Фруктовые сады на небоскребах

09.01.2014

Архитекторы разрабатывают радикальные новые концепции небоскребов будущего

Пробираться по утрам на машине к месту работы в плотном трафике, перед этим еще успеть отвести дочку в детский сад, а на обратном пути быстро заскочить в супермаркет за покупками – известный бельгийский архитектор Венсен Каллебо (Vincent Callebaut) хочет избавить городских жителей от подобных мучений. По его мнению, они должны получить все, что им нужно, по месту проживания - работу, развлечения, культуру, спорт, услуги врача. И все это должно находиться в пределах шаговой доступности.

И не только это. Новый проект «Каллебо», представляющий собой целый комплекс высотных домов, который архитектор хочет реализовать в китайском городе Шеньчжене в дельте Жемчужной реки напротив Гонконга, содержит в себе значительно больше. Интегрированные в этот комплекс зданий посевные площади и теплицы должны будут снабжать жителей овощами, салатом и фруктами. Парки с большим количеством растений приглашают людей совершить прогулки на большой высоте, а ветряки и солнечные батареи будут снабжать их электричеством.

Создается такое впечатление, как будто этот архитектор своим проектом Asian Cairns - что можно перевести как «Азиатские каменные пирамиды» - хочет создать деревенскую идиллию в самом центре большого города.

Сельскохозяйственные фермы на небоскребах - зеленые деревни в городе

Подобного рода словотворчество немного вводит в заблуждение. На самом деле Каллебо планирует построить комплекс из шести башен, которые снизу до верху будут окружены прозрачными конструкциями, расположенными, как гигантские галечные камни, вокруг центральной конструкционной оси здания.

Намерения Каллебо ясны. «Я хочу привнести в город природу и ее экосистемы», - подчеркивает он. Есть и новое слово для обозначения подобного проекта - «фермоскреб» (farmscraper), что означает используемый в сельскохозяйственных целях небоскреб.

Предложив свою идею относительно соединения метрополий и природы, Каллебо оказался в прекрасной компании. Архитекторы всего мира осознали, что они должны совершенно иначе представлять себе города в будущем для того, чтобы они могли стать экономичнее, удобнее для жизни и больше по размеру.

Занимавшая в течение долгого времени доминирующее положение идея разделения городских центров по функциям - здесь ремесленники, там жилой район, в другом месте квартал развлечений, еще где-то торговая миля - уже устарела. Старый принцип приводит к созданию больших расстояний, а также вызывает расходование огромного количества сырья и энергии.

Влияние сегодня существующих агломераций весьма значительно. Хотя метрополии сегодня занимают всего около 3% земной поверхности, они, согласно существующим подсчетам ООН, уже в настоящее время потребляют три четверти всех ресурсов.

Такие прославленные архитекторы, как сэр Норман Фостер (Norman Foster) в Лондоне или Альберт Шпеер (Albert Schpeer) во Франкфурте, намерены сломать сложившуюся тенденцию с помощью нового поколения высотных домов. Новый идеал - многофункциональные здания, в которых жители могут найти все, что им нужно для жизни.

Особенно удивительная идея разрабатывается в Швейцарии. Цюрихский профессор архитектуры Маттиас Колер (Matthias Kohler) намерен предотвратить разрастание городов и превращение их в своего рода молохов, и сделать это он собирается с помощью летающих роботов, укладывая на высоте вертикально друг на друга целые городские кварталы.

Слишком смело, утопично? Еще никто из новаторов точно не подсчитал, во что в конечном счете обойдется подобная архитектура, отмечают критики. Хотя многие из необходимых технологий уже доступны, варианты их сложного взаимодействия еще практически не испытывались.

Тем не менее очевидно, что нужно что-то делать для того, чтобы в мегагородах не произошел коллапс из-за наплыва людей. Предстоят драматичные перемены. В течение многих столетий люди жили преимущественно на земле. Однако уже в 2050 году, по оценке экспертов ООН, примерно 6,5 миллиарда людей будут жить в городах - около двух третей всех мужчин, женщин и детей на планете. Особенно в Азии и Африке люди толпами перемещаются в города.

Сдержать урбанизацию невозможно. Тем более важно направить ее по такому пути, который бы не стал подвергать опасности функционирование городов в качестве экономических моторов и колыбели цивилизации. На их долю, по мнению архитектора Шпеера, выпадает ключевая роль при бережном обращении с окружающей средой, природными богатствами и климатом. Поэтому он предупреждает: «Мир может стабильно существовать только в том случае, если города получат устойчивое развитие».

