Петр I строил город имени своего святого покровителя как морские ворота России в Европу, но получился город на Неве. Как известно, все красоты центра Северной столицы замкнуты на речной дельте, а к морю выходят портовые сооружения, промзоны да отдаленные районы и пригороды. Получается, что морского лица у Санкт-Петербурга нет. Однако создатели одного из самых громких и масштабных архитектурных проектов последнего времени обещают, что такое лицо у Питера наконец появится.

Начало всей истории положил проект комплекса «Охта-центр», или «Газпром-сити». Комплекс с 396-метровым небоскребом планировалось опять-таки привязать к Неве — он должен был возвышаться на мысе, который образуют Нева и впадающая в нее речка Охта. На противоположной стороне Невы — знаменитый Смольный институт, бывший в свое время штабом большевиков, а ныне служащий резиденцией губернатора Санкт-Петербурга. Проект тогда наделал немало шума, в основном невосторженного. Стеклянная игла небоскреба радикально дисгармонировала с архитектурным стилем питерского центра, создавая при этом новую высотную доминанту, спорящую со шпилями Адмиралтейства и Петропавловского собора. Такое вмешательство в исторический малоэтажный городской ландшафт многим показалось кощунственным.

В конце концов «Охта-центр» стал «Лахта-центром»: строительство газпромовского небоскреба, теперь уже высотой 462 м, перенесено на северный берег Финского залива. Здесь нет поблизости городской застройки, а до исторического центра целых 9 км, так что «игла» больше не будет вторгаться в узнаваемые очертания старого Питера. Комплекс из высотного здания, вспомогательного корпуса и обширной рекреационной территории планируется завершить в 2018 году, и тогда…

Сотворение символа

Есть ли практический смысл в сооружении подобных высоких зданий там, где вроде отсутствует дефицит земли? Конечно, в Лахте нет тесноты американских даунтаунов, однако не всегда архитектура призвана выполнять утилитарную функцию. Иногда ее задача — создание символов, объектов притяжения. Исторически такими центрами притяжения становились храмы, которые должны были возвышаться над окружающей застройкой. Никакого другого смысла, кроме символического, в этом не было. Когда появились лифты, и города принялись стремительно расти, то лидерами, доминантами стали высотные здания. «Лахта-центр» будет встречать идущие в Санкт-Петербург круизные лайнеры и паромы подобно статуе Свободы в Нью-Йоркской бухте, он станет новым символом города, и именно в этом его главная эстетическая задача. Так считают авторы проекта.

Небоскреб на болоте

Даже те, кто не силен в географии, наверняка помнят: город, построенный в дельте, опирается на рыхлые, пропитанные водой грунты. У всех на памяти разорванная плывуном почти на десятилетие ветка петербургского метро. В отличие от хрестоматийного Манхэттена, который есть по сути голая скала, в районе Петербурга гранитный щит залегает ниже 200 м, и опереть на него здание малореально. Как же здесь строить небоскреб? Оказывается, с точки зрения геотехники — науки о грунтах — каких-то чудовищных сложностей в этом случае не возникает. В малайзийском Куала-Лумпуре, где строились два супернебоскреба-близнеца, ситуация была и того хуже: здания стоят на 120-метровых сваях. Конечно, опереться на скальный грунт в Лахте слишком сложно — для этого понадобились бы сваи беспрецедентной в мировой практике длины, так что приходится использовать такие, которые держат здание за счет силы трения. Верхние слои грунта весьма рыхлые, но уже ниже 30 м начинаются достаточно твердые вендские глины, и в них сваи держатся надежно.

Традиционная конструкция фундамента небоскреба — массив свай, на который опирается мощная плита. В принципе, нечто подобное сделано и в Лахте, однако фундамент питерского небоскреба будет иметь свои особенности. Он представляет собой коробчатую конструкцию, зарытую в землю на глубину 17 м. Таким образом, здание окажется как бы «утопленным» в грунте, что послужит более равномерному распределению веса конструкции и поможет избежать в будущем сильной осадки небоскреба.

