Высотные здания из древесины реферат

Обновлено: 02.07.2024

Деревянные небоскребы активно завоевывают звание эко-тренда в современной архитектуре в странах Европы и Америки. Строители и заказчики сходятся во мнении, что деревянное строительство — выгодно, надежно, быстро и безопасно. Чем они так привлекают архитекторов, узнаем в статье.

Что такое высотка из дерева?

Высотка из дерева — 6–12–этажное здание, которое полностью состоит из дерева. Из древесины делают фундамент, лифтовые шахты, лестничные пролеты, фасады, отделку помещений. Часто строительство многоэтажек из дерева ограничивалось требованиями пожарной безопасности. Например, в Швеции так происходило до 1994 года. Потом запрет сняли и государство стало поощрять этот вид строительства. В России к подобным зданиям до сих пор относятся с осторожностью и не возводят выше трех этажей. Споры о разрешении строительства ведутся с 2015 года. В планах постройка деревянного квартала, где высота домов составит пять этажей.

Самые известные деревянные высотки мира

Деревянные многоэтажные здания масштабно возводятся за границей. В больших городах вместе с традиционными постройками из стали и железобетона возводятся многоэтажки из дерева в высоту 9 этажей.

Студенческое общежитие Brock Commons построили в 2017 году. Оно 53 метра в высоту, состоит из 404 комнат. Здание выглядит как небоскреб с деревянным каркасом.

В марте 2019 года был установлен новый мировой рекорд по высоте деревянных зданий. В Норвегии завершилось строительство многофункционального жилого комплекса Mjøstårnet высотой 85,4 метра.

Деревянные высотки в России

Как ни странно, но самое первое деревянное высотное здание построили в России, а не в Европе или США.
В Архангельске в начале 1990-х годов предприниматель Николай Сутягин решил спроектировать и построить себе дачу. Сначала задумывался двухэтажный дом из дерева. В ходе строительства он вырос до 13 этажей и стал одной из достопримечательностей города. Однако соседи, боялись за свою безопасность, в отличии от туристов. Дом строился без соблюдения архитектурных норм и требований пожарной безопасности. Проблему решали через суд. Он постановил снести самовольное здание. В 2008 дом был разобрали до четвертого этажа. В мае 2012 года оставшаяся часть сгорела в пожаре.

Но в наши дни возведение зданий из дерева в России регламентируется нормативами более чем полувековой давности. В первую очередь это относится к пожарной безопасности. Эти нормы не учитывают характеристик современных композиционных материалов CLT и LVL. Их в то время просто не было. За 50 лет появились не только новые деревянные конструкции, но антисептики, защищающие древесину от возгорания, гниения и вредителей. Проектировать и строить деревянные здания в России можно высотой не более 5 метров и площадью до 500 квадратных метров.

Все примеры многоэтажного строительства в России относятся к уникальным или экспериментальным. Однако, они построены. Для того чтобы вписаться в действующие нормы, используется комбинированная технология железобетонного и деревянного строительства. Монолитный каркас обшивается деревянными CLT-панелями. Так выполнена пятиэтажная застройка в Пушкинском районе Санкт-Петербурга. Существуют примеры такого строительства в Нижнем Новгороде.

По словам Семена Гоголева, директора по стратегическому развитию Ассоциации деревянного домостроения, в России деревянное строительство долгое время было в загоне. Перед архитекторами не стояла задача проектировать из дерева, поэтому и соответствующая компетенция была развита слабо, не было фундаментальных программ обучения проектировщиков — специалистов по деревянным конструкциям. С развитием многоэтажного деревянного строительства специалисты, безусловно, появятся.

Однако, при отсутствии соответствующей нормативной базы, строительство многоэтажных зданий из дерева в Российской Федерации не выгодно. Для каждого проекта требуется получать множество согласований и заключений, заново проводить испытания стройматериалов, составлять обоснования, решать вопросы с местными властями, различными ведомствами и органами надзора. На данный момент нет стандартного пути получения разрешительной документации на строительство деревянных многоэтажных зданий.

Преимущества деревянного строительства

По словам члена правления, вице-президента Segezha Group Дмитрия Руденко, в Швеции доля деревянных домов в общем объеме строительства занимает 78%, примерно такая же пропорция сохраняется и в других скандинавских странах.

Древесина — природный возобновляемый материал. Из него делают композитные строительные материалы. Они отличаются своей высокой прочностью и долговечностью. Кроме того, для изготовления высокотехнологических строительных материалов возможно использование низкосортной древесины, например, щепы и опилок. Производство деревянных конструкций, их обработка, транспортировка и монтаж дешевле, чем те же операции из стали и железобетона.

Это связано с тем, что при работе с древом используются простое оборудование и краны меньшей грузоподъемности. Энергии и труда затрачивается меньше. Кроме того, очень быстро осуществляется монтаж конструкций. Блоки и модули производят на заводе. Их привозят на строительную площадку и собирают, как конструктор.

