На переднем крае высоты

Перечитываем статью Василия Бабурова из ПР85 о последних тенденциях в проектировании и строительстве небоскребов, главные из которых — применение экологичных материалов и внедрение озеленения в структуру здания.

Василий Бабуров

Архитектуровед, историк архитектуры, урбанист, архитектурный критик

деятельность: Старший научный сотрудник Лаборатории градостроительных исследований МАРХИ

За 130 лет, прошедших смомента появления первых небоскребов, сменилось несколько эпох. Однако, несмотря на внешнее разнообразие, данный тип сохраняет свои имманентные качества. Это по-прежнему узкий вертикальный объект с линейной структурой. Прогресс происходит путем постепенных эволюционных изменений, которые связаны с использованием новых конструктивных систем, технологий иматериалов. Современное развитие высотного строительства идет в двух основных направлениях. С одной стороны, усилия архитекторов инженеров, как и прежде, сосредоточены на покорении новых высот, бьющих прежние рекорды. С другой стороны, все более настойчиво преследуется цель сделать небоскребы дешевле в строительстве и эксплуатации и дружественнее окружающей среде. Эти направления, на первый взгляд, имеют мало общего, однако в реальности подобны сообщающимся сосудам, подпитывающим друг друга идеями и инновациями.

Проект башни 262 Fifth Avenue на Манхэттене в Нью-Йорке, арх. «Меганом», 305 метров

Высотные рекорды

С середины 1990-х годов мы наблюдаем две новые тенденции: строительство сверхвысоких и сверхтонких зданий. Первая из них отличается от предыдущих периодов (1920–1930-х и 1960–1970-х) тем, что, во-первых, возведение меганебоскребов становится массовым явлением, когда строятся уже не единицы, а десятки колоссов. Во-вторых, изменилась география: если раньше подобные здания появлялись только в США, то теперь эпицентрами стали регионы Персидского залива (ОАЭ, Катар, Саудовская Аравия) и Восточной Азии (КНР, Корея, Тайвань). Данный тренд стал возможным благодаря нескольким факторам. С одной стороны, произошел значительный рывок в области конструктивных решений, материалов иинженерных систем, которые устранили узкие места предшествующих технологий высотного строительства и позволили строить выше и тоньше. Малое поперечное сечение башни важно не столько даже с художественной, сколько с риэлторской точки зрения, так как сводит к минимуму неинсолируемые и, соответственно, плохо продаваемые площади. С другой стороны, появился мощный платежеспособный спрос в странах с активно развивающейся экономикой и рынком недвижимости. К тому же эти страны остро нуждаются в новых архитектурных символах.

Основные проблемы, которые приходится решать проектировщикам, — сопротивление ветровым нагрузкам, достигающим колоссальных значений на больших высотах, и обеспечение эффективных вертикальных коммуникаций. Поэтому все сверхвысотные здания имеют аэродинамическую форму, обеспечивающую устойчивость и препятствующую образованию вихрей, а также сложное лифтовое хозяйство. Лифты, пожалуй, — главный инженерный вызов, поскольку, несмотря на внедрение новых материалов и технологий (например, электромагнитных двигателей, как на поездах Maglev, позволяющих в том числе двигаться не только по вертикали), быстро перевозить людей, не вызывая при этом дискомфорта, пока не научились. Сегодня появление очередного рекордсмена вызывает не столько восторг, сколько ожидание того, кто придет ему на смену. На данный момент самое высокое здание в мире — 828-метроваябашня Бурдж-Халифа в Дубае, но вскоре лидерство перейдет к Джидда-тауэр в Саудовской Аравии, которая будет немногим выше километра. Фирм, специализирующихся на сверхвысотном строительстве, пока очень немного, так что оба проекта реализованы одним и тем же консорциумом архитекторов и инженеров: Adrian Smith + Gordon Gill Architecture (AS + GG) и Thornton Tomasetti. Джидда-тауэр — флагман девелоперского мегапроекта Kingdom City, осуществляемого в северной части Джидды. Цель, которую ставят саудовцы, — повторить успех Дубая на берегу Красного моря. Хотя перспективы «Королевского города» оцениваются за пределами страны скептически, километровая башня активно строится. Своей формой Джидда-тауэр напоминает Shard Ренцо Пьяно, но выше его в три с лишним раза. У авторов проекта, правда, иные ассоциации — с побегом молодой пальмы, еще не успевшей нарастить «шапку» из листьев. Небоскреб получил треугольное Y-образное сечение: схожую конфигурацию имеет центральный корпус высотки на Котельнической набережной.

