Примеры многоэтажных зданий из древесины
Объект: жилое здание E3, г. Берлин, Германия.
Год: 2008.
Высотность: 7 этажей.
Проектировщик: Kaden + Klingbeil
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.
a)
В здании все этажи, кроме цокольного, возведены из сборных деревянных элементов. Несущая конструкция представляет собой каркас из клееных деревянных колонн и балок сечением 30 х 30 см, в который установлены массивные деревянные панели перекрытий и глухих стен, изготовленные по методу brettstapel (доски поставлены на кромку и скреплены гвоздями). Все промежутки между колоннами глухие (панели) или остекленные, с широкими «французскими» окнами. После установки деревянных панелей перекрытий каждого этажа на них укладывали арматуру и заливали бетонную часть перекрытия. Таким образом, междуэтажная конструкция гибридная: нижняя часть деревянная, верхняя - монолитная железобетонная. Деревянную поверхность в дальнейшем, на этапе отделки, оставляли видимой, в результате все потолки в квартирах деревянные.
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)
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 м3 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
Это здание высотой 32,2 м является сегодня самым высоким в мире жилым зданием из древесины и самым высоким объектом из CLT. На возведение «Форте Ливинг» пошло 759 панелей, произведенных австрийской компанией KLH и доставленных в Австралию в двадцати пяти контейнерах. Фундамент и первый этаж выполнены из железобетона: это позволяет защитить деревянную конструкцию от атак термитов. Все остальные элементы - деревянные, включая лифтовые и лестничные шахты. Стены изготовлены из 128-миллиметровых панелей, перекрытия - из 146-миллиметровых. Деревянная конструкция была собрана за 38 дней. Здание отвечает тем же стандартам шумоизоляции и огнестойкости, что и железобетонное. Использование древесных материалов вместо бетона позволило предотвратить выброс в атмосферу и законсервировать в конструкциях здания 1451 т углекислоты.
Фасады отделаны алюминиевыми панелями.
Ориентация застройщика на «зеленое» строительство проявилась не только в выборе конструкционного материала, но и в ряде ресурсосберегающих решений (светильники LED, система сбора дождевой воды и др.). Стоит отметить и широкие балконы с мини-огородами. Проекту присвоен сертификат GreeStar Австралийского совета по экологически ответственному («зеленому») строительству GBCA.
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. м2 (124 квартиры) состоит из четырех девятиэтажных башен, соединенных стилобатом и галереями. Для его возведения было использовано 6100 м3 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 м2.
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 м2 (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 м3.
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
Проект, название которого можно перевести как «здание с продуманным жизненным циклом», представляет особое направление в высотном деревянном строительстве. Технология, предложенная компанией Cree GmbH, предполагает использование гибридных конструкционных элементов из клееной древесины, каркасных деревянных конструкций и железобетона.
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
Следует обратить внимание на бетонный «подбородок», которым перекрытие опирается на колонны стен. Такое решение позволяет исключить разбухание и усадку конструкции. Скрепление всех элементов осуществляется стяжками через проделанные в заводских условиях отверстия; элементы следующего этажа как бы насаживаются на стержни предыдущего.
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.
Объект: здание Wood Innovation and Design Centre, г. Принс-Джордж, Канада.
Год: 2013.
Высотность: 8 этажей (7 + пентхаус).
Проектировщик: Michael Green Architecture
Канадский архитектор Майкл Грин известен как идеолог и очень активный пропагандист идеи строительства деревянных небоскребов. Он также является разработчиком строительной системы FFTT и расшифровывает эту аббревиатуру как Finding Forest Through Trees, то есть «поиск леса за деревьями» - полушутливое выражение, означающее необходимость концентрации на мелких деталях на пути к большой цели. Система предполагает сочетание в конструкции здания панелей CLT, клееных балок и колонн, балок и плит LVL и LSL, стальных балок и раскосов, монолитного железобетона. Комбинирование материалов позволяет снизить их расход и при этом добиться прочности конструкции, требуемой для здания высотой 20, 30 и более этажей. В результате, как следует из данных, приведенных в табл. 1, по стоимости возведения 20-этажного здания технология FFTT оказывается вполне конкурентоспособной с традиционным методом строительства из железобетона.
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 м2), офисное здание (12 000 м2), гостиницу (8000 м2), коммерческие помещения на цокольном этаже со входом с улицы (750 м2), паркинг на 120 мест.
Общий расход панелей CLT на все здания Wood City составит 8500 м3.
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)
Как можно понять из названия, пока это просто исследовательский проект. Американская компания Skidmore, Owings and Merrill LLP (SOM), являющаяся признанным авторитетом в области архитектуры и строительного инжиниринга, разработала проект 42-этажного здания, в котором все элементы конструкции, кроме балок, являются деревянными. Такое конструктивное решение названо Concrete Joined Timber Frame, что можно перевести как «деревянная конструкция с бетонной обвязкой». Замена деревянных балок бетонными позволяет исключить усыхание и разбухание конструкции по высоте.
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.