В мае 2007 года на объекте были начаты работы по устройству фундамента. А уже к концу октября были возведены почти все этажи. В марте 2008 года, меньше чем через год после начала работ на площадке, объект - семиэтажный дом Е3 - был сдан.

На каждом этаже по одной квартире, при этом планировки квартир разные. Рядом со зданием открытая железобетонная лестница.

Все деревянные элементы: панели стен, перекрытий, колонны и балки - унифицированные, одинаковых размеров. Для их обработки не потребовалось сложное оборудование с ЧПУ, все работы были выполнены квалифицированными плотниками.

Стены утеплены минеральной ватой и оштукатурены. Открытые колонны выполнены из стали и также покрыты штукатуркой по минераловатным матам.

г)

в)

б)

Ход строительства дома:
а – массивные деревянные стеновые панели, деревянная часть перекрытия выполняет функцию несъемной опалубки;
б – укладка деревянных панелей перекрытий;
в – подготовка к заливке деревянно-бетонного перекрытия;
г – мощный каркас из клееных деревянных колонн и балок, в который устанавливались панели

Объект: жилой дом Stadthaus, г. Лондон, Великобритания.
Год: 2009.
Высотность: 9 этажей.
Проектировщик: Waugh Thistleton Architects

Разрез наружной стены и перекрытия здания Stadthaus

Здание было возведено из перекрестно склеенных панелей, изготовленных в Австрии фирмой KLH Massivholz GmbH - одним из разработчиков этого вида конструкций. Оконные и дверные проемы, монтажные пазы, технические отверстия, каналы для электропроводки были сделаны в панелях на заводе, на высокоточном обрабатывающем центре. Затем здание было утеплено, облицовано фиброцементными панелями. Для возведения аналогичной конструкции из железобетона понадобилось бы примерно 72 недели, тогда как это здание было построено за 49 недель. Несущую конструкцию собрали четыре строителя за 27 рабочих дней, работая девять недель по три дня в каждой. Также удалось использовать менее дорогостоящую грузоподъемную технику.

По оценкам проектировщиков из Waugh Thistleton Architects, в древесине строения законсервировано 186 т углекислоты.

Известно, что девелопер проекта никак не афишировал тот факт, что здание изготовлено из деревянных конструкций.

Объект: жилой дом Bridport House, г. Лондон, Великобритания.
Год: 2011.
Высотность: 5 и 8 этажей.
Проектировщик: Karakusevic Carson Architects

Здание возведено на месте старого 5-этажного дома 1950-х годов постройки. При выборе типа несущей конструкции архитекторы учитывали, что под строительным участком проходит труба водостока XIX века, которую было необходимо сохранить. Поэтому тяжелое здание из железобетона здесь строить было нельзя, и в качестве основного строительного материала были выбраны перекрестно склеенные панели.

Строительство было начато в октябре 2010 года. На возведение конструкции потребовалось лишь 12 недель. Для этого здания на заводе Stora Enso в Австрии изготовили 1576 м 3 панелей CLT, которые были привезены в Лондон и доставлены на площадку с уже прикрепленными теплоизоляционными плитами из натурального волокна. Снаружи здание облицовано кирпичом. Внешний облик эффектно дополняют металлические консоли балконов. Здание выглядит так, как будто построено из кирпича, как и многие здания в Лондоне.

Все квартиры этого дома - 41 - предназначены для сдачи в социальную аренду. У жителей первого этажа есть собственный выход на улицу и патио, а в остальных 33 квартирах просторные балконы.

Проект здания отмечен рядом общественных премий, в том числе за экологически ответственное строительство, в частности за минимизацию так называемого углеродного следа. Согласно расчетам компании Wilmott Dixon, благодаря выбору в пользу деревянного здания вместо бетонного в древесине конструкций законсервировано 2113 т углекислоты.

Объект: жилое здание Forte Living, г. Мельбурн, Австралия.
Год: 2012.
Высотность: 10 этажей.
Проектировщик: Lend Lease

Фасады отделаны алюминиевыми панелями.

Объект: жилой комплекс Via Cenni, г. Милан, Италия.
Год: 2013.
Высотность: 9 этажей.
Проектировщик: Rossiprodi Associati S.R.L.

Лестничная шахта из древесины с
бетонной лестницей

Жилой комплекс общей площадью 17 тыс. м 2 (124 квартиры) состоит из четырех девятиэтажных башен, соединенных стилобатом и галереями. Для его возведения было использовано 6100 м 3 панелей CLT, изготовленных на заводе Stora Enso. На сегодня это самый крупный объект в мире из перекрестно склеенных панелей.

Конструктивная толщина стен уменьшается на 20 мм через каждые два-три этажа: на первом она 200 мм, на девятом - 120 мм. Толщина панелей перекрытий в зависимости от пролета составляет от 200 до 230 мм.

Интересна социальная составляющая данного проекта. Согласно представлениям строительной организации и инициаторов проекта Via Cenni, этот жилой комплекс предназначен прежде всего для молодых семей и холостяков. В нем есть прачечная, мастерская, теплица и даже небольшие садики с лечебными растениями. Сердцем жилого комплекса стал внутренний сквер площадью около 1000 м 2 .

