Стоманени конструкцииПредизивкателството 20 Fenchurch Street Стоманата, като строителен материал, има редица предимства и добри технически характеристики, които я правят предпочитан материал за изграждане на носещите конструкции на различни сгради. Характерен пример в това отношение са многоетажните сгради.
В настоящата статия ще разгледаме една новострояща се сграда в Лондон, която се отличава с височина от 180 метра и интересна конструкция, изпълнена от стомана. Нека проследим предизвикателствата преди и по време на строителството на сградата - 20 Fenchurch Street, която предстои да бъде открита през 2014 г.
текст инж. Милена Чолакова
В центъра на Лондонското сити, високо над водите на река Темза, се извисява сградата 20 Fenchurch, която вече дава заявка да бъде една от най-високите сгради в английската столица.
Сградата, наричана още Walkie Talkie, освен със своята височина от 177 метра, ще се откроява впечатляващо и със своята архитектура. Характерно за нея е разширяващата се във височина етажна площ. Някои оприличават външния й вид на запалена факла, заради увеличаващата се широчина във височина.
Носещата конструкция е стоманена и уникална по рода си, заради архитектурните особенности на сградата, които налагат и по-специфични, индивидуални подходи на проектиране и строителство.
Очаква се небостъргачът да бъде завършен през пролетта на 2014 г.
За проекта
Идеята за проекта води началото си още от 2004 година, но тогава идеята за подобна сграда става обект на сериозни критики от English Herritage и Юнеско. Обявила са я за сграда с вредно въздействие върху останалите сгради, тъй като със своята разширяваща се във височина конструкция, тя би създавала проблеми със слънчевото осветяване върху сградите в съседство. По проект първоначално се е предвиждало сградата да е с височина 200 метра, но това породило притеснения относо визуалното й въздействие върху катедралата Сейнт Пол и Лондонската кула. Впоследствие, обаче, височината е била намалена и коригираният проект е одобрен през 2006 година. И въпреки намалената височина, дълго време е имало притеснения относно въздействието й върху околната градска инфраструктра. През 2007 година сградата получава пълно разрешение за строеж.
Идеята сградата да има такава форма във височина никак не е случайна. Това е начин да има повече използваема градска площ, при доста по-малък отпечатък върху терена и оползотворяване на по-малко от градската част в близост. По-артистичната част на проекта е свързана с идеята на уругвайския архитект Rafael Vinoly да проектира сграда, която се надвесва над Темза – един вид като поклон над реката.
Сградата е с височина 38 етажа, като всеки етаж има уникална площ и площта на всеки следващ етаж се увеличава, като на ниво 34-ти етаж разликата в площите на етажа, спрямо най-долните етажи, е 60%. Общо от всички етажи, сградата впечатлява със своите 680 000 квадратни метра офисни площи. От 14 000 квадратни метра площ в долната част, небостъргачът се издига до горе, като достига 28 000 кв. м. Увеличаването на използваемата площ във височина има и друго предимство, особено в райони с тесни улички, защото по този начин би се освободило доста градско пространство.
На покрива се предвижда изграждането на покривна, небесна градина, която ще включва богата гама от растителни видове, ресторанти и 360 градусова панорамна гледка над целия град. Ботаническата градина на покрива ще е най-високият обществен парк в Лондон.
Сградата е изградена по всички изисквания за устойчиво строителство и е отличена с BREEM сертификат. В нея ще са интегрирани нисковъглеродни технологии, включително фотоволтаични клетки по фасадата.
Иновативната фасада включва външно оцветяване, което е проектирано с най-съвременни техники, за да се намали драстично слънчевото затопляне, като същевременно се увеличи максималната дневна слънчева светлина и значително се намалява въглеродният отпечатък на сградата. Двоен и троен стъклопакет алуминиева дограма е предвидена за фасадата.
Конструкцията
Проектирането на конструкция като тази е голямо предизвикателство за всеки един от екипа строителни инженери конструктори. Основните трудности тук идват от необичайната форма на сградата и това, че всеки един етаж е различен. Не по-малко препятствие се оказва и увеличаващата се маса на конструкцията във височина. Обширно 3D моделиране на всички структури се налага да бъде направено. С тази задача се захваща конструкторът Halcrow Yolles, който е майстор на 3D геометрията на конструкции. Този модел дава възможност да се развие подробно крайната конфигурация, да се визуализират външните стени, да се определи точното местоположение на колоните и да се избере подходящо решение за носещите рамки.
