Плохо спланированное высотное здание может повлечь за собой дорогостоящие изменения в проекте, сложности при ведении строительных работ на объекте, неэффективное использование площади и задержки со сдачей объекта. Эти риски возрастают с каждым дополнительным этажом. Конструктивная система, разработанная специально для данного проекта, скоординированное проектирование, заводские сборные элементы и четкое планирование монтажных работ позволяют сделать строительство высотных зданий более безопасным и управляемым.

Небоскрёб — это высокое здание, постоянно заселённое людьми, высота которого значительно выделяется на фоне окружающей застройки. Единого общепринятого минимального значения высоты не существует, хотя здания высотой свыше 50 метров или примерно 14 этажей часто считаются высотными. Сверхвысотное здание достигает высоты не менее 300 метров, а мегавысотное — 600 метров и более.

В данном руководстве объясняется, как эксперты определяют и оценивают высотные здания, как функционируют конструктивные системы и как застройщикам следует планировать проект строительства здания из стали. Кроме того, в нем проводится разграничение между башенными зданиями, устанавливающими рекорды, и практичными многоэтажными зданиями, которые подрядчики, застройщики и EPC-компании возводят каждый день.

Как устроены несущие системы высотных зданий?

A конструкция высотного здания должен включать две широкие группы сил:

Вертикальные нагрузки, создаваемые зданием, находящимися в нем людьми, оборудованием, мебелью и хранящимися материалами.
Поперечные нагрузки, вызванные в основном ветром и землетрясениями.

По мере увеличения высоты здания все большее значение приобретают поперечные перемещения. Конструкция должна сдерживать смещение, ускорение, скручивание и неравномерное распределение сил, сохраняя при этом полезную площадь.

К распространенным системам относятся:

A высотный Могут использоваться стальные каркасы, железобетонные конструкции или композитные конструкции. В соответствии с проектным заданием можно комбинировать композитные стальные балки, раскосные элементы, выносные опоры, железобетонные конструкции и стальные трубы, заполненные бетоном.

Не существует универсальной оптимальной системы стального каркаса. Жилые высотные здания, офисные здания, гостиницы и многоэтажные склады отличаются друг от друга расположением колонн, нагрузками на перекрытия, инженерными системами и допустимыми пределами вибрации.

В индивидуальных системах строительства высотных стальных зданий компании Sinomega используются высокопрочные каркасы, разработанные с учетом конкретного проекта, модульные системы перекрытий, балки с большим пролетом, композитные балки, раскосные ядра и выносные опоры, если это предусмотрено утвержденным проектом.

Почему при проектировании высотных зданий используется сталь?

Сталь отличается высоким соотношением прочности к весу. Из неё можно изготавливать стройные колонны и балки с большим пролетом, что помогает проектировщикам создавать более просторные открытые планировки и сокращать количество конструктивных преград внутри ценных коммерческих помещений.

В здании со стальным каркасом также могут использоваться заводские готовые элементы. Рабочие изготавливают колонны, балки, раскосы и соединительные детали в контролируемых условиях, а затем доставляют их на место для запланированной сборки. Это позволяет сократить объем крупномасштабных работ по резке и сварке на месте монтажа, если конструкция соединений допускает болтовое крепление.

К основным преимуществам можно отнести:

• Гибкие сетки столбцов
• Более просторные открытые планировки
• Уменьшенная собственная масса конструкции
• Производство под контролем завода
• Ускоренная последовательность эрекции
• Более простая координация при использовании модульных напольных систем
• Возможность проведения внутренней перепланировки в будущем
• Эффективная интеграция с композитными конструкциями

Сталь сама по себе не решает всех проблем. Вопросы противопожарной защиты, защиты от коррозии, акустики, вибрации, теплового расширения, соединений с фасадом и поведения соединений по-прежнему требуют индивидуального инженерного проектирования с учетом особенностей конкретного проекта.

В некоторых башнях железобетон может служить несущим ядром, а стальные балки и колонны — составлять конструкцию окружающих этажей. В этом гибридном подходе используются такие материалы, как сталь и бетон, причем каждый из них применяется там, где он демонстрирует наилучшие характеристики.

Как происходит строительство высотных зданий?

Успешный высотный дом Строительство начинается задолго до того, как сталь поступает на строительную площадку. Заказчик, архитектор, инженер-проектировщик, команда инженеров-техников, производитель, подрядчик и местный орган, выдающий разрешения, должны опираться на согласованную информацию.

