менее удаленных ножничных лестниц. В современных высотных зданиях лестницы располагаются в основной структуре, поэтому они больше не будут оставаться удаленными для доступа. Поскольку в этих основных конструкциях большинство лестничных клеток, было замечено, что они более загрязнены дымом и продуктами горения, когда возникает вероятность серьезного пожара.
Во многих современных высотных зданиях была предусмотрена разгерметизация лестничных клеток, но это оказалось бесполезным. Во время массовой эвакуации разгерметизация лестничного колодца становится бесполезной, так как двери быстро открываются.
Многие мега-высотные сооружения имеют уникальные конструктивные особенности для достижения желаемой высоты. Сайт Морская башня и бывший Всемирный торговый центр использовали трубчатую конструкцию.
Трубчатая конструкция предусматривает использование несущих элементов с высокой нагрузкой для связывания и окружения зданий. Внутренние элементы должны воспринимать меньшую нагрузку. Поэтому в трубчатой конструкции здания секции и конструкции размещаются в соответствии с этим критерием. Для поддержки перекрытий используется комбинация ферм.

Башня Seas Tower в Чикаго

Четвертое поколение высотных зданий

Это поколение строительства высотных зданий уже началось и находится на своем пути. Его также называют высотным строительством после событий 11 сентября. Конструкции этого поколения заставляют нас увидеть воскрешение многих особенностей, которые наблюдались во втором поколении.
Учитывая все ограничения прошлого поколения, новые высотные конструкции предусматривают возможность эвакуации через лестничную клетку. Это также учитывает возможность оказания помощи пожарным подразделениям посредством логистических операций.
Например, использование лифтов в тяжелом корпусе, устойчивом к огню, взрыву, обрушению и дыму.
Эти надежные методы строительства обходятся недешево. Но забота о пожарной безопасности и безопасности жизни идет на компромисс с затратами.

Бурдж-Халифа, Дубай – высотное строительство четвертого поколения

Читать далее:
Структурные детали Бурдж-Халифа – бетонный уровень и фундамент
Типы систем перекрытий для многоэтажных стальных конструкций
Строительство стальной каркасной конструкции Фундаменты, колонны, балки и перекрытия

Читайте далее:

<\/div>window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({\"blockId\": \"R-A-2348978-11\",\"renderTo\": \"yandex_rtb_R-A-2348978-11\"})})<\/scr"+"ipt>"; cachedBlocksArray[337936] = "

<\/div>window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({\"blockId\": \"R-A-2348978-10\",\"renderTo\": \"yandex_rtb_R-A-2348978-10\"})})<\/scr"+"ipt>"; cachedBlocksArray[337935] = "

<\/div>window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({\"blockId\": \"R-A-2348978-9\",\"renderTo\": \"yandex_rtb_R-A-2348978-9\"})})<\/scr"+"ipt>"; cachedBlocksArray[337934] = "

<\/div>window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({\"blockId\": \"R-A-2348978-8\",\"renderTo\": \"yandex_rtb_R-A-2348978-8\"})})<\/scr"+"ipt>"; cachedBlocksArray[337933] = "

<\/div>window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({\"blockId\": \"R-A-2348978-7\",\"renderTo\": \"yandex_rtb_R-A-2348978-7\"})})<\/scr"+"ipt>"; cachedBlocksArray[337932] = "

<\/div>window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({\"blockId\": \"R-A-2348978-6\",\"renderTo\": \"yandex_rtb_R-A-2348978-6\"})})<\/scr"+"ipt>"; cachedBlocksArray[337931] = "

<\/div>window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({\"blockId\": \"R-A-2348978-5\",\"renderTo\": \"yandex_rtb_R-A-2348978-5\"})})<\/scr"+"ipt>"; cachedBlocksArray[337930] = "

<\/div>window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({\"blockId\": \"R-A-2348978-4\",\"renderTo\": \"yandex_rtb_R-A-2348978-4\"})})<\/scr"+"ipt>"; cachedBlocksArray[337940] = "

<\/div>window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({\"blockId\": \"R-A-2348978-3\",\"renderTo\": \"yandex_rtb_R-A-2348978-3\",\"type\": \"feed\"})})<\/scr"+"ipt>"; -->