Объект: жилой комплекс Puukuokka, г. Ювяскюля, Финляндия.
Год: 2015.
Высотность: 6-8 этажей.
Проектировщик: Lassila Hirvilammi Arkkitehdit Oy

Сборка здания из модулей

Puukuokka представляет собой комплекс из трех энергоэффективных зданий высотой от 6 до 8 этажей общей площадью около 18 650 м 2 (150 квартир).

Здания собираются из объемных модулей с внутренней отделкой, изготовленных из панелей CLT на фабрике Stora Enso в финском г. Хартола.

Общий расход CLT составит 1700 м 3 .

Объект: жилой комплекс Limnologen, г. Векшё, Швеция.
Год: 2009.
Высотность: 8 этажей.
Проектировщик: Ola Malm

Жилой комплекс в шведском городе Векшё состоит из четырех восьмиэтажных зданий. Общее число квартир - 134. Стены и перекрытия выполнены из панелей CLT, изготовленных на заводе компании Martinsons на севере Швеции. Древесина использована и в наружной отделке зданий.

Объект: офисное здание Cree LCT (Life Cycle Tower) One, г. Дорнбирн, Австрия.
Год: 2012.
Высотность: 8 этажей.
Проектировщик: Cree GmbH и Херман Кауфманн

Лифтово-лестничный узел и цоколь здания выполнены из железобетона. Для стен было применено довольно оригинальное решение: каркасные деревянные панели с уже прикрепленными к ним клееными деревянными колоннами. У сборных панелей перекрытия нижняя часть из клееных балок, верхняя - из железобетона. Эти части связаны арматурой и работают как одно целое, что обеспечивает высокую несущую и шумоизолирующую способность при существенной экономии основных стройматериалов. Причем клееные балки панелей перекрытия снизу остаются видимыми, являясь наряду с деревянными колоннами украшением интерьера, а пространство между балками используется для скрытой прокладки коммуникаций.

Монтаж панелей перекрытий здания

Монтаж фасадных панелей с клееными колоннами

Стеновые панели были доставлены на стройплощадку в максимально готовом виде: с прикрепленным в заводских условиях фасадным материалом (окрашенными цементно-стружечными плитами) и смонтированными окнами. Это позволило после возведения части цоколя и лифтово-лестничного ядра собрать оставшуюся часть восьмиэтажного здания всего за восемь дней силами пяти рабочих! Процесс монтажа в ускоренном виде можно увидеть в видеоролике в Интернете (видеоролик Cree LCT-System DE // Канал creebyrhomberg на YouTube). В комментариях к ролику, в частности, говорится, что монтаж каждой фасадной панели и каждого перекрытия занимал всего 10 минут.

Специалисты считают, что у этой технологии большое будущее. Достаточно сказать, что, по оценкам разработчика, она позволяет возводить здания высотой до 30 этажей, или 100 м.

В 2013 году в австрийском городе Ванданс компанией Cree GmbH построено пятиэтажное здание IZM (Illwerke Zentrum Montafon) длиной 120 м.

Объект: здание Wood Innovation and Design Centre, г. Принс-Джордж, Канада.
Год: 2013.
Высотность: 8 этажей (7 + пентхаус).
Проектировщик: Michael Green Architecture

Ниже приведена схема одного из этапов возведения здания по технологии FFTT. В центре здания лифтово-лестничное ядро из панелей CLT. Стеновые панели устанавливают друг на друга и обвязывают стальными двутавровыми балками, которые врезают в панели. Перекрытия из панелей CLT в дальнейшем укладывают на эти двутавры. Таким образом, возможное местное разбухание деревянных панелей по толщине не представляет опасности для конструкции. Наружные стены возводят аналогично (панели могут быть из CLT, LVL, LSL). Как альтернатива панелям могут быть применены колонны из клееной древесины или LVL. Перекрытия могут быть выполнены из панелей CLT, LVL, LSL, при этом для снижения расхода древесных материалов для больших пролетов их рекомендуется делать деревянно-бетонными: поверх деревянной плиты крепятся специальные пластины и арматура, затем заливается слой бетона 75 мм, и через металлические элементы деревянная и бетонная часть плиты действуют как одно целое. В результате элементом из панели CLT толщиной 114 мм, слоя изоляции и слоя бетона 75 мм можно перекрывать 12-метровый (!) свободный пролет.

Пример соединения конструкций внутренних стен и перекрытий

Схема перекрытий

В восьмиэтажном здании Wood Innovation and Design Centre некоторые идеи Майкла Грина получили свое воплощение. Сегодня это не только самое высокое деревянное здание в Северной Америке, но и одно из самых высоких в мире, его высота - 29,5 м.

Любопытно, что деревянные перекрытия в здании двуслойные: нижние панели CLT уложены по балкам с большими промежутками, а по ним с промежутками уложены другие панели.
В пространстве между панелями проложены коммуникации и спринклерная пожарная система. Снизу промежутки закрыты подвесными потолками из досок.

