Оглавление
- 1 Небоскреб
- 1.1 Определение небоскреба
- 1.2 Конструкция небоскребов
- 1.3 История небоскребов
- 1.4 Высотные здания в древности
- 1.5 Ранние небоскребы
- 1.6 Современные небоскребы
- 1.7 Ранние небоскребы
- 1.8 Ограничения и эстетика
- 1.9 Современные небоскребы
- 1.10 Строительство после Второй мировой войны
- 1.11 Инновации и дизайн
- 1.12 Современные тенденции
- 1.13 Высочайшие здания
- 1.14 Проблемы проектирования небоскребов
- 1.15 Стальной каркас и навесные стены
- 1.16 История и развитие небоскребов
- 1.17 Лифты и строительные технологии
- 1.18 Конструктивные соображения
- 1.19 Нагрузка и вибрация
- 1.20 Стальная рама и трубчатые конструкции
- 1.21 Х-образное крепление и упакованная трубка
- 1.22 Трубка в трубке и выносная опора
- 1.23 Система выносных опор и ленточных ферм
- 1.24 Бетонные трубчатые конструкции
- 1.25 Система взаимодействия с каркасом поперечной стенки
- 1.26 Загадка лифта
- 1.27 Экономическое обоснование
- 1.28 Экологические последствия
- 1.29 Оперативная энергия
- 1.30 Энергопотребление в высотных зданиях
- 1.31 Лифты и энергопотребление
- 1.32 Воплощенная энергия и углерод
- 1.33 Загрязнение воздуха
- 1.34 Рейтинг LEED и экологичное строительство
- 1.35 История небоскребов
- 1.36 История небоскребов
- 1.37 Географический переход рекордов
- 1.38 Изменение подхода к проектированию
- 1.39 Архитектурные особенности
- 1.40 Будущие события
- 1.41 Деревянные небоскребы
- 1.42 Полный текст статьи:
- 2 Небоскреб – Arc.Ask3.Ru
Небоскреб
-
Определение небоскреба
- Небоскреб — это высокое здание с несколькими этажами, пригодное для постоянного проживания.
- Современные источники определяют небоскребы как здания высотой не менее 100 или 150 метров.
- Небоскребы могут иметь офисы, отели, жилые помещения и торговые площади.
-
Конструкция небоскребов
- Небоскребы имеют стальной каркас, поддерживающий навесные стены.
- Стены могут быть несущими или навесными, имитирующими обычные стены.
- Современные небоскребы часто имеют трубчатую конструкцию для устойчивости.
-
История небоскребов
- Термин “небоскреб” впервые применен к зданиям со стальным каркасом в конце 19 века.
- Первым небоскребом со стальным каркасом было здание Home Insurance Building в Чикаго в 1885 году.
- Конструкция стального каркаса позволила строить современные сверхвысокие небоскребы.
-
Высотные здания в древности
- В древности существовали высотные жилые дома, такие как Великая пирамида Гизы и Линкольнский собор.
- В средневековье в городах было много высотных башен для защиты и статуса.
- В Шибаме, Йемен, сохранились самые высокие здания из сырцового кирпича.
-
Ранние небоскребы
- В 1857 году Элиша Отис представил безопасный лифт в E.V. Высотное здание в Нью-Йорке.
- В 1870 году компания Otis установила первые коммерческие пассажирские лифты в Equitable Life Building.
- В 1884-1885 годах в Чикаго построено десятиэтажное здание Home Insurance Building, которое считается первым небоскребом.
-
Современные небоскребы
- Современные небоскребы имеют трубчатую конструкцию и большую площадь окон.
- В мире насчитывается более 7 тысяч небоскребов высотой более 150 м.
- Небоскребы часто имеют дизайн с отступами для уменьшения воздействия ветра и пропускания дневного света.
-
Ранние небоскребы
- Первые небоскребы появились в Чикаго и Нью-Йорке в конце 19 века.
- В 1891 году в Луисе, Миссури, было построено первое здание со стальным каркасом.
- В 1889 году в Италии была построена Моль Антонеллиана высотой 197 м.
-
Ограничения и эстетика
- В Лондоне были введены ограничения по высоте из-за проблем с существующими зданиями.
- В Европе строительство небоскребов было ограничено из-за эстетических и пожарных соображений.