Никто не претворяет подобного рода идеи в жизнь столь же бескомпромиссно, как бельгиец Каллебо. Бассейны для разведения рыбы, овощные грядки и лужайки для коров не являются в его проекте всего лишь зеленым фиговым листом. В еще большей степени это относится к ветрякам и солнечным панелям. Они являются основой его философии - вновь производить энергию и продукты питания там, где они потребляются. «Я хочу поместить сельское хозяйство в самый центр города», - говорит он.

Каллебо указывает на оценки ученых, в соответствии с которыми через 35 лет нужно будет собирать уже в два раза больше риса, кукурузы и зерновых для того, чтобы прокормить растущее по численности население планеты. В Нью-Йорке с помощью своего проекта «Стрекоза» (Dragonfly) он хочет показать, какой вклад в это дело способны внести города. Там на 132 этажах нового здания планируется выращивать достаточное количество яблок и грибов, а также разводить кур для того, чтобы досыта кормить ими в течение года 150 тысяч жителей Нью-Йорка.

В Германии также скоро должны появиться подобные проекты. Если взять 16-этажный многофункциональный дом, разработанный франкфуртским архитектором Берндом Шенком (Bernd Schenk) и специалистами вычислительного центра Prior1 в Санкт-Августине, недалеко от Бонна, то можно сказать, что он по своей смелости вряд ли уступает проектам Каллебо.

Источник тепла - вычислительный центр

Исходный пункт архитекторов: они хотят большое количество тепла, возникающего при работе вычислительных центров, использовать в будущем для энергоснабжения городов. Для этого они планируют интегрировать серверные станции в свой недавно разработанный многоцелевой высотный дом. Количество тепла, которое можно в таком случае получить, достаточно большое, подчеркивает Оливер Фронк (Oliver Fronk), осуществляющий руководство этим проектом в компании Prior1. Из каждого киловатт/часа, потребляемого приборами, собственно для вычислений используется всего 1%, тогда как 99% расходуется впустую на производство тепла.

Как раз подобного рода расклад и намерены изменить Фронк и Шенк. При этом они рассчитывают сделать следующий трюк: они хотят добиться того, чтобы их высотный дом получал больше энергии из возобновляемых источников, чем потребляют компьютеры в вычислительном центре. Эти архитекторы рассматривают проект своего дома как город в миниатюре – там будут предусмотрены места для магазинов, жилых помещений, офисов, бассейна, небольших парков и сельскохозяйственных площадей, который по размеру будут сопоставимы с тремя футбольными полями. Предусмотрена даже остановка местного транспорта, а также заправка для электрических велосипедов (E-Bikes) и электромобилей. В этом доме смогут жить и работать около 600 человек.

Весьма революционной представляется энергетическая концепция проекта. Две модульные теплоэлектроцентрали (BHKW) будут снабжать планируемое здание электроэнергией и теплом. Установки работают на метане, который будут выделять на основе фотосинтеза специальные водоросли, с добавлением CO2, получаемого в виде отработанных материалах на теплоэлектроцентралях. Используемые в этом процессе микроорганизмы планируется выращивать в специальных емкостях в подземном этаже, а также на панелях, размещенных на фасаде.

Разработчики не оставили без внимания и вопросы получения прибыли. Излишки тепла, получаемого на установках теплоэлектроцентралей и выделяемого вычислительным центром, владельцы жилья в этом доме смогут продавать операторам теплосетей или направлять на обогрев своих собственных теплиц. Что касается биомассы водорослей, то ее предполагается использовать в качестве сырья для производства косметических препаратов и синтетических материалов.

Пока еще многофункциональный дом Фронка и Шенка существует только на бумаге. Однако оба эти планировщика будущего уверены в том, что технология использования биогаза из водорослей не позднее чем через десять лет будет так распространена, что можно уже будет начать строительстве первого такого дома.

В этом отношении австрийский архитектор Хуберт Ромберг (Hubert Rohmberg) и канадский зодчий Майкл Грин (Michael Green) продвинулись дальше. Эти новаторы в области деревянных сооружений доказали, что высотные здания можно делать из существующих в природе материалов. А еще они опровергли опасения относительно того, что здания из дерева скорее могут загореться, чем дома, изготовленные из стали и бетона.