Объект: жилой дом Treet Bergen, г. Берген, Норвегия.
Год: 2015.
Высотность: 14 этажей.
Проектировщик: Sweco / Artec

Дом Treet Bergen после завершения строительства установит новый рекорд высоты в деревянном строительстве - 49 м!

Любопытно, что, по данным застройщика Bergen and Omegn Building Society (ВОВ), уже на начальном этапе строительства из 62 квартир этого дома половина были проданы.

Особенностью проекта является сочетание в конструкции каркасных деревянных модулей (поставляются с завода Kodumaja, Эстония, уже с внутренней отделкой и установленными инженерными системами) и наружного мощного каркаса из клееных деревянных элементов метровой толщины в виде крупногабаритных ферм (поставляется с завода Moelven, Норвегия). На завершающем этапе строительства у здания появится фасад из стекла и бетонных элементов.

Объект: комплекс зданий Wood City, г. Хельсинки, Финляндия.
Годы: 2015-2025.
Высотность: 8 этажей.
Проектировщик: Anttinen Oiva Architects

Этот уникальный проект, инициированный компанией Stora Enso совместно с инвестиционно-строительной группой SRV, предполагает возведение целого квартала зданий из панелей CLT. Ожидается, что первые объекты - два жилых здания - будут сданы до середины 2015 года. Всего же в рамках проекта планируется построить комплекс из 98 апартаментов (площадь 8000 м 2 ), офисное здание (12 000 м 2 ), гостиницу (8000 м 2 ), коммерческие помещения на цокольном этаже со входом с улицы (750 м 2 ), паркинг на 120 мест.

Общий расход панелей CLT на все здания Wood City составит 8500 м 3 .

Как и в другом проекте Stora Enso в Финляндии - Puukuokka, жилые здания и гостиница в Wood City будут возведены из модулей, собранных на фабрике компании в г. Хартола, которые будут поставлены на стройплощадку с внутренней и фасадной отделкой и смонтированными инженерными системами.

Объект: Timber Tower Research Project, США.
Высотность: 42 этажа.
Проектировщик: Skidmore, Owings and Merrill LLP (SOM)

Два нижних этажа здания предполагается полностью возвести из бетона. В конструкции последующих этажей на деревянные элементы приходится 70%, на бетон - 30%.

Объект: Office Building of the Future, Канада.
Высотность: 40 этажей.
Проектировщик: CEI Architecture

Проект офисного здания Office Building of the Future канадское бюро CEI Architecture представило на конкурсе проектов, проводимом Ассоциацией девелоперов коммерческой недвижимости NAIOP, в качестве офисного здания будущего.

Конструкция здания включает в себя два бетонных лифтово-лестничных узла и четыре мощные бетонные колонны во всю высоту здания. Горизонтальными элементами являются фермы из клееной древесины и опирающиеся на них панели CLT. В качестве дополнительной поддержки для консольных ферм на уличных фасадах здания предусмотрены клееные деревянные колонны.

Через каждые десять этажей будет устроен рекреационный этаж с озелененной террасой.

Строительство деревянных небоскрёбов

Аника Чебан

Энергосбережение и экология строительных процессов и материалов выходят на первое место. В связи с этим Европе и Северной Америке начали строить небоскрёбы, из дерева основываясь на идее энергосбережения и очищения атмосферы от углекислого газа. В Финляндии доля деревянных домов составляет 40 %, в Германии здания из древесины занимают 20 % строительного рынка, в Австрии около 30 % домов построено с применением деревянных конструкций.

Строительство небоскрёбов из дерева производится по технологии Cross-laminated timber или X-lam – из крупногабаритных перекрёстно-клееных панелей (CLT panels). Из древесины ели изготавливают колонны, стропила и балки. Высушенные деревянные ламели толщиной от 10 до 45 мм под давлением не менее 0,6 Н/мм 2 перекрестно наклеивают друг на друга при помощи связующего состава, который не содержит фенолформальдегидных смол. Благодаря перпендикулярному расположению волокон нивелируется анизотропность* древесины, почти до минимума сводится эффект усыхания и значительно увеличивается несущая способность. Чаще всего используются панели толщиной от 3 до 7 слоёв. На производстве из получившихся элементов в соответствии с разработанными чертежами вырезают панели вместе со всеми необходимыми проёмами и каналами под электропроводку и коммуникации. Максимально возможные габариты – 16,5 м × 2,95 м × 0,5м.

