Sidewalk Labs, дочернее подразделение архитектуры и урбанистики компании Google Alphabet, представило цифровой проект самого высокого в мире 35–этажного деревянного здания.
Sidewalk Labs работает над технологией массового высотного домостроения из дерева в рамках перепланировки набережной г.Торонто. В настоящее время здания подобного типа строят не выше 18 этажей, и компания намеревается побить этот рекорд.
Целый год специалисты изыскивали варианты осуществления поставленной задачи, в результате была создана цифровая Proto-Model X 35-этажной энергосберегающей деревянной высотки, которая станет самой большой в мире.
К консультациям были привлечены архитектурные фирмы Gensler и Michael Green Architecture, которым была поручена разработка визуальной модели.
В 2017 году Sidewalk Labs выиграла тендер на разработку проекта набережной Торонто на береговой линии озера Онтарио, и с тех пор работает над ним.
Разработанный проект отвечает на теоретические вопросы функциональности здания, которое будет собрано из конструктивных элементов изготовленных в заводских условиях.
Древесина интересна тем, что применение ее в строительстве распахивает двери в новую эпоху доступного по стоимости, энергоэффективного и малоотходного домостроения.
Sidewalk Labs представила деревянную 3D модель здания в программном обеспечении Revit building от Autodesk. Подготовительный процесс включал в себя восемь отдельных этапов проектирования и разработчики начали с изучения вариантов конвейерного производства, а затем приступили к разработке водопроводной и электрической систем, которые будут работать без применения каких-либо ископаемых видов топлива (MEP).
Но помимо достоинств у дерева есть и недостатки. Например, оно легче других конструкционных строительных материалов (примерно в 2,5 раза легче бетонного эквивалента), дерево менее прочное и ему предстоит противостоять значительным боковым нагрузкам, таким как ветер.
Команда сразу же исключила возможность применения в конструкции структурного деревянного ядра, поскольку его придётся сделать настолько массивным, что оно «съест» большую часть полезной площади пола. И такую конструкцию будет проблематично изготовить.
«Это одна из причин, почему многие проекты высотных деревянных зданий, завершённых на сегодняшний день, на самом деле являются гибридами, их конструкции усилены бетонными стенами или стальными креплениями», — пишет руководитель проекта Cara Eckholm в своем блоге.
«Мы же приняли решение работать исключительно с древесиной, чтобы использовать преимущества материала и его производственный потенциал.»
Команда позаимствовала из инженерной практики типичные решения высотного строительного проекта: поперечные балки в качестве экзоскелета, демпфер для гашения механических колебаний и противодействия боковым нагрузкам.
Заложенный в проект механический демпфер представляет собой 70-тонное стальное устройство, которое поглощает вибрации и внешние нагрузки, уравновешивает и защищает здание от раскачивания ветром или землетрясения. Это позволило Sidewalk Labs избежать применения экологически нежелательного варианта – бетона, в качестве основного материала здания.
Заключительный этап разработки заключался в оптимизации элементов здания для их дальнейшего конвейерного производства в заводских условиях.
Была разработана система сборки идея которой в том, что уникальные компоненты и узлы, сантехника, электрика прибывают на строительную площадку уже встроенными в поверхности, что обеспечивает максимально простой монтаж.
Здание собирается из унифицированных элементов, которые в одинаковой степени могут применяться при монтаже балконов, стен, ванных комнат, кухонь. Но самым базовым узлом является «напольная кассета» –деревянная панель с акустическими и изоляционными слоями, которая изготавливается на сборочном конвейере за 25 минут.
«Монтаж пола деревянного небоскреба отличается от тех технологий, которые сегодня популярны в строительстве высотных зданий», — пишет в своем блоге Экхольм. «Обычно в строящемся здании устанавливаются стальные леса, закрепляется фанера, сверху по горизонтальной поверхности заливается бетонный пол, и это долгий, трудный и углеродоемкий процесс.
«Даже в сборных зданиях, которых сегодня не так немного, пол делают из бетонных плит, а инженерное, электрическое и сантехническое оборудование монтируется потом, отдельно», — добавила Cara Eckholm.
Наконец, команда пересмотрела концепцию облицовки. Были разработаны эскизы ограждающей конструкции здания, чтобы избежать появления «печного» пейзажа из одинаковых фасадов. Из предложенных вариантов: «алмазная огранка», «цветные жалюзи» и «эффект филиграни».
«С ростом стоимости строительства во многих крупных городах, древесина становится одним из потенциальных решений для обеспечения большей доступности жилья. Необходимо уходить от типовых высотных зданий, и деревянные здания могут помочь градостроителям сформировать новые динамичные районы, отличающиеся оригинальной архитектурой и эффективной инженерией», — заключает Cara Eckholm.