Это важный шаг. Поскольку, наряду с ресурсосберегающей архитектурой, переход на экологичные строительные материалы считается важнейшим шагом, ведущими к устойчивому развитию городов.

По их мнению, среда может стать полезной в том случае, если высотные здания в будущем в больших масштабах будут возводиться из дерева. К такого рода выводам пришли эксперты Международного энергетического агентства. По их мнению, при производстве 10 килограммов цемента в атмосферу выбрасывается около 9 килограммов CO2. В отличие от этого дерево само забирает из атмосферы двуокись углерода и сохраняет его уже в виде углеродов.

И это не единственное преимущество. Ромберг с помощью своего предприятия Cree, дочерней компании фирмы Rhomberg Holding, разработал систему креплений для основных строительных конструкционных материалов. В результате пять рабочих способны возвести два этажа здания в день. Строители, использующие бетон, затратили бы на это около двух недель.

Примерно так же строит свои здания Грин. Он уже завершил работу над проектами двух 30-этажных деревянных зданий в канадском Ванкувере, а также на нью-йорскском острове Рузвельта, где раньше располагалась тюрьма. По его мнению, более экологичного строительного материала вообще не существует. Сегодня на строительную промышленность приходится около 40% расхода энергии и ресурсов. «При использовании дерева это соотношение можно будет существенным образом улучшить», - подчеркивает Грин.

Однако так просто традиционалисты в области строительства не намерены сдаваться. Они отвечают целым фейерверком инноваций. Они намерены сделать строительство экономичнее, экологичнее и, кроме того, безопаснее. Результаты проведенного лондонской аналитической компанией Navigant Research исследования свидетельствуют о значительном росте спроса на экологичные строительные материалы. К 2020 году объемы затрат на использование изоляционных материалов, изолирующих окон и озеленения крыш вырастут с сегодняшних почти 100 миллиардов долларов до более 250 миллиардов долларов, и большая часть планируемого увеличения придется на Европу.

Важным элементом прогресса в традиционном строительном секторе, впервые открывающим значительные возможности в области высотного строительства в ближайшем десятилетии, являются новые смеси материалов, которые в строительной отрасли получили название сверхэффективный бетон (ultra high performance concrete – UHPC). Его состав обогащен пластификаторами, микрокремноземами, искусственными наноматериалами, а также тончайшими металлическими стружками, и в результате новые строительные материалы получают такие технические качества, которые совершенно недоступны традиционному бетону.

Новый высокоэффективный бетон намного прочнее и плотнее современных строительных смесей. В нем содержится значительно меньше воды, и он способен выдерживать более высокое давление. Кроме того, этот материал из-за своей исключительной плотности значительно меньше пропускает жидкость и газы, и поэтому он является более стойким, чем сегодняшние существенным образом поврежденные бетонные конструкции автомобильных мостов или высотных домов, построенных в предыдущие десятилетия.

«В зависимости от используемой смеси строительные элементы из высокоэффективных материалов в два раза легче обычных бетонных, но обладают такой же допустимой нагрузкой. Это дает возможность архитекторам возводить значительно более легкие конструкции, занимая при этом меньше места, - отмечает Инго Мюллерс (Ingo Muellers), специалист в области возведения несущих конструкций инженерного предприятия Schuessler Plan в Дюссельдорфе. - Таким образом остается больше полезной и сдаваемой в аренду площади для инвесторов, что позволит компенсировать затраты на новые строительные материалы».

И, наоборот, тот, кто оставит стены и опоры без изменений, получит возможность возводить намного более высокие здания, чем это позволяет делать использование обычных бетонных смесей. По мнению экспертов, строительство небоскребов более 700 метров высотой вообще невозможно без использования материалов из сверхэффективного бетона, а если это и возможно, то придется создавать неоправданные по затратам опорные конструкции на нижних этажах.

Есть еще одно качество, предопределяющее использование супербетона при строительстве многоэтажных зданий в будущем – при определенном расположении такого рода здание сможет устоять даже при попадании в него самолета Airbus A380.  К такому выводу пришли эксперты из Общества Фраунхофера (Fraunhofer). Как известно, пожар смог уничтожить стальные конструкции нью-йоркского Всемирного торгового центра после того, как террористы направили в него два самолета. Но и в подобной ситуации супербетон будет намного устойчивее.

А это немаловажный аспект во времена, когда архитекторы хотят создавать более высокие здания, наделенные более сложными функциями.


иноСМИ