Недавно из рабочей
поездки в США вернулась делегация российских специалистов, знакомившаяся с
американским опытом проектирования, строительства и эксплуатации высотных
зданий, в просторечье – небоскрёбов. Данная поездка связана с планами
строительства таких зданий в России. Корреспондент журнала «Моя Москва» Сергей
Бородин встретился с участником данной
поездки С.В.Николаевым, генеральным директором ОАО «ЦНИИЭП жилища», доктором
технических наук, заслуженным строителем Российской Федерации. Станислав
Васильевич любезно согласился поделиться с читателями журнала своими
впечатлениями о результатах ознакомления с достижениями американских коллег в
области высотного домостроения.
- Станислав Васильевич,
что, по Вашему мнению, наиболее рельефно
выделяется в системе организации строительных работ в США?
У них все по-другому! Нет
государственного лицензирования строительной деятельности, нет госэкспертизы
проектов, нет государственного согласования проектов, нет госархстройнадзора,
нет согласований с пожарной инспекцией, нет госорганизации по подземным сооружениям,
нет бюро технической инвентаризации, нет государственных органов,
разрабатывающих стандарты, ГОСТы, СниПы, технические регламенты. Нет, видимо,
еще чего-то государственного, но и перечисленное, думаю, впечатляет. Как же
работают американские проектировщики и строители?
По
закону! По закону в виде кодов. Это примерно то, что, как обещали в бывшем
Госстрое РФ, у нас должно быть в 2010 году в виде технических регламентов. В
США действуют четырнадцать примерно 700 страничных кодов по всем видам строительной
деятельности: от правил получения лицензий, градостроительных и пожарных
вопросов до кодов по расчету, проектированию и ответственности за результаты
проектирования и строительства зданий.
-
Если не государственные учреждения, то кто тогда разрабатывает эти коды? И как
они становятся законами?
Эти
коды разрабатываются фирмами за свои средства и представляются на рассмотрение
в общественные советы штатов. Общественные советы по каждому из видов
строительной деятельности (работ, материалов, оборудования) состоят из 15-20
высококвалифицированных ученых, проектировщиков, строителей, представителей
фирм производителей материалов и оборудования. Их работа не оплачивается, но
считается весьма престижной. Принимаемые советами решения после утверждения административными
органами штатов, становятся законами, а для проектировщиков и строителей – кодами.
Каждые четыре года эти коды-законы обновляются.
Закон
в Штатах, как известно, блюсти умеют: его чтят, не нарушают, не обходят, не
согласовывают разного рода отклонения от закона. Поэтому там нет необходимости
в учреждениях, аналогичных нашим государственным органам, в результате деятельности
которых, к примеру, необходимо получить более 100 согласований при привязке
типового дома в Москве.
Таким
образом, в Америке во главе строительной деятельности стоит закон! Проверкой
соблюдения строительных кодов занимаются исключительно частные фирмы, охватывая
все виды деятельности по данному направлению – от лицензирования и экспертирования
до надзора. Стоимость такой деятельности, оплачиваемой заказчиком, составляет
1,5% от стоимости строительства здания,
причем оплата надзорной деятельности составляет почти третью часть этой суммы.
-
Если обрисованная Вами система столь эффективна, то почему бы и у нас не ввести
нечто подобное?
Введение
такой рациональной, на мой взгляд, системы в России возможно только после разработки и утверждения технических
регламентов, что запланировано только на 2010 год. Так что до этого
времени строительный комплекс страны,
города, области будет продолжать работать по «понятиям» административного
ресурса.
-
А каким образом в Америке производится инспектирование строительной
деятельности?