Первые этажи занимает торговый молл, над ним офисы и отель, затем служебные квартиры и квартиры под съем, еще выше — апартаменты руководства компаний, работающих в Джидде, и, наконец, люксовые пентхаусы. Венчает башню шпиль, который занимает почти треть ее высоты. На 157-м этаже будет располагаться консольная смотровая площадка, напоминающая гриб-трутовик (напрашиваются параллели с Леонидовским зданием Наркомтяжпрома), — взамен первоначально задумывавшейся вертолетной. Обслуживать титаническое по масштабу здание должны 57 лифтов, включая 5 «даблдеккеров». В соответствии с пока не изжитой практикой, добираться до верхних этажей придется «на перекладных», коротая время в sky-lobbies, — экспрессным будет лишь один лифт. Конечно, коэффициент полезной площади Джидда-тауэр (равно как и всех прочих супернебоскребов) оставляет желать лучшего, поскольку с увеличением высоты здания площадь этажа уменьшается, а несущие элементы конструкций и ядро остаются практически неизменными — и это не считая шпиля. Однако невысокие показатели компенсируются готовностью дорого платить за помещения в эксклюзивном объекте и видами, которые открываются на него из окружающих зданий. Супернебоскребы надо воспринимать не как объекты недвижимости, а как чудеса света, которые прекрасно капитализируются. Так что с коммерческой точки зрения ансамблевый подход вполне себя оправдывает.

«Зеленые» небоскребы

Самой яркой и многообещающей идеей рубежа 1990–2000-х годов была концепция «зеленых» небоскребов, связываемая с архитектором Кеном Янгом. Ему удалось соединить два разных подхода, которые еще недавно казались несовместимыми: «технологический» и «экологический». Янг — выходец из Малайзии, которая, как и ее соседи по региону, переживает ускоренную урбанизацию. Высокие темпы роста городов «компенсируются» ухудшением качества их среды: высокой этажностью, плотностью застройки, издержками на строительство и эксплуатацию, ущербом экологии, разрушением местной культуры. Архитектор, получивший образование в Англии и осознающий все риски «дикой» урбанизации, смог предложить свой ответ на описанные выше вызовы: высокоплотное высотное строительство, основанное на синтезе современных технологий, биологии и климатологии. «Танцуя» от биологии, первоисточника своих идей, Янг создал оригинальную модель «биоклиматического» небоскреба — рукотворной обитаемой горы, представляющей собой искусственную экосистему. Форма этого сооружения, расположение его компонентов, материалы, из которых оно построено, подсказаны особенностями местного климата: прежде всего, движением солнца и направлением ветров.

Утопический проект Garden Towers, арх. Vincent Callebaut Architecturе

Янг первым в мировой практике сделал «тотальное» озеленение высотного здания (фасадов, лоджий иинтерьеров) функциональным элементом, а не использовал как декорацию. Растительность, покрывающая здание и проникающая внутрь, не только его украшает, но и, что важнее, создает здоровый микроклимат, защищаяот солнца и направляя внутрь свежий воздух. Кроме того, вертикальное озеленение оказывает позитивное воздействие на состояние людей, испытывающих ежедневный стресс от пребывания в антропогенной среде мегаполиса.

Конкурсный проект будущего Большого Парижа, арх. Planning Korea

Проекты, постройки и книги малазийского архитектора принесли ему широкую известность еще в 1990-е годы, однако потока заказов и крупных реализаций, которые продемонстрировали бы идею в действии, не последовало. По-видимому, концепция «биоклиматических небоскребов» оказалась слишком смелой для своего времени, так что синтез «био»,«эко» и «техно» в высотном строительстве был отложен до лучших времен.

«Вертикальные леса»

Гораздо более понятной для рынка оказалась идея зеленых фасадов, которую параллельно с Янгом развивали в регионах с более умеренным климатом Европы, Северной Америки и Японии. Однако и она получила распространение не сразу: первые реализации относятся к нынешнему десятилетию, когда в Милане был завершен комплекс Bosco Verticale по проекту Стефано Боэри.