На по-късен етап е направена и 4D визуализация, където четвъртата дименсия е „време”. За първи път се използва подобен подход в Обединеното кралство. 3D моделът помага на проектантите за основните изчисления на конструкцията, а внедряването на 4D модел в хода на работата позволява на всички да проследяват във всеки един момент от време на какъв етап е изграждането на конструкцията, да се проследява дали на всеки етап се изпълняват правилно заложените проектни изисквания, и по този начин се получава полезна връзка между всички участници в проекта. Моделът дава възможност да се определи как след монтиране на първоначалната асансьорна инсталация работата ще продължи по-ефективно. След изграждане на носещото ядро и монтиране на асансьорите, те се използват за транспортиране на материали и персонал нагоре-надолу по целия обект. Интересен факт за тази сграда е, че тук са инсталирани асансьори с двойни платформи – double deck lift system.
Преди строителството
За издигането на стоманената конструкция на 20 Fenchurch Street, се налага преди това на същото място да бъде разрушена съществуваща сграда. Съществуващата сграда е с височина от 25 етажа и е от типа – сгради с окачени етажи. Построена е през 1968 година, а разрушаването й е завършено през 2008 година. Въпреки, че е строена отгоре надолу, разрушаването й се извършва отдолу нагоре. Поради спецификата на конструкцията, конвенционални методи за разрушаване не може да бъдат приложени.
Отхвърлен е вариантът сградата да бъде разрушена чрез експлозиви, заради многото сгради в близост.
Решават да разрушават сградата отдолу нагоре. Но и тук има известен проблем, заради оставащата на върха тежка покривна конструкция. Изход проектантите намират чрез вмъкване на временни колони по периметъра на сградата. С това решение сградата вече се разрушава по познатите методи.
Изграждане
През януари 2011 година започват работите в сутеренното ниво, а до края на годината сградата е издигната на нивото на улицата и носещото ядро вече се вижда, като смело дава заявка за своето развитие във височина.
Първо е построено мощното стоманобетонно ядро. За да се получи балансирана конструкция местоположението на ядрото е изместено от първоначалното си положение в центъра на подовите плочи на място, където е центърът на масите на конструкцията. Мощното стоманобетонно ядро има съществена роля в целия проект не само като основна носеща конструкция на цялата сграда, но и и през време на строителството. То служи за работна „площадка” и върху него са монтирани кулокранове, с които се монтира стоманената конструкция.
През април месец на 2012 г. е издигната първата стоманена колона, а в края на годината вече е завършен целият стоманен носещ скелет на сградата. В началото на 2013 г. Стоманената конструкция вече е достигнала нивото на „небесната градина” (sky garden).
Изборът на стомана за носещите конструктивни елементи е породен от много причини, и не на последно място – заради бързата скорост на издигане.
Общото тегло на стоманата в цялата сграда е изчислено на повече от 13000 тона, като само за носещите рамки теглото на материала е около 8200 тона. Само за носещите стоманени рамки са изготвени около 6000 монтажни стоманени сегмента. Количеството бетон, предвидено за сградата, е 28 000 кубични метра. А площта на остъклената част по фасадата – около
33 000 квадратни метра.
За да се постигне формата на сградата, колоните са фасетирани на всеки два етажа. Ъгловите колони са с отклонение по вертикалата 12 метра по оста север-юг, а тези по оста изток-запад – с отколонение 6 метра. Изграденото вече ядро осигурява необходимата стабилност, за да се монтират стоманените колони, но когато се стига до нивото на „небесната градина” – 35-ти етаж, се налага допълнително укрепване със стоманени ферми.
В началото на годината, 2013-та, е завършено изграждането на стоманената конструкция до последния етаж или до покривната градина. В периода от февруари до юли на 2013 година ще се изгражда „Небесната градина”. Паралелно с този процес, още от края на лятото на миналата година, започнаха дейностите по довършителните работи. А фасадната облицовка – „стъклената завеса” вече е достигнала средата на сградата по височина.
През пролетта на 2014 година се очаква в сърцето на Лондон да се извисява една изцяло завършена сграда, впечатляваща с модерни технологии, дизайнерски и конструктивни решения.26/05/2013 |