Как
известно, эта деятельность объединяет в себе лицензирование фирм, проверку
проектов, инспекцию строительства, контроль эксплуатируемого здания. Все виды
инспектирования также проводят частные фирмы. Их работа координируется
департаментами городского планирования и экономического развития правительств
штатов и городов. В зависимости от объема инспекционной деятельности на этих
фирмах работают от 100 (для города) до 3000 (к примеру, для штата Нью-Джерси)
человек. Если численности инспекторов в какой-то определенный момент не хватает
– привлекают специалистов по найму. Заказчики оплачивают эту деятельность за
счет средств возводимого объекта в
пределах 1,5%. Например, в Чикаго инспектирование выполняет частная фирма
численностью 130 работников, из которых непосредственно проверяющих – 60 человек. Оборот фирмы – 20
млн. долларов, в год ею выдается 45 тыс. разрешений на строительство, включая
лицензии.
-
В чем же состоит предмет деятельности инспекции по американским канонам?
На стадии проектирования
инспекционная деятельность разнесена по
пяти направлениям: проверка
проектов, проверка их соответствия месту
строительства, контроль спецификации проекта, проверка соответствия
проекта противопожарным требованиям, контроль последовательности выдачи
документации на стройку.
При
строительстве высотных зданий допускается выдача проектной документации по
частям. Например, не возбраняется изготовление оснований и фундаментов зданий
без чертежей лифтовых шахт и т. п.
Все
разделы проектов зданий до начала строительства проходят проверку на
соответствие кодам конструктивной схемы
и конструкций здания, лифтового хозяйства, противопожарных мероприятий,
сантехнических и электротехнических решений. При обнаружении отклонений от
кодов – безоговорочный возврат на исправление.
Особо
тщательной проверке подвергаются расчеты оснований, фундаментов и скелета
здания. Эти разделы передаются на дополнительное экспертирование другой фирме
или высококвалифицированному специалисту. И только после этого дается
разрешение на строительство.
При
начале строительства ведется проверка строящегося здания на его полное
соответствие чертежам проекта. Контролируются сварные и болтовые соединения,
качество бетона, арматуры. По высотным зданиям инспекция проводится ежедневно с
записью в специальных журналах. Заказчик имеет право дополнительно нанять за
свои средства независимую фирму для
инспекции. Однако при этом, нанятая им фирма обязана передавать все свои отчеты
головной организации, проводящей инспектирование строящегося объекта.
После
того, как здание построено, в нем проверяются все системы сигнализации и
дымоудаления, электрические системы, водопровод, канализация. Тестирование проводится в присутствии строителей. После этой проверки
выдается сертификат на въезд-заселение данного здания. Разрешается заселение
части здания при полном функционировании
всех инженерных систем жизнедеятельности жителей.
При
эксплуатации здания также проводятся инспекционные проверки, включая пожарную
инспекцию. Жестко контролируются перестройки и перепланировки в зданиях. Все отклонения от утвержденных проектов
считаются нарушением закона со всеми вытекающими из этого последствиями.
Проведение контрольных инспекций осуществляется в соответствии с кодами, так
что законом также не допускается их нерегулярность или невыполнение.
При
реконструкции зданий, перепланировках и малейших отклонениях от проекта – все
стадии от проектирования до выдачи сертификата на въезд-заселение вновь инспектируются
в полном объеме.
По
результатам проводимых инспекций все сведения о построенных зданиях со всеми подведенными
к ним инженерными коммуникациями вводятся в базу данных, и любой американский
гражданин может получить на компьютере сведения о конкретном здании, включая
информацию о том, где и как проложены коммуникационные
сети. Думаю, что российским службам ОПС и БТИ есть, о чем задуматься по
этому поводу.
- Ну, а отметили ли Вы
какую-нибудь изюминку в работе американских инспекторов?
Да,
есть одна любопытная деталь инспектирования. В контроль спецификации проекта
входит контроль всех стоимостных характеристик проекта и, соответственно, его
общей стоимости. При инспектировании не ставится задача сокращения стоимости проекта на том
основании, что, если даже стоимость завышена, то сумма отчислений и налогов на
строящийся объект автоматически увеличивается. Отчисления идут в городской
бюджет или бюджет штата. Занижение
стоимости проекта также не выгодно заказчику, поскольку все поступающие платежи при
строительстве отслеживаются, и на
превышение фактической стоимости от
заявленной по проекту будут
выставлены дополнительные начисления и взяты налоги с предупреждением заказчика
о допущенной ошибке в оценке стоимости проекта. В любом случае администрация
штата или города не остается в накладе, а при завышении стоимости – даже в
плюсе, поскольку отчисления и налоги являются основной бюджетной составляющей строительства социального жилья и развития инфраструктуры.
