СТРОИТЕЛИ - строителна техника, материали, технологии, инструментигодина XI, брой 1, 2014

Кулите Al Bahar

Кулите Al Bahar

Фасада, която се движи, вдъхновение за дизайн в основата на което е природата, културните традиции, въплътени в модерни технологии и иновативни решения – всичко това може да бъде видяно в кулите Ал Бахар в Абу Даби.
На особеностите на архитектурата, конструктивната система и уникалната фасада на тези небостъргачи ще се спрем в настоящата статия.


текст инж. Милена Чолакова

В търсене на иновативен дизайн, вдъхновението почерпано от природата, подкрепено от културни традиции, може да „роди” атрактивни архитектурни решения. Пример за такава успешна симбиоза между културно наследство и природа е проектът на двете кули Ал Бахар в Абу Даби.

Абу Дабу се разви като център на голям брой новопостроени високи сгради през последното десетилетие. Що се отнася до устойчиво развитие, повечето дизайнерски екипи вече работят в посока прилагане на уникални технологии за строителство в специфичния климат на пустинята, като същевременно целта е да се намали и въглеродният отпечатък от строителството с високи темпове.

Най-впечатляващата част от проекта, обект на настоящата статия, е иновативната динамична фасадна обвивка, която се отваря и затваря в зависимост от позицията на слънцето, редуцирайки слънчевата топлина с повече от 50%.

През 2012 г. международно жури определи кулите за едни от най-красивите и модерни небостъргачи на годината.

Архитектурата
Проектът включва две кули, всяка с височина 29 етажа (145 метра високи) и с капацитет 1000-1100 човека. Намират се на източния вход на кръстовището на Al Saada и Al Salam Street в град Абу Даби. Двете кули са с общ подиум (партерните етажи), където се помещава широк кръг от общи съоръжения – служебни стаи, ресторанти, конферентна зала. На покривите им са разположени „небесни” градини, пространството около кулите е опасано от озеленени пешеходни алеи, палми и водни атракции.

Концепцията за дизайн е едновременно културно и екологично съобразена, и отговаря на стремежите на Плана за развитие до 2030 година в Абу Даби, включващ цялостна рамка за развитие, основаваща се на принципа на културна и екологична отговорност, заедно с разработването на стандарт за управление и опазване на околната среда и насърчаване на инвестиции за възобновяеми технологии и устойчиво развитие.

С цел да генерират формата на кулите, архитектите от Aedas прилагат принципи на геометрична композиция, повлияна от традиционната ислямска архитектура. Геометричният състав е в основата и определящ елемент за развитието и визията на ислямската архитектура. Например, един от най-прилаганите елементи е кръгът. Ротацията изразява концепцията за обединение и единство – важно понятие в исляма и все по-утвърждаващата се наука биомимикрия. Биомимикрията е дисциплина в дизайна и проектирането, която търси устойчиви решения, подражавайки и изследвайки доказалите се с времето модели и стратегии в природата - например слънчеви фотоволтаични клетки, вдъхновени от листо. Основната идея е, че природата, която показва богато въображение по необходимост, вече е решила много от проблемите, с които ние се сблъскваме: енергия, производство на храна, контрол на климата, не токсична химия, транспорт и др. Оказва се, че в търсене на иновативни проекти за небостъргачи, природата и културата са най-устойчивите източници на вдъхновение.

След интензивен период на дизайн проектантите се спират на кръглата форма в план и цилиндрично издигане на кулите във височина. С такава форма се създава достатъчно голям обем при оптимално застроена площ. Впоследствие формата им е „изваяна” около сърцевина, в основата и в горната част са по-тесни, а в средата се уширяват (форма тип „бъчва”). Заради фасадната им обвивка, на която ще се спрем подробно в оставащата част на статията, някои ги оприличават на ананаси.

Водеща идея при формиране на концепцията е да се намали влиянието на силното слънцегреене. Аеродинамичният профил е благоприятен и от гледна точка на ветровото натоварване, което е значително при сгради с голяма височина. В горната си част кулите са срязани под ъгъл, за да се увеличи площта за разполагане на фотоволтаична система. Фотоволтаичните клетки, разположени на южната част от покрива на двете кули, генерират около 5% от общата енергия от възобновяеми енергийни източници и се използва за затопляне на вода. Кулите са едни от първите сгради в Персийския залив, получили LEED Silver рейтинг за устойчиво строителство.

Подземните две нива са оформени като паркинг. От последния етаж се излиза на просторна покривна градина.