Панели маркируют и вместе с детальной сборочной схемой перевозят на строительную площадку. Это один из самых длительных этапов, так как крупногабаритные деревянные материалы путешествуют из одной страны в другую по суше и по морю. На строительной площадке остаётся только собрать все элементы в правильной последовательности. Инженеры признаются, что большинство ошибок возникает при сборке, но если удается избежать этого, то процесс возведения идёт гораздо быстрее, чем при возведении железобетонных зданий. Четыре строителя и подъёмный кран собирают 8–10-этажное деревянное здание за 9–10 недель. Кроме скорости возведения к плюсам многоэтажных зданий из древесины можно отнести чистоту стройплощадки и относительную тишину монтажного процесса.
Самые большие нагрузки в конструкции возникают в стыках между панелями стен и в местах примыкания к стенам перекрытий. Панели соединяют друг с другом при помощи штифтов, стальных пластин и ряда поставленных крест-накрест шурупов, достигающих 550 мм в длину. Клееные панели обладают высокими акустическими качествами: у них значительно более высокая плотность, чем у массивного бруса, а допуски при подгонке на строительной площадке не превышают +/-5 мм, а в железобетоне они составляют 10 мм. Такое плотное прилегание увеличивает герметичность, сокращает тепловые потери и облегчает состыковку элементов конструкции. Конструкций из CLT-панелей при высокой несущей способности относительно лёгкие: небольшой вес облегчает транспортировку, снижает нагрузку на фундамент и ускоряет процесс монтажа.

Согласно проведённым исследованиям на долю строительной индустрии приходится 39 % от общего количества выбросов углекислоты в атмосферу. Дерево – экологический чистый материал, и поэтому является технологической и экономической альтернативой стали и бетону. Исследования показали, что многослойную древесину можно использовать для строительства домов высотой до 30 этажей, а использования смешенных конструктивных схем позволит, увеличить этажность. Применяемые деревянные конструкции обладают высокой огнестойкостью, так как прессованная многослойная древесина при пожаре подвергается поверхностному обугливанию.

Многие специалисты ставят под сомнение пожарную безопасность многоэтажных деревянных зданий. Все знают, что дерево горит, а сталь нет, но степень горючести не является показателем огнестойкости. Древесина обладает низкой теплопроводностью и может сохранять целостность структуры долгое время. Поджечь бревно, балку или толстую деревянную панель очень сложно, но если она все-таки загорелась, то горит очень медленно и по предсказуемой схеме. При прогреве древесины до температуры 280 °C на её поверхности образуется обуглившийся слой, который тлеет и изолирует собой сердцевину, осложняя поступление кислорода внутрь, что замедляет процесс горения. Тление массивной древесины происходит со скоростью около 0,5–0,8 мм в минуту: за 60 минут от 200 мм балки прогорит только 30–50 мм внешнего слоя. Опасность обрушения наступает примерно при температуре 500 °C, так как защитный угольный слой раскаляется и воспламеняется. Предел огнестойкости – зависит от величины сечения и размеров: чем больше габариты, тем сложнее происходит возгорание и медленнее идёт процесс горения.

При этих же температурах негорючая, но теплопроводная сталь плавится, деформируется в разных направлениях уже при температуре 450–500 °C и теряет свою несущую способность. Необработанная огнезащитным слоем стальная конструкция обрушивается через 15 минут после начала пожара, при этом невозможно рассчитать, где именно произойдёт обрушение. Основное преимущество деревянной конструкции при пожаре – это повышенная огнестойкость и предсказуемость поведения. Для предупреждения возгорания зданий из дерева производится заводская обработка конструкций антипиренами, а для нейтрализации источника – устанавливаются системы оповещения и спринклерные системы.

Главный инженер по пожарной безопасности американской компании Arup Дэвид Барбер (David Barber) считает, что опасность представляют как раз дома, в которых применяются конструкции и элементы из стали. Это так, потому что уже при 600 ° С сталь меняет структуру, а с ней и несущую способность. А в в очаге пожара температура огня доходит до 1 000 ° С. Поэтому для стальных конструкций требуется защита, иначе они просто расплавятся. А вот дереву защита, оказывается, вовсе не нужна! Это доказывает обычный лесной пожар, во время которого дерево обгорает снаружи на определенную глубину, но при этом не умирает и не падает. Более того, внутри дерева сохраняется слой, способствующий последующей регенерации. Ниже приведём наиболее значимые проекты самых высоких зданий из дерева.

Treet – 14-этажное деревянное здание в Бергене (Норвегия)

В норвежском городе Берген идёт строительство здания Treet. Вертикальную нагрузку несут клееные (gluelam) вертикальные деревянные фермы (колонны сечением 495 мм × 495 мм и 405 мм × 650 мм, раскосы – 406 мм × 405 мм), а из CLT-панелей возведены лестницы, лестничные и лифтовые шахты, стены и перекрытия. Период огнестойкости основной несущей системы (фермы) составляет 90 мин., а вторичной (CLT-панелей) – 60 мин.

Stadthaus – 9-этажное здание в Лондоне (Великобритания)

Фасад облицован 5 000 панелями размером 1 200 мм × 230 мм, на 70 % состоящими из переработанных отходов деревообрабатывающей промышленности. Их рисунок напоминает игру светотени, создаваемую в течение дня на фасадах окружающей застройкой и деревьями.

При выборе типа несущего остова архитекторы руководствовались критериями веса конструкции: под строительным участком проходит труба водостока XIX века, которую было необходимо сохранить. Железобетонное здание было бы тяжёлым, поэтому выбор пал на перекрестно-клееные панели.