-
Проектирование высотных зданий – это большая ответственность. Далеко не каждая
фирма, очевидно, способна на такую деятельность. Как обстоят дела с этим
вопросом в США?
Как правило, тендеры на проектирование
высотных зданий выигрывают фирмы, работающие на строительном рынке много десятилетий. Например, фирма Тернер
(Turner Соnstruction Company) основана в 1895 году. Из
100 высотных объектов 40 выполнено по ее проектам, включая здание «Твин Петронас Тауэрс» в Куала-Лумпур высотой
452 м. Оборот фирмы в 2003 году составил 6 миллиардов долларов. Фирма Мueser Rutlendge Consulting Engineers, основанная в 1910 году,
выполняет проекты и строительные работы по фундаментам и основаниям высотных
зданий. С 1910 года ведет отсчет
построенным зданиям фирма Тhornton-Tomasett Engineers.
Этой фирмой построены высотные здания в Нью-Йорке, Сан-Франциско, штате Нью-Джерси,
Саудовской Аравии. В этом же ряду и фирма Skidmore, Owinds
Merrill LLP (SOM), известная в России как фирма СОМ, построившая
высотные здания в Чикаго, Шанхае, Сеуле, Гонконге.
- Критики строительства
высотных зданий на территории Москвы утверждают, что они «утонут» в мягком
московском грунте. Насколько оправданы такие опасения?
Почему-то существует расхожее
мнение о том, что высотные здания в Америке построены исключительно на скальных
породах, что их основу составляет
стальной каркас и что высотные дома не предназначены для жилья. Мнение это ошибочное.
В Нью-Йорке под высотками, действительно, скальное основание и, действительно, в
большинстве из них – стальной каркас. Но в Чикаго, на берегу озера Мичиган, на грунтах, похожих на московские, ниже двух
этажей в землю высотки «не лезут». Офисы и гостиницы в высотных зданиях строят
на металлическом каркасе. Все жилые высотные дома (кондоминиумы) стоят на
железобетонном каркасе, и такие железобетонные каркасы строят давно. Так, две знаменитые
круглые 60 этажные башни кондоминиума «Марина Сити» были построены в 1962 году и находятся на
берегу реки Чикаго в 200 метрах от озера Мичиган. Стоит отметить, что из 60
этажей 13 отданы открытым автостоянкам с подъемом по винтовому пандусу,
остальные 47 этажей – жилые квартиры
стоимостью от 5 до 10 тыс. долларов за квадратный метр.
Высотный дом «Лейк Поинт
Тауер» построен в 1968 году непосредственно в лагуне озера Мичиган. Стоимость
квартир, которые находятся на уровне выше 200 метров, измеряется несколькими
десятками миллионов долларов, и при этом число желающих жить в высотных домах
не уменьшается. Кстати, в этом доме есть
квартира и Майкла Джексона. Квартиры в высотных домах раскупаются, как и в
Москве, еще до начала строительства, что говорит об устойчивом спросе на жилые в
высотных домах.
- Думаю, что нашим
читателям будет интересно узнать, о начальном этапе развития идеи постройки
высотного дома в том или ином месте. С чего все начинается в США?
Под жилые дома в
Америке отводят, как правило, целый «блок»
(у нас такой «блок» называется микрорайоном). Администрация города формулирует
некие общие подходы к застройке «блока» и проводит сбор пожеланий от населения
по характеру планируемой застройки: предложения собираются от жителей сносимых и близлежащих к
«блоку» домов, от возможных будущих жильцов.
На основе обработки этих предложений объявляется конкурс на застройку.