Проектът е завършен през 2008 година, а строителството продължава три години от 2009 г. до 2012 г. Печелят във водеща международна класация на най-атрактивните небостъргачи от петте континента.

Конструкцията
В търсене на по-голяма конструктивна ефективност, стоманената конструкция се оказва универсално решение за реализация на различни концепции и обличането им в конструктивни форми. Предимствата на стоманата за изграждане на високи сгради са неоспорвани. За носещата конструкция на двете кули също е използвана стомана. Приложена е стандартна за такъв тип високо строителство диагонална мрежа от конструктивни елементи. Диагоналната решетка (известан още като „диагрид”) е от най-иновативните и адаптивни конструктивни подходи, прилаган през новото хилядолетие и добил широка популярност при изграждането на много небостъргачи навсякъде по света.

Фасадата
Седмици наред без дъждове, интензивно слънцегреене и температури от порядъка на 35-40 градуса по Целзий – това е климатът в Абу Даби. Защитата от слънчевото нагряване и прегряването на сградата е един от ключовите моменти, свързани с проекта на кулите. Много от съществуващите високи сгради са решени с окачени фасади, а защитата от слънчево нагряване е осигурена чрез слънцезащитни стъкла. Това, разбира се, е решение на проблема със слънцезащитата, но обикновено ограничава пропускането на дневна светлина в помещенията. Алтернатива е засенчването със специални щори/устройства, което да е гъвкаво и адаптивно според интензитета на слънчево нагряване.

Всяка от двете кули включва повече от 1000 индивидуални слънцезащитни продукта, които се контролират чрез система за управление на сградата и създават „умна” фасада. Тази динамична фасада се отваря и затваря в зависимост от позицията на слънцето, редуцирайки слънчевата топлина с повече от 50%.

Фасадата е дело на дизайнерските екипи на Aedas и Arup. Проектът съчетава традиция и технология, културни елементи и последни иновации във фасадния инженеринг. Проектът за фасадната обвивка на кулите Al Bahar се стреми да осигури контекстуален и културно издържан дизайн, докато в същото време се внедри модерна технология, отговаряща на най-високите стандарти за енергийна ефективност.

Кулите Ал Бахар черпят вдъхновение от традиционния ислямски мотив за дизайна на фасадата, която се изразява най-общо в иновативна система, осигуряваща слънцезащита. Динамичната фасада е замислена като съвременна интерпретация на традиционната ислямска "mashrabiya”. Машарабия е популярна форма на дървена решетка, използвана като декорация на фасадата и в същото време намаляваща отблясъците на силното слънце. Решетките от една страна са причина в помещенията да е по-хладно, а от друга страна - през процепите нахлува дневна светлина.

За защита от силното слънце екипът, работил над Ал Бахар, изработва система от полупрозрачни слънчобрани с триъгълна форма. Формата, както и механизмът им на отваряне/затваряне, са взаимствани от друга културна традиция - японските оригами. Като триъгълни фигурки от хартия тези слънцезащитни панели се отварят и затварят. Всеки триъгълен елемент от слънчобрана е покрит с фибростъкло и e програмиран да реагира на движението на слънцето, като начин да се намали слънчевото затопляне и отблясъците. През вечерта всички екрани се затварят (прибират) и може да се види повече от стъклената фасада. Когато слънцето изгрява сутринта от изток, започват да се отварят и „чадърите”, така се получава едно „движение” на фасадата, следващо изгрева на слънцето и напомнящо поведение на доста от местните растения. От тук кулите са добили и друго название – „Въртящите се сгради”. Тази фасада редуцира с 50% слънчевото затопляне. Освен това, в резултат на ефективната слънцезащита, се намалява и енергията необходима за охлаждане на сградата.

В допълнение, способността на фасадната система да филтрира светлината предлага на архитектите по-голяма свобода и гъвкавост при избор на стъкла за фасадата. Избягва се необходимостта от внедряване на тъмни стъкла, осигуряващи слънцезащита, което пък от своя страна е решаващо за намаляване потреблението на изкуствено осветление. Повече дневна светлина, повече комфорт за обитателите.

В обобщение може да се каже, че последиците от тази иновативна слънцезащитна система са глобални и с двустранно действие – от една страна благоприятни за енергийната ефективност на сградата и комфорта на обитателите, и от друга – намалява се вредното въздействие върху околната среда. Намаляват се слънчевите отблясъци, подобрява се проникването на дневна светлина в помещенията, по-малко се използва изкуствено осветление, наполовина се намалява слънчевото затопляне, което води до намаляване на емисиите на CO2 годишно.