Внешняя граница фундамента — стена в грунте (в плане — правильный пятиугольник, или пентагон). Она не является опорным элементом, но защищает силовую часть фундамента от давления грунта, и главное — от просачивания грунтовых вод. Внутри стены в грунте роют котлован, а чтобы стена не обрушилась, ее поэтапно укрепляют четырьмя находящимися друг над другом железобетонными конструкциями — так называемыми распорными дисками. Когда котлован готов, обнажаются оголовки предварительно установленных свай. Свай 264, а длина самых мощных из них составляет 82 м. На дне котлована заливают опирающуюся на оголовки бетонную плиту, а уже на ней монтируют арматуру для главной несущей конструкции — нижней плиты фундамента. У проектировщиков не было дефицита места, и потому они смогли опереть здание на значительный по площади фундамент, чтобы обеспечить максимальную устойчивость.

Схема фундамента «Лахта-центра»
Фундамент имеет сложную конструкцию — он опирается на сваи и погружен в грунт, чтобы придать зданию большую устойчивость.

Терроростойкость

Трагедия башен ВТЦ в Нью-Йорке, а особенно жуткая картина их обрушения, настолько отчетливо врезалась в память каждого из нас, что вопрос «а что будет, если???» возникает вполне естественно, коль скоро речь заходит о новом высотном сооружении. Тут следует вспомнить, что основным заказчиком комплекса выступает «Газпром», и можно сказать, что это здание имеет для нашей экономики стратегическое значение.

Именно поэтому была поставлена задача обеспечить высочайшие стандарты безопасности. В принципе, небоскреб будет построен по известной схеме: цилиндрическое железобетонное ядро, перекрытия, колонны по внешнему контуру. Примерно такую же конструкцию имели и башни ВТЦ. Это были крепкие здания, рассчитанные на удар «Боинга-747», однако разрушение одних силовых конструкций внешнего контура привело к прогрессирующему разрушению других, получился эффект домино, и в результате небоскребы обрушились. Высотное здание «Лахта-центра» спроектировано таким образом, что может держаться на одном ядре. Можно взорвать все десять колонн, идущих по внешнему контуру, но даже тогда небоскреб устоит. Это настоящая крепость, которая, по расчетам архитекторов, должна пережить многие десятилетия.

Устойчивости конструкции служит особая схема перераспределения нагрузки внешнего контура здания на ядро. Через каждые 16 этажей от железобетонного ядра отходят десять мощных консолей — своего рода висячих фундаментов, на которые будет дополнительно опираться секция здания. Таких аутригерных уровней в небоскребе предусмотрено четыре.

Фото
Главное здание «Лахта-центра» построено по известной технологии: фундамент, цилиндрическое ядро, перекрытия и колонны по внешнему контуру. При разрушении внешних колонн здание будет держаться на ядре.

В итоге «Лахта-центр» будет иметь уникальный среди зданий подобного рода запас прочности, значительно превышающий установленные международные стандарты.

Лед из подземелья

Нежелание экономить на безопасности отнюдь не означает, что идея повышения эффективности сооружения и снижения эксплуатационных расходов вовсе чужда авторам проекта. Напротив, «Газпрому», учитывая, что он строит здание «для себя», весьма важно сохранить приверженность современным технологиям энергосбережения, особенно в условиях неласкового питерского климата. Например, здание получит двойной фасад, то есть между двумя нитками остекления будет изолирующий слой воздуха. В системе отопления применят такие высокоэкономичные устройства, как инфракрасные излучатели. Кроме того, накапливаемое в здании тепло от работающих компьютеров и прочей оргтехники будет отводиться, а затем использоваться в системе отопления. Свои особенности имеет система кондиционирования — в ее основе не обычная схема отвода тепла из помещения наружу, а размещенные под землей аккумуляторы холода, которые за ночь смогут вырабатывать до 1000 т льда, а затем в дневное время отдавать его холод помещениям. Также повсеместно получат распространение датчики присутствия, которые, когда в помещении никого нет, станут отключать осветительные приборы.
Типовая буферная зона
Циркуляция воздуха внутри здания организована таким образом, чтобы воздух своевременно насыщался кислородом и при этом сберегалось тепло. Этой цели служит система буферных зон, устроенных между блоками офисов. Температура в буферной зоне ниже, чем в офисных пространствах.

Но будет ли здание обитаемым от нижних этажей до самой верхней точки? Высотные сооружения, возводимые в чисто коммерческих целях, зачастую обитаемы снизу доверху, и там нет никаких «излишеств». Однако, если речь идет о символе, будь то здание МГУ на Воробьевых горах в Москве или Бурдж-Халифа в Дубаи, значительную часть их высоты составляет необитаемый шпиль, призванный придать сооружению эстетическую завершенность. При том, что высота небоскреба «Лахта-центра» составит 462 м, все обитаемые этажи окажутся ниже отметки 400 м. Всё, что выше — это архитектурный элемент, который поможет зданию выполнять функцию городского ориентира и украшения морских ворот Санкт-Петербурга.

Небоскреб в Лахте получит винтообразный облик, то есть его фасады будет отличать довольно сложная и асимметричная поверхность. Особенно интересно использование холодногнутого стекла, позволяющего сделать остекление абсолютно гладким. Вкупе с двойным фасадом это даст необычные оптические эффекты — например, отражение облаков, как бы поднимающихся по диагонали по стене здания.

Защита от беды
Здание спроектировано с учетом повышенных требований к безопасности, в частности противопожарной. Небоскреб будет поделен на секции, между которыми предусмотрены защищенные этажи, — они не дадут распространяться пожару.

Пробки не страшны

Строительство делового и общественного центра в Лахте — это не только попытка повернуть Санкт-Петербург к морю «человеческим лицом», но и стремление следовать центробежной тенденции в современном градостроительстве. Новые бизнес-парки создаются вдали от плотной городской застройки, здесь большие территории, здесь нет проблем с парковкой. Поток машин к «Лахта-центру» будет всегда находиться в противофазе с потоком, который утром движется в центр города, а вечером устремляется к окраинам и пригородам. Так будет частично разгружен исторический центр Петербурга, а деловая активность в «Лахта-центре», напротив, активизируется. Разумеется, доступность «Лахта-центра» будет обеспечена не только для автомобилистов, но и для тех, кто пользуется общественным транспортом: комплекс свяжет с центром города линия метро.

Однако назначение «Лахта-центра» выходит далеко за пределы задачи обеспечения города дополнительными офисными площадями. В небоскребе и во вспомогательном корпусе проектом предусмотрены не только деловые помещения, но большой Центр занимательной науки для детей, конференц-залы, выставочные пространства, спортивный и медицинский комплексы, кафе, рестораны, магазины и даже ультрасовременный планетарий. Обширная прилегающая территория разместит скверы, парки, прогулочные дорожки и амфитеатр с видом на Финский залив.

Можно сказать, что история «Лахта-центра» связана не только с градостроительством и архитектурой. Ведь так получилось, что столкновение интересов крупной национальной корпорации и чаяний гражданского общества Северной столицы по поводу «Охта-центра» привело не к торжеству одной стороны в ущерб другой, а к новому качеству и к новому этапу развития Санкт-Петербурга.

Технологии для экологии
Конструктивной особенностью башни являются интеллектуальные инженерные системы

Небоскреб вгрызается в землю

Фото
Строительство высотного здания в районе дельты полноводной реки — задача сложная, но не невозможная. Верхние слои грунта обладают плывунными свойствами, однако на глубине 30 м залегают так называемые вендские глины, которые по твердости сравнимы с природным камнем. В связи с этим появилась возможность заменить щелевые фундаменты буронабивными сваями, которые будут удерживать здание не за счет опоры на скалу, а за счет силы трения. Сваи, самые мощные из которых достигают длины 82 м, не забивают, а устанавливают. Такие сваи называются буронабивными: сначала бурят скважину, затем в нее опускают обсадную трубу (чтобы стенки скважины не осыпались), внутрь трубы устанавливают арматуру, а затем заливают бетон.

Статья ««Игла» над заливом» опубликована в журнале «Популярная механика» (№10, Октябрь 2014).