Конкурсанты делают довольно подробные предложения, в которых, помимо принятой у
нас стадии – «проект застройки», отображаются архитектурные и
объемно-планировочные решения зданий и
объектов, к которым прилагаются все необходимые расчеты по предполагаемому обслуживанию
будущих жителей и в которых устанавливаются цены реализации проекта.
Департамент городского планирования при правительстве города, опять же с учетом
широкого обсуждения среди населения, принимает
один из вариантов для реализации. Примерно до 30% средств фирма, выигравшая
проект застройки, вносит в бюджет города. На эти средства город создает инфраструктуру
в застраиваемом «блоке». Иногда часть этих средств, по утверждению представителей администрации города, даже остается, и направляется на развитие инфраструктуры в другие места города.
Конкретное же проектирование
высотного дома начинается с прикидочных расчетов, включающих консультации
архитектора и заказчика по оптимальному конструированию несущих элементов здания
с учетом прочности и эксплуатационной способности. Разрабатываются
конструктивные решения системы элементов жесткости и фундамента основания. Определяются материалы для несущих элементов
и их необходимые размеры с учетом требований специалистов по инженерному
оборудованию зданий.
На основе выполненных
прикидочных расчетов, оцениваемых примерно в
15% от стоимости проекта, принимается окончательное решение относительно
целесообразности или неэффективности дальнейшей разработки проекта. В случае продолжения
процесса проектирования архитектурная фирма полностью принимает на себя
ответственность за все разделы проекта в части надежности и безопасности
сооружения на стадии строительства, а
также при его эксплуатации.
- Что Вам особенно
понравилось в архитектурном своеобразии высотных зданий?
Функциональная гибкость
архитектурных и конструктивных решений многих высотных домов. Она обеспечивается
возможностью размещения в них как офисных и гостиничных, так и жилых помещений.
Это оказывается возможным при размещении в центре ствола высотного дома лестнично-лифтового узла с пропуском в этом
столбе всех инженерных коммуникаций. Практически центр ствола становится ядром
жесткости и вместе с размещенными по контуру здания колоннами и ветровыми
раскосами и диагональными связями создают
устойчивую конструктивную систему.
Максимальная глубина свободного поля вокруг лестнично-лифтового узла и
контуром здания достигает 16 метров, создавая возможность для любой планировки
офисных, гостиничных и жилых помещений.
При этом, как отмечают американские архитекторы, такие решения кроме
гибкости планировочных решений увеличивают полезные площади, а конструкторы
утверждают, что удачно решают проблему безопасности при террористических актах,
подобных событиям 11 сентября 2002 года.
При этом лестницы внутри лестнично-лифтового ствола являются незадымляемыми и имеют локальное
освещение во время отключения электроэнергии в здании. В последних проектах (например, на здании «Таймс
Сквер» в Нью-Йорке), предусмотрено освещение за счет светодиодов, установленных в оконном обрамлении здания.
- Очевидно, Вы могли бы
отметить и другие технические находки американских инженеров, применяемые ими в
высотном домостроении?
Другим инженерным
новшеством в строительной практике США является использование в качестве
локальных систем отопления и освещения здания топливных элементов. Топливом
служит натуральный газ, который генерирует энергию в результате химической
реакции. В качестве электролита в топливном элементе используется метиловый спирт
(метанол), в качестве источника водорода – природный газ. Процесс протекает без
горения. На выходе получается горячая вода с температурой около 60оС
и углекислый газ, как субпродукт. Далее
в двух отдельных блоках генерируется
сначала постоянный ток, а на выходе переменный. Вся система топливного элемента заключена в
контейнер размером примерно 2х4 метра в плане и высотой около 2,5 метров. Один топливный элемент вырабатывает
электроэнергию мощностью 200 кВт. и горячую
воду. Два таких элемента, установленные на четвертом этаже здания «Таймс
Сквер», на 100% обеспечивают это здание электрической энергией в ночное время и
на 5% от дневной потребности. Стоимость одного топливного элемента, вырабатывающего
в год около 1,5 млн. кВт/ч., составляет около 200 тыс. американских долларов.