Типичный процесс проектирования и строительства включает в себя:

1. Подтвердите местоположение, назначение здания и цели проекта.
2. Провести все необходимые геотехнические и геодезические работы.
3. Определить местные требования в отношении ветровой нагрузки, сейсмической безопасности, противопожарной безопасности и строительных норм.
4. Подготовить архитектурный план и концепцию конструкции.
5. Рассчитать нагрузки, перемещения, устойчивость и реакции фундамента.
6. Скоординировать расположение лифтов, лестниц, инженерных сетей и зон пожарной безопасности.
7. Разработать сборочные и технологические чертежи.
8. Изготавливать и проверять стальные детали.
9. Упаковывайте и транспортируйте компоненты в соответствии с последовательностью монтажа.
10. Сборка, выравнивание, осмотр и ввод конструкции в эксплуатацию.

Заводская сборка не избавляет от необходимости контроля на строительной площадке. Фундаменты должны быть готовы. Точки крепления должны соответствовать требованиям. Подъемное оборудование должно быть рассчитано на самые тяжелые элементы. Кроме того, бригадам необходимы утвержденная методика монтажа, план временного крепления, порядок проведения осмотров и безопасный маршрут доступа.

Сколько этажей нужно, чтобы здание считалось высотным?

Единого общемирового ответа на вопрос “Сколько этажей должно быть в высотном здании?” не существует. В местных нормах и правилах могут использоваться разные определения в отношении градостроительства, противопожарной безопасности, лифтов и проектирования несущих конструкций.

Согласно широко распространенным рекомендациям по строительству высотных зданий, в качестве практической отправной точки можно взять примерно 14 этажей или 50 метров, однако контекст по-прежнему имеет значение. Шестиэтажный склад может потребовать сложных инженерных решений, рассчитанных на высокие нагрузки, даже если это не 100-этажный небоскреб. Узкая жилая башня той же высоты может сталкиваться с другими проблемами, связанными с ветровыми нагрузками и комфортом.

Покупателю не следует оценивать проект исключительно по количеству этажей. Техническое задание проекта должно включать:

• Общая высота здания
• Количество этажей над и под землей
• Высота от пола до пола
• Предполагаемое использование каждого уровня
• Требуемая площадь
• Расчетные нагрузки на пол
• Требования к свободному пространству между стойками
• Лифтовые и лестничные шахты
• Данные о ветре и сейсмической активности
• Стратегия действий при пожаре и эвакуации
• Требования к будущему расширению

Стоимость проекта, предусматривающего 100 этажей, невозможно оценить, исходя из простой цены за квадратный метр. С ростом высоты здания меняются его конструкция, фундамент, фасад, система вертикального транспорта, противопожарные системы и метод строительства.

Чему мы можем научиться на примере реальных проектов высотных зданий?

Надежный пример проекта высотного здания должен содержать не только визуализацию. В нем должны быть указаны местоположение, назначение здания, масштаб, концепция конструкции, условия строительства и объем работ подрядчиков.

Шестиэтажный склад PEB в Хулумале

Проект компании Sinomega по строительству шестиэтажного склада из стальных прессованных элементов (PEB) в Хулхумале реализуется на Мальдивах. В опубликованной информации о проекте указано:

• Шесть этажей
• Площадь застройки — 6 400 м²
• Система сборных стальных конструкций
• Использование вертикального хранения
• Влажные условия на острове
• Период реализации проекта: 2023–2024 годы

Этот проект не претендует на звание самого высокого небоскреба в мире. Он призван решить более практическую задачу: как создать эффективное вертикальное складское пространство в условиях ограниченности земельных ресурсов.

Семиэтажный стальной склад на Мальдивах

В рамках другого проекта компании Sinomega используются сборные каркасы для строительства семиэтажного склада. В описании проекта особо отмечаются высокая несущая способность, эффективное вертикальное хранение и возможность будущего вертикального расширения. Ознакомьтесь с примерами высотных стальных зданий, построенных компанией на Мальдивах.

Эти примеры показывают, почему покупатели в сегменте B2B должны оценивать производителя с учетом его опыта в сфере поставок. Красивое жилое высотное здание не является доказательством компетентности в области загрузки складов, а одноэтажный цех не означает автоматически, что компания способна работать с многоэтажными объектами.

Широкий портфель проектов компании «Синомега» в сфере строительства стальных зданий включает жилые квартиры, доступное жилье, курортные виллы, промышленные здания и объекты общественного назначения.

Самые высокие здания против практичных высотных проектов: что важно для покупателей?

Список самых высоких небоскребов привлекает внимание, но большинство коммерческих проектов не ставят перед собой цель стать самым высоким небоскребом в мире. Их цель — рационально использовать земельный участок, создать функциональные площади, контролировать строительные риски и обеспечить рентабельность проекта.