Forté – 10-этажное здание в Мельбурне (Канада)

Фасады облицованы алюминиевыми панелями, балконы, являющиеся продолжением панелей перекрытия, покрыты полиуретановой гидроизоляционной мембраной, а затем – плиткой по стяжке. Деревянные CLT-панели оставлены открытыми только на потолках лоджий и на одной стене в интерьере каждой квартиры.

Via Cenni – 9-этажное здание в Милане (Италия)

Высотная конструкция из перекрестно-клееных панелей впервые используется в условиях сейсмоопасного региона: на окраине Милана. Жилой комплекс общей площадью 17 000 м 2 состоит из четырёх 9-этажных башен, соединенных 2-уровневым стилобатом. В комплексе – 124 квартиры (площадью от 50 до 100 м 2 ). Башни 13,6 × 19,1 м в плане и 27,95 м высотой – однотипные, но не одинаковые: индивидуальный облик формируется рисунком балконов.

Конструктивная толщина стен уменьшается на 20 мм через каждые два-три этажа: на первом она составляет 200 мм, на девятом – 120 мм. Полы – 200 и 230 мм (7 слоев). Пролёты меньше 5,8 м перекрываются 5-слойной панелью (200 мм), а пролёты меньше 6,7 м – 7-слойной 230-миллиметровой. Стыкуются панели с помощью специальных соединительных шурупов от 200 до 550 мм длиной.

Big Wood – 44-этажный небоскрёб в Чикаго (США)

Многофункциональный комплекс Big Wood высотой 44 этажа построят в деловом центре Чикаго. Конструктивная особенность комплекса заключается в использовании многослойной древесины. Автор проекта американский архитектор Майкл Чартерс считает, что дерево – один из лучших материалов для строительства, благодаря которому сокращаются вредные выбросы в атмосферу и создаётся здоровая среда обитания.

Baobab – 35-этажное здание в Париже (Франция)

Майкл Грин – автор проекта 35-этажного деревянного высотного здания под названием Baobab в Париже. Его построят из перекрестно-склеиваемых панелей (CLT), которые будут производиться на заводе, а к месту поставляться готовыми комплектами. Строительный процесс будет напоминать сборку мебели IKEA и не займёт много времени, а значит, позволит сэкономить на производстве работ.

Стоимость конструкций из CLT-панелей высокая, что связано с отсутствием конкуренции. На рынке существует всего 2–3 крупных производителя таких строительных материалов, и большая доля затрат приходится на их транспортировку материалов из Австрии – основного поставщика, по всему миру. Производители CLT-технологии утверждают, что будущее – за деревянными небоскрёбами. Комбинируя железобетонное ядро с деревянной вторичной несущей системой или, наоборот, деревянные стойки и балки – с монолитными перекрытиями, можно возводить здания в 25–30 и даже 40 этажей.

Посмотреть видео по технологии строительства деревянного высотного здания можно здесь:

* Анизотропия древесины и древесных материалов (от греч. anisos — неравный и tropos — направление), неодинаковость физических свойств древесины и древесных материалов в разных направлениях. Анизотропия древесины растущего дерева обусловлена её волокнистой структурой. Сердцевинные лучи с вытянутыми по радиусам ствола осями клеток несколько уменьшают различие механических и других свойств, древесины вдоль и поперёк волокон. Древесина с малым содержанием сердцевидных лучей (хвойные породы, особенно ель и сосна) имеет больше различий в свойствах вдоль и поперёк волокон по сравнению с древесиной лиственных, пород. Анизотропия древесины должна быть учтена при её использовании в конструкциях. При прессовании и моделировании увеличивается прочность в направлениях, не совпадающих с направлением волокон. Для повышения прочности изделий из древесины её иногда перерабатывают в шпон. Путём соответствующего наложения и склеивания листов шпона получают менее анизотропные материалы: фанеру и древесные слоистые пластики.

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Многоэтажные дома из деревянных конструкций. Презентация на заданную тему содержит 16 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Многоэтажные дома из деревянных конструкций Подготовил : Болдов Сергей Евгеньевич Научный руководитель : Антоненко Надежда Александровна

На протяжении долгого периода времени древесина служила основным строительным материалом, для строительства зданий и сооружений. Из дерева возводились церкви, мосты и даже дворцы. Но со временем из-за недостаточной прочности сложности в производстве, естественных отличий в свойствах разных пород , что привело впоследствии к замене древесины на другие строительные материалы, такие как кирпич и железобетон. На протяжении долгого периода времени древесина служила основным строительным материалом, для строительства зданий и сооружений. Из дерева возводились церкви, мосты и даже дворцы. Но со временем из-за недостаточной прочности сложности в производстве, естественных отличий в свойствах разных пород , что привело впоследствии к замене древесины на другие строительные материалы, такие как кирпич и железобетон.