Особого внимания
заслуживает система отопления современных высотных зданий. Как уже было
сказано, горячая вода получается от топливных элементов. Поэтажная разводка горячей и холодной воды
ведется от ствольной части высотного здания. Отопление, охлаждение, подача
свежего воздуха осуществляется через каналы, находящиеся по контуру здания.
Вниз с поверхности крыши или верхнего технического этажа идут пять медных труб.
Я лично удостоверился, что диаметр таких труб – около 50 мм. На каждом этаже в офисных,
гостиничных и жилых помещениях к двум из этих труб подключены регистры для
пропуска горячей и холодной воды. Вентиляторы, обдувающие регистры и работающие
от электрических датчиков, гонят в
помещения в зависимости от времени года
теплый или холодный воздух. Отработавшая вода поступает в две другие
медные трубы. Пятая труба служит для отвода конденсата. Все это смонтировано в
виде единого типового блока на один этаж и поставляется в заводском исполнении
на стройку. Так решается вопрос
отопления и охлаждения зданий, что в
результате исключает необходимость установки наружных локальных кондиционеров,
которыми, к слову говоря, сегодня испохабили всю Москву.
- Станислав Васильевич,
я не могу не задать Вам вопроса об инсоляции. Как американцы решают эту
проблему в высотных домах?
Об инсоляции. Нормирование
этого параметра отсутствует в кодах США. Даже поверхностный взгляд на несколько
разрезов построенных американцами высотных зданий показывает, что в жилых зданиях имеются
неинсолируемые квартиры. Поскольку часто используется смешанная система совместного расположения офисов и жилых
помещений в одном здании (офисы – снизу,
жилье – сверху), то при центральном лестнично-лифтовом узле волей-неволей оказываются помещения без
необходимой инсоляции. Американский подход к этой проблеме чисто утилитарный.
Во-первых, есть множество технических средств, которые в том числе убивают
возможные микробы в самых дальних уголках помещений. Во-вторых, в высотных
домах, и не только в них, действуют мощные работающие системы вентиляции
и кондиционирования с необходимым объемом оборота очищенного воздуха.
Есть любопытные системы освещения. Например, использование
отраженных солнечных лучей от близстоящих зданий (американские специалисты
назвали этот прием использованием эффекта окружения). Существуют даже таблицы и
номограммы для расчета времени попадания этих отраженных лучей
в помещения, не освещаемые прямым попаданием солнечных лучей.
Другой прием: в окна
встраиваются рефлекторы, изменяющие
направление солнечного луча, в результате чего он доходит до любой точки в
глубине помещения. В летнее время эти устройства могут использоваться и в
других целях – изменяя угол отражения луча, они уменьшают температуру в
помещениях и снижают, тем самым, потребность в кондиционированном воздухе, что экономит
расход электроэнергии.
- Удалось ли Вашей
делегации познакомиться с системой подготовки архитекторов, проектирующих
небоскрёбы?
В этом плане достаточно
сказать, что в Иллинойском
технологическом институте в Чикаго есть факультет, который в течение 6
лет готовит архитекторов-конструкторов (как одну специальность!) по высотным
зданиям. Поэтому наш снобизм, что мы все
можем, рассчитан только на одно – на «авось». Конструкции высотных зданий
требуют высочайшей квалификации
архитекторов, конструкторов, специалистов многих других инженерных
специальностей.
Архитекторы в Америке,
равно как и в Европе, – специалисты весьма разносторонние. К примеру, они
рассчитывают количество, скорости и расположение лифтов в высотных зданиях,
обладая знаниями теории массового обслуживания. Есть у нас такие? Нет. Кстати, по формулам этой теории
рассчитываются также размеры вестибюлей, размещение и число эскалаторов в
зданиях, размеры и число посадочных мест в кафе и ресторанах и многое-многое
другое. Архитекторы в Америке владеют и
пользуются при проектировании наряду методами математического моделирования
зданий также и продувкой их моделей в аэродинамических трубах с учетом городской среды, в которой планируется
построить конкретное здание. Архитекторы, с которыми встречалась русская
делегация, свободно общаются с конструкторами, довольно обстоятельно зная работу
оснований, фундаментов и конструкций зданий.