Подрядчику необходимы чертежи, расчеты, спецификации материалов, документы о проверке, упаковочные листы и инструкции по монтажу. Застройщику необходимы показатели полезной площади, гибкость, контроль за графиком работ, разрешения регулирующих органов и стоимость жизненного цикла.

В этом и заключается главное отличие между просмотром списка самых высоких сооружений и приобретением реального здания.

Как покупателям выбрать производителя высотных стальных зданий?

Начните с технических доказательств, а не с общих заявлений о “высоком качестве”. Уточните, может ли поставщик преобразовать архитектурные требования в утвержденный комплект стальных конструкций, пригодный для производства, транспортировки и монтажа.

Воспользуйтесь этим контрольным списком по закупкам:

• Какие типы зданий и многоэтажные проекты реализовал данный поставщик?
• Кто проводит структурный анализ?
• Какие местные нормы и данные о нагрузках будут определяющими при проектировании?
• Чётко ли указаны марка стали и сечения элементов конструкции?
• Включены ли расчеты соединений и чертежи?
• Какие элементы производятся собственными силами?
• Какие проверки проводятся перед отгрузкой?
• Требуется ли пробная сборка или предварительная сборка?
• Как маркируются и упаковываются компоненты в соответствии с монтажным заказом?
• В предложении указаны ли стоимость перевозки, фундаментные работы и монтаж?
• Кто проводит экскурсию по объекту?
• Являются ли системы противопожарной защиты и защиты от коррозии четко разделенными?
• По каким заявленным характеристикам имеются подтверждающие документы?
• Какая информация пока “требует подтверждения”?

Синомега — это китайский производитель, обслуживающий строительные подрядные организации, девелоперские компании, EPC-компании, заказчиков государственных проектов, импортеров и промышленных предприятий. Компания поставляет индивидуально разработанные системы стальных конструкций для высотных, общественных, промышленных, жилых и коммерческих объектов.

Для составления точного предложения покупателям следует предоставить информацию о месте реализации проекта, чертежи, назначение здания, габариты, количество этажей, требования к нагрузкам, местные нормы проектирования, данные о ветровой и сейсмической нагрузке, требования к фасаду, место доставки и предполагаемый объем работ.

Часто задаваемые вопросы

В чём заключается разница между небоскрёбом и башней?

Небоскреб — это высотное здание, в котором полезное жилое пространство занимает не менее 50% его высоты. Башня может в основном служить для обзора, телекоммуникаций или вещания. Поэтому башня CN Tower классифицируется иначе, чем Бурдж-Халифа.

Какое здание в мире является самым высоким из уже построенных?

«Бурдж-Халифа» в Дубае — самое высокое завершенное здание, его высота составляет 828 метров, а количество этажей — 163. Высота башни «Джидда-Тауэр» должна превысить 1 000 метров, но строительство пока продолжается, поэтому она пока не стала самым высоким завершенным зданием.

Включаются ли антенны в официальную высоту здания?

Основные архитектурные размеры включают постоянные архитектурные шпили, но не включают антенны, вывески, флагштоки и функциональное техническое оборудование. В других рейтингах высота до вершины может указываться отдельно.

Можно ли в высотном здании использовать исключительно стальной каркас?

В качестве несущей конструкции может использоваться стальная конструкция, однако во многих высотных зданиях применяется сочетание стали и бетона. В проекте могут использоваться бетонный ядро, стальные колонны, композитные балки или стальные трубы, заполненные бетоном. Выбор оптимальной схемы зависит от высоты здания, нагрузок, назначения, стоимости, строительных норм и условий строительства.

Строительство из стали всегда быстрее, чем строительство из бетона?

Не всегда. Заводское изготовление и сборка с помощью болтовых соединений могут сократить срок выполнения отдельных этапов строительства, однако окончательный график зависит от утверждения проекта, устройства фундаментов, доставки материалов, работы кранов, опыта строительной бригады, фасадных работ, подключения инженерных сетей, погодных условий и проведения инспекций.

Какая информация необходима компании «Синомега» для составления коммерческого предложения по строительству высотного здания из стали?

Как минимум, необходимо указать местоположение объекта, назначение здания, габаритные размеры, количество этажей, архитектурный план, расчетные нагрузки, местные нормы и стандарты, ветровые и сейсмические условия, требования к фасаду, порт назначения, а также требуемый объем поставки. Отсутствующая техническая информация должна быть подтверждена до окончательного определения цены и запуска производства.