-
Современные небоскребы
- Современные небоскребы строятся со стальными или железобетонными каркасами и навесными стенами.
- С 1960-х годов небоскребы переориентировались с символа власти на представление о месте города.
-
Строительство после Второй мировой войны
- После Второй мировой войны началось строительство небоскребов в Москве и других странах Восточного блока.
- Западноевропейские страны также начали разрешать строительство более высоких небоскребов.
-
Инновации и дизайн
- В 1960-е годы резко возросло строительство небоскребов благодаря инновациям.
- Фазлур Рахман Хан разработал концепцию трубчатой конструкции, что изменило дизайн небоскребов.
-
Современные тенденции
- Современные небоскребы фокусируются на экологичности и интегрированных строительных системах.
- В архитектурном плане вернулись классические подходы, такие как постмодернизм и Новая классическая архитектура.
-
Высочайшие здания
- В 1930-х годах Нью-Йорк стал лидером в строительстве небоскребов.
- В 1972 году Всемирный торговый центр стал самым высоким зданием в мире, но его обогнала Сирс-Тауэр.
- Башни-близнецы Петронас в Куала-Лумпуре удерживали звание самого высокого здания в мире в течение шести лет.
-
Проблемы проектирования небоскребов
- Небоскребы должны выдерживать вес, ветер, землетрясения и пожары.
- Они должны быть удобными для доступа и обеспечивать инженерные коммуникации.
- Проблемы включают баланс между экономикой, инженерией и управлением строительством.
-
Стальной каркас и навесные стены
- Небоскребы имеют стальной каркас, что позволяет возводить их выше.
- Стены не являются несущими, что позволяет иметь большие площади окон.
- Навесные стены могут имитировать обычные стены.
-
История и развитие небоскребов
- Небоскребы стали возможны благодаря дешевой энергии и промышленно переработанному сырью.
- Стальные каркасы стали неэффективными для сверхвысоких зданий.
- С 1960 года используются трубчатые конструкции, что сокращает использование материалов и увеличивает высоту.
-
Лифты и строительные технологии
- Лифты стали важными для небоскребов, позволяя пассажирам безопасно подниматься на верхние этажи.
- Современные лифты производятся Otis, ThyssenKrupp, Schindler и KONE.
- Строительные технологии позволяют небоскребам сужаться в ширину и увеличиваться в высоту.
-
Конструктивные соображения
- Хороший конструктивный дизайн важен для небоскребов из-за риска катастрофического разрушения.
- Инженеры не могут быть абсолютно уверены в прочности конструкции, но могут иметь достаточный запас прочности.
-
Нагрузка и вибрация
- Нагрузка на небоскреб зависит от силы строительного материала.
- Ветровая нагрузка на сверхвысокие конструкции является определяющим фактором.
- Вертикальные опоры включают стальные каркасы, бетонные сердечники и конструкцию “труба в трубе”.
-
Стальная рама и трубчатые конструкции
- Сталь заменила чугун в 1895 году, обеспечивая прочность и простоту конструкции.
- Трубчатые конструкции разработаны Фазлуром Рахманом Ханом в 1963 году.
- Трубчатые конструкции уменьшают количество внутренних колонн и увеличивают полезную площадь.
-
Х-образное крепление и упакованная трубка
- Х-образное крепление уменьшает боковую нагрузку и увеличивает площадь помещения.
- Упакованная трубка использует несколько соединенных трубчатых рам для уникального внешнего вида.
-
Трубка в трубке и выносная опора
- Система “труба в трубе” использует внутренние и внешние трубы для дополнительной жесткости.
- Выносная опора и ленточная ферма также используются в некоторых небоскребах.