Причина такой
разносторонности и глубины знаний состоит в том, что архитектор в ответе за
надежность и безопасность здания. В Америке, также как в Европе и Азии,
проектирование высотного здания или любых других уникальных зданий в принципе не
может быть поручено архитектурным фирмам, не отвечающим за надежность здания и
его инженерных систем. Райкинский вариант «рукав шил один, пуговицы пришивал
другой», как это до сих пор бытует в России, в Америке не проходит. Так что нам
есть, чему поучиться у более опытных американских проектировщиков и строителей.
- Какими Вы видите результаты
поездки вашей делегации в США?
Пять дней знакомства с
опытом строительства в США – не тот срок, чтобы делать безапеляционные выводы и
выдавать серьезные рекомендации. Теперь, когда мы в России и, в частности, в
Москве столкнулись с желанием и в большинстве случаев с необходимостью строить высотные здания, конечно, следует
пойти по пути глубокого изучения зарубежного опыта в этом вопросе.
Собственно, можно считать,
что учеба началась. Первые специалисты побывали в Америке, что-то увидели,
что-то позаимствовали, кое-что – имеется в виду свод строительных правил –
кодов в виде 14 томов – привезли и уже изучают. Привезли много книг по
высотному домостроению, полезных для перевода. Есть небольшой, но весьма
полезный опыт проектирования и
строительства высотных зданий в Москве: первая «восьмая» высотка – «Эдельвейс»
построена по проекту ОАО «ЦНИИЭП жилища» фирмой Конти. Практически завершена разработка МГСН (технический регламент)
«Многофункциональные высотные здания и комплексы», над которым работают под
руководством ОАО «ЦНИИЭП жилища» большие коллективы московских ученых и
проектировщиков.
ОАО «ЦНИИЭП жилища», как
головная организация по методологии
проектирования высотных домов, разработало в качестве первоочередных
мероприятий «Систему обеспечения надежности и безопасности высотных зданий
первого уровня ответственности». Эта система предполагает принятие
первоочередных мер в части лицензирования, проектирования, экспертирования,
строительства и мониторинга высотных зданий.
Вывод один – продолжать
учиться, проектировать и одновременно строить высотные здания, постоянно сверяя
решения с передовым опытом зарубежных стран и в первую очередь – Америки, как
флагмана высотного домостроения. Ведь, применение в отечественной строительной
практике только перечисленных выше особенностей в строительстве высотных зданий
в США, а именно, расположение незадымленных лестниц в центре высотного столба, установка
локальных систем энерго- и теплоснабжения, а также гибкий подход к инсоляции
помещений, существенно изменил бы архитектурно-планировочные решения
высотных жилых домов в России с увеличением безопасности зданий без
снижения их надежности и необходимых гигиенических свойств.
- Спасибо Вам, Станислав
Васильевич, за обстоятельный разговор на такую животрепещущую тему, какой
является строительство высотных домов. Ведь, не секрет, что уже в ближайшем
будущем в Москве появится 60 небоскрёбов. С чем бы в заключении Вы хотели
обратиться к нашим читателям?
Переживая за состояние жилищно-гражданского
строительства в России и, при этом, отмечая выдающиеся достижения американских
архитекторов, инженеров и строителей в области высотного домостроения, я никоим
образом не считаю, что все увиденное надо использовать один к одному в российской
строительной практике. Хочется надеяться, что увиденное и услышанное
вызовет «светлую злость» у российских
специалистов, занимающихся или только желающих заняться проектированием и
строительством высотных зданий в России и, в первую очередь, в Москве,
расшевелит их умы и позволит «догнать и перегнать» в лучшем смысле понимания
этих слов. Уверен, нам это под силу.