Хотя сегодня проекты башен, покрытых растительностью, разрабатывают многие архитекторы (Кенго Кума, Жан Нувель, Даниэль Либескинд, Херцог и де Мерон и другие), именно Боэри дал толчок этой идее и сделал своей «фирменной» темой. Итальянский зодчий проектирует зеленые небоскребы в разных странах, однако наиболее востребованными они оказались в Китае, где сейчас реализуется несколько его объектов.

Интерес китайцев к вертикальным лесам закономерен. Значительная часть наиболее населенных регионов КНР отличается теплым и даже тропическим климатом, при этом города чудовищно загрязнены промышленностью, автомобилизацией и строительством. Так что для властей с их огромными денежными ресурсами возведение «зеленых» сооружений — вполне перспективный путь решения проблемы, к тому же сулящий очевидные имиджевые выгоды. В Шанхае, где Боэри открыл филиал своего бюро, он параллельно руководит исследовательской программой местного университета Тунцзы, и это лишь один из многих примеров заинтересованности Китая в современных архитектурных технологиях.

Построенный небоскреб Bosco Verticale с вертикальным лесом в Милане, арх. Stefano Boeri Architetti, 110 метров

В настоящее время в работе находится несколько проектов: от абсолютно реальных («Зеленые башни» в Нанкине, которые активно строятся) до скорее визионерских («Город-лес» в Шицзячжуане, одном из самых грязных мегаполисов КНР), которые, возможно, так и останутся на бумаге. Самый же масштабный проект Боэри планируется реализовать в Лючжоу, относительно не большом по китайским меркам городе с населением 1,5 млн жителей. Лючжоу — центр провинции Гуанси, расположенной на юге Китая и знаменитой своими горными лесистыми ландшафтами. Архитектурный образ «Лесного города», строительство которого должно начаться в 2020 году, вдохновлен этими живописными пейзажами.

«Лесной город» охватывает территорию в 175 гектаров, вытянутую вдоль автомагистрали. Предполагается строительство многоэтажного жилья и офисов, рассчитанных на 30 тысяч человек, а также торговых и развлекательных заведений, двух школ и больницы. Фасады, крыши и балконы зданий будут обильно озеленены: планируется высадить около 40 тысяч деревьев и до миллиона низких растений сотни видов. По оценкам Боэри, зелень будет поглощать ежегодно до 10 тысяч тонн углекислого газа и 57 тонн загрязняющих веществ, производя взамен до 900 тонн кислорода. Помимо очистки воздуха зелень также способствует снижению его температуры и поглощению шума.

Башни из дерева

Озабоченность состоянием экологии и климатическими изменениями заставляет искать способы строить больше (и выше) из возобновляемых материалов. Дерево, которое фактически было изгнано из городов к середине прошлого века, возвращается если не триумфально, то по крайней мере подающим большие надежды.

В настоящий момент самое высокое в мире здание из дерева — Brock Commons, 18-этажное общежитие Университета Британской Колумбии в Ванкувере (Acton Ostry Architects, Fast + Epp, Architekten Hermann Kaufmann, Structurlam). Внешне оно почти неотличимо от любого сооружения из стали или бетона: решетчатый параллелепипед, собранный из готовых деревянных элементов, которые смонтированы друг с другом, как кубики Lego.

Однако недавние инновации — появление перекрестно-клееной древесины (Cross-laminated timber) — сделали возможным использование дерева в более крупномасштабном, в том числе высотном, строительстве. Благодаря перпендикулярному расположению волокон удалось решить проблему анизотропности древесины и значительно увеличить несущую способность. Получаемый при склеивании дерева композитный материал не менее прочен, чем сталь, но гораздо легче и притом обладает экологическими качествами: например, может улавливать углекислый газ. Новый материал в сочетании с точными цифровыми процессами производства (фрезерование с ЧПУ и т. п.) позволяет архитекторам строить многоэтажные сооружения быстрее за счет использования готовых элементов и более легкого монтажа. Единственный минус — производителей перекрестно-клееной древесины не так много, и это сильно удорожает новую технологию, препятствуя ее распространению.

Пока наиболее часто встречается гибридный метод строительства, когда используются элементы из инженерной древесины (перекрестно-ламинированной и клееной) и бетона, из которого обычно отливается ядро здания. Немного отличается от нее конструктивная модель FFTT (Findingthe Forest Through the Trees), предложенная Майклом Грином. Из дерева выполнены ядро и плиты перекрытия, которые опираются на стальные балки. Сталь растягивается сильнее дерева, поэтому балки берут на себя боковые нагрузки (в случае землетрясения или сильного ветра).