Зарубежный опыт показывает, что при должном уходе за деревянными конструкциями они не только способны простоять сотни лет, но и сохранить свои эстетично-визуальные качества. Так в Швеции в г.Сундбюрге раз в 100 лет меняли лишь кедровую облицовку, тогда как железобетонные дома необходимо штукатурить каждые 30 лет. Зарубежный опыт показывает, что при должном уходе за деревянными конструкциями они не только способны простоять сотни лет, но и сохранить свои эстетично-визуальные качества. Так в Швеции в г.Сундбюрге раз в 100 лет меняли лишь кедровую облицовку, тогда как железобетонные дома необходимо штукатурить каждые 30 лет.

Самыми древними постройками из дерева сейчас считаются китайские погоды, возраст некоторых из них насчитывает 1000 лет. Самыми древними постройками из дерева сейчас считаются китайские погоды, возраст некоторых из них насчитывает 1000 лет.

Также глобальной причиной возвращения деревянных конструкций является высокая токсичность производства цемента. В мире в год производится свыше 4 триллионов килограмм цемента. Для этого известняк нагревают до колоссальных температур, и при производстве каждого килограмма цемента в атмосферу выделяется 500 граммов углекислого газа. Не трудно посчитать, что таким образом в атмосферу выделяется 2 триллиона грамм углекислого газа. Что соответствует 90 % от всего объема выделяемого предприятиями. Но даже уже готовые строительные материалы из бетона продолжают еще долго выделять вредные вещества. Также глобальной причиной возвращения деревянных конструкций является высокая токсичность производства цемента. В мире в год производится свыше 4 триллионов килограмм цемента. Для этого известняк нагревают до колоссальных температур, и при производстве каждого килограмма цемента в атмосферу выделяется 500 граммов углекислого газа. Не трудно посчитать, что таким образом в атмосферу выделяется 2 триллиона грамм углекислого газа. Что соответствует 90 % от всего объема выделяемого предприятиями. Но даже уже готовые строительные материалы из бетона продолжают еще долго выделять вредные вещества.

Также различные свойства отдельных пород, можно обратить в свою пользу. Так например, в упомянутом ранее г.Сундбюрге построили четыре восьмиэтажных дома высотой около 25 метров. Основной элемент конструкции - трехслойные деревянные панели CLT, полы и окна выполнены соответственно из ясеня и сосны, балконы и интерьеры выполнены из кедра. Фасад также выполнен специальной дранкой из кедра устойчивой, как к погодным воздействиям, так и к атакам насекомых-вредителей. Также различные свойства отдельных пород, можно обратить в свою пользу. Так например, в упомянутом ранее г.Сундбюрге построили четыре восьмиэтажных дома высотой около 25 метров. Основной элемент конструкции - трехслойные деревянные панели CLT, полы и окна выполнены соответственно из ясеня и сосны, балконы и интерьеры выполнены из кедра. Фасад также выполнен специальной дранкой из кедра устойчивой, как к погодным воздействиям, так и к атакам насекомых-вредителей.

Mjostarnet Норвегия Торгово-жилой комплекс под названием Mjostarnet это самое высокое в мире здание сделанное целиком и полностью из древесины, здание расположенно в Норвегии имеет высоту 85 метров (18 этажей). Здание занимает площадь 11300 квадратных метров. В здании есть отель, офисы, ресторан, терраса на крыше и места для развлечений и отдыха.

Brock Commons Каркас и межэтажные перекрытия 17-ти деревянных этажей - инженерная древесина (деревянный клееные брус и многослойные плиты - CLT панели), обшивка и оконные блоки - металл и деревокомпозиты (панели ДВП), каркас крыши и кровля — металл. Деревянный каркас Brock Commons формируют колонны из клееной балки с предустановленными узлами быстрого соединения. Стены здания образуют изготовленные заранее фасадные панели с установленными окнами.

заключение В России более 750 млн. гектар лесных массивов, которые покрывают около 45 % территории нашей страны. Деревянное строительство особенно актуально для северных районов, дальнего востока и Сибири. При массовом типовом строительстве с созданием деревянных конструкций на специализированных предприятиях можно покрыть любые издержки производства.

Циан.Журнал разобрался, почему в России, в отличие от других стран, почти не используют дерево при строительстве многоэтажного жилья и как скоро этот подход изменится.

На смену бетону

В Японии, которая не может похвастаться богатыми запасами древесины, каждый второй дом возводится из дерева. В прошлом году в Западной Европе общая площадь домов, собранных из панелей твердых пород древесины, составила около 1 млн кв. м.

Он отмечает, что все современные именитые архитекторы сегодня работают с деревом. Деревянные конструкции используются и при создании проектов аэропортов, офисов, конференц-залов, культурных, развлекательных и спортивных объектов, и все больше — при строительстве жилья.

Как поясняет директор по стратегическому развитию Ассоциации деревянного домостроения Семен Гоглев, с 1970-х годов в деревообработку пришли новые технологии по большепролетным клееным деревянным конструкциям.

Сегодня в нашей стране доля деревянных домов среди объектов капитального строительства занимает менее 12%. Дерево в основном применяется для дачного строительства.

Уже не первый год на правительственном уровне всерьез обсуждается массовое строительство, в том числе многоэтажное, больниц, акушерских и участковых пунктов, детских садов и спортивных объектов с использованием деревянных конструкций.