-
Система выносных опор и ленточных ферм
- Устойчива к боковым нагрузкам
- Используется в BHP House и U.S. Банковском центре в Милуоки
- Включает открытые ленточные фермы
-
Бетонные трубчатые конструкции
- Использованы в One Magnificent Mile и Onterie Center
- Включают башню Трампа в Нью-Йорке
-
Система взаимодействия с каркасом поперечной стенки
- Разработана компанией Khan
- Используется в Brunswick Building
- Включает бетонный каркас с поперечными стенками
-
Загадка лифта
- Лифты важны для небоскребов
- Используются нестандартные конфигурации для экономии площади
- Примеры: башни бывшего Всемирного торгового центра, чикагский центр Джона Хэнкока
-
Экономическое обоснование
- Небоскребы строятся в центрах городов с высокой ценой на землю
- Экономически оправданы при высокой цене на землю
- Примеры: Всемирный торговый центр, башни-близнецы Петронас
-
Экологические последствия
- Небоскребы материалоемки и энергоемки
- Требуют прочного фундамента и большого количества энергии
- Примеры: Эмпайр Стейт Билдинг, “Корнишон” в Лондоне
-
Оперативная энергия
- На долю строительного сектора приходится 50% выбросов парниковых газов
- Эксплуатационная энергия составляет 80-90% энергопотребления зданий
- Влияние высоты небоскреба на микроклимат и энергопотребление
-
Энергопотребление в высотных зданиях
- Снижение энергопотребления на 30-39 этажах связано с выравниванием давления в системах отопления, охлаждения и распределения воды.
- Экономия энергии за счет микроклимата на более высоких этажах.
- Необходимость исследования для более высоких зданий.
-
Лифты и энергопотребление
- Увеличение энергопотребления связано с использованием лифтов.
- От 5 до 25% общей энергии приходится на лифты.
- Неэффективность лифтов из-за высоких потерь на лобовое сопротивление и трение.
-
Воплощенная энергия и углерод
- Воплощенная энергия зависит от используемых материалов.
- Небоскребы обладают более высокой овеществленной энергией из-за увеличения количества материалов.
- Снижение удельной затраченной энергии после 60 этажей.
- Воплощенный углерод также зависит от материалов.
- Существует точка, в которой содержание углерода минимально, затем увеличивается.
-
Загрязнение воздуха
- Конфигурация зданий может усиливать ветер и неравномерное распределение загрязняющих веществ.
- Увеличение высоты зданий увеличивает размеры “мертвых зон” и “горячих точек”.
- Загрязнение воздуха в городских центрах продолжает задерживаться.
-
Рейтинг LEED и экологичное строительство
- Специальные меры на ранних этапах проектирования могут снизить энергопотребление и загрязнение.
- Комплексный подход к проектированию важен для устойчивого развития.
- Микроклимат на верхних этажах можно использовать для улучшения вентиляции и снижения нагрузки на охлаждение.
-
История небоскребов
- Нью-Йорк и Чикаго стали центрами архитектурного движения в начале 20-го века.
- E. V. Хогваут-билдинг стал первым зданием с пассажирским лифтом.
- Вулворт-билдинг был самым высоким зданием в мире до 1930 года.
- Крайслер-билдинг остается самым высоким зданием в мире.
- Эмпайр-стейт-билдинг был первым зданием с более чем 100 этажами.
- Всемирный торговый центр превзошел Эмпайр-стейт-билдинг в 1970 году.
- Северная башня Всемирного торгового центра была самым высоким зданием в мире до 1973 года.
-
История небоскребов
- Первое здание с системой “объединенная труба” построено в 1974 году.
- В 1998 году башни Петронас превзошли его по высоте.
- В 2010 году Бурдж-Халифа стал самым высоким зданием в мире.
-
Географический переход рекордов
- В 1998 году рекорды перешли от США к Малайзии.
- В 2004 году Тайбэй 101 стал самым высоким зданием в Азии.
- В 2010 году Бурдж-Халифа стал самым высоким зданием на Ближнем Востоке.
-
Изменение подхода к проектированию
- В 20-м веке здания имели простые геометрические формы.
- В 1970-х годах появились башни Уиллис-Тауэр и Всемирного торгового центра.
- В 1980-х годах появились постмодернистские тенденции.
-
Архитектурные особенности
- Башни Петронас напоминают азиатские пагоды.
- Тайбэй 101 отражает традицию пагоды.
- Бурдж-Халифа вдохновлен исламским искусством.
-
Будущие события
- Планируются новые небоскребы, такие как Бурдж Мубарак Аль-Кабир и башня Азербайджан.
- Башня Джидда станет первым зданием высотой более километра.
-
Деревянные небоскребы
- Построены несколько деревянных небоскребов, включая “Treet” в Бергене и Brock Commons в Канаде.
- Планируются проекты в Стокгольме, Токио и Чикаго.
- Деревянные небоскребы снижают углеродный след и имеют высокую прочность благодаря CLT.