Схема узлов многоэтажного здания с деревянным каркасом, арх. Майкл Грин

Тем неменее появляются проекты, пока экспериментальные, которые основаны наиной системе и предполагают использование исключительно деревянных конструкций. Недавно были представлены два предложения — River Beech Tower в Чикаго (арх. Perkins + Will) и Oakwood Tower в Лондоне (арх. PLP Architecture), — которые выделяются на общем фоне еще и рекордной высотой.

River Beech Tower — тонкое в сечении 80-этажное здание из перекрестно-клееной древесины на основе бука. Оно спроектировано в рамках долгосрочного исследовательского проекта, осуществляемого сотрудниками Кембриджского университета, архитекторами компании Perkins + Will и инженерами бюро Thornton Tomasetti. Несмотря на легкость и прочность, дерево необладает такой же жесткостью, как сталь и бетон, и это ограничивает ширину пролетов, которые оно может перекрыть без ущерба прочности. Поэтому River Beech Tower — это фактически два узких здания с атриумом между ними. Несущая конструкция двух жилых корпусов представляет собой диагональную решетку. Корпуса соединяются друг с другом посредством крестообразных раскосов. Тем самым происходит эффективное распределение нагрузки по всем элементам деревянной конструкции.

Деревянный небоскреб River Beech Tower в Чикаго, арх. Perkins + Will, 228 метров

Проект River Beech Tower, равно как идругие небоскребы такого масштаба (Oakwood Tower, The Lodge и пр.), технически осуществим уже сегодня, однако его строительство дороже обычного. Для того, чтобы оно стало рентабельным, нужно провести еще много исследований и испытаний, направленных на повышение безопасности и снижение стоимости. Еще один важный аспект — создание нового архитектурного языка, способного раскрыть художественный потенциал дерева. Пока деревянные высотки первого поколения воспроизводят архитектурные приемы, выработанные для металлических и бетонных конструкций, — подобно тому, как 100–150 лет назад сталь и бетон «работали» под камень. Учитывая, как быстро развиваются события, это вопрос нескольких лет.

На службе бедных

Небоскребы в беднейших странах практически всегда являются синонимами неравенства и безответственной градостроительной политики. Но если многоэтажная башня, окруженная трущобами, имеет логическое объяснение, то небоскреб посреди полей — верх абсурда. Польские архитекторы Павел Липиньский и Матеуш Франковский, чей проект Mashambas занял 1-е место в ежегодном конкурсе журналаe Volo, опровергают этот тезис. По их замыслу, слаборазвитая сельскохозяйственная глубинка нуждается в знаниях и новых технологиях, которые позволят максимально эффективно использовать имеющийся потенциал: плодородные почвы, теплый климат и трудовые ресурсы.

Проект Mashambas, 1-е место конкурса небоскребов eVolo 2017, арх. Павел Липиньский и Матеуш Франковский

Mashambas (на суахили это слово означает «поля», «сады», «фермы», т. е. возделываемые сельскохозяйственные территории) — это многофункциональный образовательный комплекс, гибрид вертикальной фермы, учебного центра и продуктового рынка. Его программа может быть расширена за счет детского сада, врачебного кабинета и прочих функций. Предусмотрено также место для док-станции дронов, доставляющих семена или продукты в труднодоступные районы. Проект разрабатывался в расчете на сельскохозяйственные районы экваториальной Африки, хотя подойдет и для других южных регионов мира. Местные жители смогут получать здесь необходимые знания в области сельскохозяйственного производства (а возможно, и общее образование), семена, дешевые удобрения и современные инструменты.

Башня монтируется из простых стандартных модульных элементов и при необходимости может быть разобрана и перевезена на новое место. При этом здание не имеет законченной формы — оно будет расти вверх синхронно с увеличением числа фермеров. Вертикальная конфигурация выбрана благодаря тому, что занимает минимум места. Верхние этажи отведены под выращивание различных местных культур с учебными целями, а на уровне земли располагается рынок.

Башня Mashambas монтируется из простейших модулей и может расти вверх до бесконечности

Собственно, высокая оценка жюри связана с тем, что сейчас об этом должны думать все — как мы войдем в 2030 год, когда 70% населения Земли будет жить в городах. Алехандро Аравена, лауреат Притцкера прошлого года и куратор Венецианской архитектурной биеннале, планомерно всех пугал и впрямь устрашающими подсчетами: если прорыва не произойдет, человечество придет к ситуации, когда в неделю ему нужно будет строить новый город-миллионник. Стоит ли говорить, что на сегодня таких технологий не существует.