Семен Гоглев, директор по стратегическому развитию Ассоциации деревянного домостроения

Впрочем, уточняет Семен Гоглев, Ассоциация деревянного домостроения совместно с высшей Московской архитектурной школой МАРШ для архитекторов-проектировщиков предложили курс по современным деревянным конструкциям — в 2019 году первые выпускники получили дипломы.

Также в помощь проектировщикам ассоциация и Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А. Кучеренко в прошлом году разработали сортамент (совокупность видов) на клееную древесину — балку и брус, который отсутствовал в нашей стране в принципе.

Знаменитый храм Преображения Господня на острове Кижи был возведен в 1714 году, его высота от основания до креста центральной главы — 37 м. Более двух столетий он оставался самым высоким деревянным зданием в мире.
Примерно в то же время была построена колокольня Петропавловского собора в Петербурге. Ее шпиль высотой 30 м на протяжении первых 140 лет имел деревянный каркас. Деревянные конструкции были заменены на металлический каркас только в середине XIX века.
Уже в XX веке, с 1992 года, в Соломбальском округе на севере Архангельска бизнесмен Николай Сутягин начал строить деревянный сруб, в 2000-х его высота достигла 38 м. Суд признал дом самовольной постройкой: в Архангельске запрещено возводить частные деревянные здания выше двух этажей без согласования с властями. Дом был частично разобран в декабре 2008 года, а в 2012 году оставшуюся часть деревянного небоскреба уничтожил пожар.

Законодательные ограничения

А что с пожарной безопасностью?

Специалисты подчеркивают, что деревянному домостроению предстоит преодолеть еще один важный барьер — психологический. Стереотип, что дерево — ненадежный строительный материал, жив до сих пор.

Недаром шведским пожарным при тушении огня запрещено заходить внутрь любых зданий, за исключением деревянных, перекрытия которых возведены с применением современных конструкций из древесины, приводят пример экСперты.

Современные технологии огне- и биозащиты древесины позволяют выполнить законодательные требования в области пожарной безопасности не только жилых, но и большепролетных зданий любого назначения, полагает Риназ Каримов.

Дерево позволяет создавать уникальные конструкции практически без ограничений для архитектурного творчества;
может быть использовано и как природный материал, и как результат технологической переработки;
позволяет работать по современным технологиям;
способно обеспечить соответствие современным нормам и уровню требований к жилым пространствам, никак не ограничивает архитектора в области планировочных решений;
легче и технологичнее иных строительных материалов, менее энерго- и ресурсоемко в строительном процессе;
экологично на всех этапах, включая обеспечение вторичной переработки и практически полной утилизации;
возобновляемый ресурс, пока в значительной степени воссоздающийся без участия человека.

Деревянная реновация

Деревянные многоэтажки можно и нужно строить не только в небольших городах, но и в мегаполисах. Дерево удастся использовать и для реконструкции пятиэтажек: зачем сносить дома, если есть шанс отремонтировать и надстроить несколько этажей из дерева?

Именно это предлагает архитектор Тотан Кузембаев в своем проекте многоэтажного деревянного района площадью около 80 тыс. кв. м Wood-city (2018 год). Согласно его идее, после реконструкции над пятиэтажками надстраивают два-три деревянных этажа. Пространство между пятиэтажками также отведено под деревянные конструкции, в итоге получается замкнутый квартал, внутри которого — зона для отдыха для жителей.

Сколько это стоит?

Анализ стоимости строительства в Канаде домов высотой 12–20 этажей из CLT-панелей показал, что в среднем оно обходится примерно в $3 тыс. за 1 кв. м, что сопоставимо с местными ценами строительства из бетона. На первоначальном этапе в России себестоимость таких деревянных домов будет на 10–15% выше, чем бетонных, делится расчетами Дмитрий Руденко.

Но по мере усовершенствования нормативной базы, накопления опыта проектирования и последующей эксплуатации стоимость превратится в более чем конкурентоспособную, уверен эксперт.

Семен Гоглев отмечает, что при масштабном строительстве стоимость деревянных зданий будет дешевле за счет уменьшения транспортных и других издержек, что характерно для быстровозводимого строительства из легких конструкций.

Самые известные многоэтажные здания из дерева

Forte Living (Мельбурн, Австралия) Пионер многоэтажного деревянного жилья. Построенная в 2012 году, 10-этажная башня на тот момент была самым высоким строением из дерева — 32,2 м. Дом включает 23 квартиры и два пентхауса. Фундамент и первый этаж выполнены из бетона. Здание собиралось из клееных деревянных панелей, на сборку конструкции потребовалось чуть больше пяти недель.
Жилой комплекс Treet (Берген, Норвегия)Возведен в 2015 году. 14-этажное здание имеет высоту 49 м. Интересно, что для несущей конструкции не использовался бетон — комплекс поддерживает деревянный каркас из колонн толщиной 1 м. В доме 62 квартиры. Больше половины были проданы еще до начала строительства.
Brock Commons (University of British Columbia,Ванкувер,Канада)

Читайте также: