Будущее экологичного строительства за деревянными небоскребами
Развитие древесной инженерии может предвещать новую эру экологически чистых небоскребов. В этом году в новозеландском городе Крайстчерч появилось первое многоэтажное здание из древесины. Планы на строительство аналогичных небоскребов есть также в Ванкувере и Китае.
Когда американский инженер Уильям Ле Барон Дженни разработал первый в мире небоскреб в Чикаго в 1884 году, никто не верил в жизнеспособность его нетрадиционной технологии. Легкий стальной каркас заменял тяжелые каменные оковы здания, позволяя постройкам подниматься к невиданным ранее высотам. Озадаченные этим фактом, производители кирпича совместно с чикагскими инспекторами временно остановили строительство здания страховой компании.
Сейчас без сомнения можно сказать, что идея Уильяма Дженни стала революционной в плане преобразования городских пейзажей. В 2011 году лидером по строительству высотных зданий (150 метров и выше) стал Китай – каждые 5 дней вводился в эксплуатацию новый небоскреб. В результате к 2016 году в поднебесной будет насчитываться 800 высоток. В Торонто, четвертом по величине городе Северной Америки, в настоящее время ведется строительство 130 высотных проектов.
Но постепенно здания стали уничтожать атмосферу. Например, в Великобритании, где на строительную промышленность приходится почти 7% национальной экономики, 47% выбросов парниковых газов генерируются зданиями, а 10% выбросов углекислого газа приходятся на строительные материалы. Кроме того, 20% материалов, находящихся на строительной площадке вовсе не используются.
Так же как стальной каркас Дженни решил вопрос плотности малоэтажной застройки в 19 веке, современные архитекторы ищут новые способы возведения зданий выше и быстрей, но без столь пагубного воздействия на окружающую среду. И, как видится, основным строительным материалом, отвечающим этим требованиям, является древесина.
Хотя древесина в необработанном виде вряд ли может конкурировать со стальным каркасом, уже разработана наиболее прочная конструкция – несколько слоев низкосортных хвойных пород склеиваются в единый лист. Кажется, что такой материал больше подходит для сборной мебели компании Ikea, но именно он открывает перспективу новой эры экологически чистых «фанероскребов».
В университете Северной Британской Колумбии уже разработан план строительства 30-этажного древесного здания в Ванкувере. Если он будет возведен, то станет выше нынешнего 9-этажного здания Stadthaus в Лондоне и 10-этажного Forte Building в Мельбурне. Но главной мотивацией архитекторов является не строительство самого высокого небоскреба, а максимальная экологичность проекта.
Архитектор Майкл Грин подготовил 200-страничное руководство по строительству высоток из древесины. Издание распространяется бесплатно с целью вдохновить архитекторов и инженеров использовать в своих работах не только сталь и бетон. Грин приводит следующие доказательства: 1 кубометр древесины способен поглотить 1 тонну углекислого газа, следовательно, 20-этажная постройка из дерева очистит воздух на 3100 тонн CO2, в то время как аналогичное бетонное здание загрязнит его на 1200 тонн. Чистая разница эквивалентна удалению из города на год 900 автомобилей.
Пока сторонники древесины сеют сомнения в сознание политиков по всему миру, строительные нормы и правила по-прежнему ограничивают высотность построек из дерева. В первую очередь, это связано с огнеопасностью древесины. Историческая репутация материала напоминает, что огонь уничтожал улицы и районы, величественную архитектуру и целые поселения Лондона, Чикаго и Сан-Франциско. В 1870 году классические деревянные каркасы зданий Чикаго были уничтожены огнем в мгновение ока. Однако сегодняшняя древесина имеет защитный слой, позволяющий предсказуемо обугливаться, в отличие от стали, хаотично деформируемой под воздействием высоких температур.
Недавно американский департамент сельского хозяйства анонсировал планы по инвестированию в инновационное использование древесины в строительном секторе. По оценке инвестиций, проект обойдется правительству в $2 млн. Ставшая легендарной, фирма Skidmore, Owings и Merrill – архитектор «Бурдж-Халифа», также планирует построить 42-этажный блок жилых апартаментов в Чикаго.
В Европе 14-этажное деревянное здание строится в Бергене (Норвегия), а строящееся 8-этажное здание в австрийском Дорнбирне является прототипом 20-этажного «фанероскреба», проектируемого инженерной фирмой Arup.
Еще один важный прорыв в области использования строительной древесины произошел в канадской провинции Британская Колумбия, половина территории которой покрыта лесами. С 1996 года североамериканским древесным жуком здесь было уничтожено 16 млн гектаров лесонасаждений. Провинция столкнулась с перспективой огромных залежей мертвой древесины. В результате в 2009 году правительством был подготовлен акт, требующий, чтобы все новые, финансируемые государством строительные проекты, рассматривали древесину в качестве основного строительного материала. Наиболее ярким примером воплощения правительственных инициатив стал Richmond Oval - каток в Ванкувере, построенный к Зимним Олимпийским играм 2010 года.
Но, пожалуй, наиболее перспективное использование древесины отмечено в Новой Зеландии, где сильные землетрясения 2010 и 2011 гг. разрушили почти треть зданий города Крайстчерч, в том числе 220 объектов культурного наследия. Почти 4 года спустя восстановление города продолжается, и, благодаря прочности и устойчивости в опасной сейсмической зоне, основным строительным материалом является древесина. По оценке инвестиций, восстановление обойдется в 40 млрд новозеландских долларов, что составляет почти 20% годового ВВП страны.
И вот, в этом году в центральном деловом районе города Крайстчерч построено первое после землетрясения деревянное здание Merritt. В нем деревянные брусья соединены стальными пучками, действующими как резинка, позволяя зданию восстанавливать устойчивость после сейсмического движения.
Строительная компания SOM, возводящая в данный момент 71-этажный небоскреб в Гуанчжоу, и 88-этажную высотку в Шанхае, готова обучать своих инженеров в области масштабного использования древесины в строительстве. Судя по скорости, с которой китайцы, применяют новые технологии, ждать деревянный небоскреб осталось недолго.