Внутри Mashambas при этом получается смесь продуктового рынка с вертикальной фермой и образовательным центром

Потенциал, быть может, есть у все тех же китайцев, которые с перенаселенностью борются уже давно: компании BSB (Broad Sustainable Building) удалось построить 57-этажный небоскреб на 800 квартир всего за 19 дней. Впрочем, когда Аравена случайно встретился с руководителем BSB, то выразил большие сомнения в том, что получившуюся модульную структуру можно считать хоть сколько-нибудь гуманной по отношению к ее обитателям. Потенциально это очередные «трущобы», в которых чрезмерное количество жильцов не сможет сформировать жизнеспособное сообщество, что неизбежно приведет к маргинализации среды — история знает немало тому примеров (как комплекс «Сады Робина Гуда» в Лондоне, который уже окончательно решили снести). Так что китайцам наряду с совершенствованием технологии нужно думать и об альтернативных структурных решениях.

Не дом, а город

Как было сказано выше, небоскреб — весьма консервативный тип, который стойко сопротивляется любым попыткам предложить альтернативную модель высотного здания. Тем не менее попытки раздвинуть типологические границы предпринимаются вновь и вновь — в основном не строящими архитекторами. Тем интереснее предложения зодчих, совмещающих реальное проектирование с концептуальным, — таких, как Рем Колхас.

Как автор бестселлера «Нью-Йорк вне себя», в котором тщательно проанализирован феномен небоскреба, Колхас должен знать о высотных зданиях больше, чем кто-либо другой. Став практикующим архитектором, он оказался среди самых резких критиков современных башен, обвинив их в негибкости, самоповторении и выхолащивании изначально заложенных в них социальных идей. По его словам, «небоскреб по натуре своей „индивидуалист“. Все свои проблемы он решает самостоятельно. [В результате] современный город превратился в набор отдельно стоящих, изолированных зданий, которые связаны улицами, но по-настоящему не интегрированы в город. На расстоянии небоскреб обладает сильной аурой, однако он оказывает, как правило, отрицательное влияние на состояние города: поскольку большая часть его жизни происходит внутри, он редко способствует энергетике и интенсификации городской жизни» (1).

Жилой комплекс Interlace в Сингапуре, арх. OMA, Оле Шерен, 88 метров

Критическая позиция не мешает Колхасу самому проектировать и строить башни, хотя реализации куда менее радикальны, чем иные его проекты. Архитектор давно пытается создать небоскреб следующего поколения, который был бы не домом, а городом, точнее, самодостаточной городской единицей. Концептуальный проект 1996 года — Hyperbuilding, формально создававшийся для Бангкока, — это высотная мегаструктура на 120 тысяч обитателей, составленная из нескольких вертикальных и наклонных башен, горизонтальных платформ и кубических объемов, расположенных на разных высотах. Самым слабым местом проекта была астрономическая дороговизна. Однако спустя 20 лет совместно с Оле Шереном Колхасу удалось-таки построить нечто подобное: пусть в сплетенных в горизонтально ориентированную композицию блоках чуть более 1000 квартир, однако примерно столько же их, например, в московском «Триумф-паласе» (седьмом по высоте здании в Москве, а из жилых — так и самом высоком). Так что Interlace (название комплекса) определенно разрывает шаблон традиционного небоскреба — причем в Сингапуре, где об этой типологии, кажется, знают все.

Проект Hyperbuilding Рема Колхаса

Появление сложных пространственных структур, связанных друг с другом на разных уровнях, увеличение количества горизонтальных связей — это тоже своего рода тренд, развитие идеи дома как многоуровневого района. Стивен Холл соединил корпуса комплекса Linked Hybrid «небесными мостами». А в том же Сингапуре бюро WOHA построило здание Skyville, поделенное на «кварталы» из нескольких ячеек-подъездов, и у каждого из них есть свой собственный сад с прогулочной зоной и павильонами для мероприятий семейного и «дворового» масштаба. Быть может, если этот подход скомпилировать со скоростными технологиями строительства китайцев, мы и сможем в будущем за считанные дни строить комфортные жилые районы и города.

(1) http://oma.eu/projects/togok-towers