Есть ли будущее у небоскребов из дерева? Тодай-дзи - самое большое деревянное сооружение в мире Самые высокие деревянные дома в мире.

Идея прорабатывается буквально по всему миру. Первые осмысленные проекты деревянных высоток стали появляться еще в начале 2000-х. Самое высокое здание в 10 этажей — Forte Building — построено в Австралии. Британия, которая насчитывает уже более 10 зданий из дерева выше 7 этажей, за последнее время стала одним из лидеров высотного деревянного домостроения. В западном полушарии несколько лет назад архитектор Майкл Грин предложил проект небоскреба высотой 30 этажей, а совсем недавно он же заявил, что возможно и 102-этажную башню Empire State Building. Все эти достижения стали возможны благодаря новым наработкам в области деревянных материалов, которых за последние 15 лет появилось великое множество.

Современные конструкции из дерева

В высотном строительстве используется не дерево в традиционном понимании, а различные продукты на основе древесины. Чаще всего среди других упоминается система CLT-панелей (Cross Laminated Timber), которые изготавливаются по технологии перекрестного склеивания дощатых щитов под высоким давлением. Благодаря такой технологии плиты не уступают по прочности традиционным бетону и стали. В размерах подобные панели достигают до 3,5 метров в ширину и 24 метров в длину. Они поставляются на строительную площадку с завода в качестве готовых сборных модулей с уже встроенными окнами, дверями и коммуникациями.

Помимо CLT-панелей широкое применение получили LSL-плиты (Laminated Strand Lumber), которые изготавливаются из длинных плоских стружек, идущих параллельно. Большое преимущество плит состоит в том, что в процессе производства можно использовать низкосортную древесину. В схожей технологии LVL-бруса (Laminated Veneer Lumber) вместо щепок используются листы лущеного шпона — также с параллельным расположением волокон в смежных слоях.

Активно применяются и клееные балки, колонны, а также панели brettstapel, которые составляются из досок, поставленных на кромку и скрепленных гвоздями. Австрийская компания Cree, разработавшая проект 30-этажного небоскреба под названием LifeCycle, использовала наружные стеновые панели каркасные, а панели перекрытий — гибридные, из клееных балок и бетона. В системе FFTT, разработанной все тем же Майклом Грином, колонны и стены устанавливают друг на друга поэтажно, а на них крепят балки из стали, на которые опираются перекрытия из CLT-панелей.

Почему выбирают дерево

При всем разнообразии продукции, объединяет ее прежде всего постоянство механических характеристик и довольно высокая стабильность формы, что и позволяет возводить из дерева крупные объекты. Хотя проектировщики находят в деревянном строительстве все больше других положительных моментов.

Наиболее очевидный для всех фактор — экологичность. Кроме того, что дерево — один из немногих возобновляемых ресурсов в строительстве, оно еще и позволяет уменьшить выбросы углекислого газа. Так, проектом в Париже предполагается возведение здания, способного поглощать до 3,7 тонн углекислого газа, что эквивалентно годовому «урону» от 2207 машин. По оценкам Европейской конфедерации деревообрабатывающей промышленности CEI-Bois, достаточно увеличить долю деревянных домов на европейском рынке на 10%, чтобы на 25% сократить объемы вредных выбросов.

Среди важных экономических преимуществ строительства из дерева — уменьшение сроков в разы. Archspeech исследование австралийских ученых, где строительство проекта из дерева занимало по расчетам на 6 недель меньше (и благодаря этому экономило более 300 тыс. долларов) в сравнении с идентичными проектами из бетона и стали.

Также в пример можно привести Лондон, где основной массив 9-этажного жилого дома Stadthaus (на сегодняшний момент самое высокое деревянное здание Европы) был возведен за 27 дней без отклонений от проектной документации. Дом полностью построен из дерева, включая лестницы и лифтовые шахты, — с применением тех самых CLT-панелей.

Пожар больше не страшен

Строительство деревянного небоскреба в Лондоне стало возможным во многом благодаря тому, что Британия является одной из немногих стран, где в строительном законодательстве вообще нет запрета на максимальную высотность деревянных зданий. Хотя стоит оговориться, что и Stadthaus не обошли проблемы с нормами. Дом намеренно построен высотой чуть ниже 30 метров, иначе по британским законам пришлось бы устанавливать спринклеры и подстраиваться под другие стандарты. Тем не менее, именно строительные законы в части огнестойкости сдерживают развитие высотного строительства из дерева. В той же Норвегии, где нет лимита по высоте деревянных строений, заканчивается строительство 49-метрового небоскреба Treet, который станет самым высоким в мире.

Меняют свой подход к пожарным нормам и другие страны, признавая существенный прогресс в технологиях деревянного строительства. Здесь немаловажно отметить, что при пожаре деревянные конструкции, в отличие от стали или железобетона, не деформируются при повышении температуры. Элементы большого сечения не снижают пожаробезопасность здания, а в ряде случаев рассматриваться как полноценная альтернатива конструкциям из металла и бетона.

Кроме того, на поверхности деревянных элементов во время пожара образуется слой угля, препятствующий доступу кислорода. Благодаря этому скорость прогорания конструкции составляет порядка 3,5 см в час. Поэтому за счет наращивания сечения элементов конструкция не будет терять несущей способности в течение заданного времени. Такой метод позволяет достигать пределов огнестойкости вплоть до 120 минут.

Когда ждать в России

Россия, как видно на графике выше, на данный момент далека от строительства высотных зданий из дерева. Хорошо всем известный 38-метровый дом Сутягина в Архангельске был сначала по решению суда разобран до четырех этажей, а затем его остатки уничтожил пожар. И из-за ограничения в три этажа других подобных проектов пока не ожидается.

Но строительные компании постепенно начинают продвигать альтернативные идеи и лоббировать изменение законодательства. Например, финская компания «Стора Энсо», один из мировых лидеров по производству продукции им дерева, активно позиционирует себя на рынке Карелии. Если раньше в регионе нельзя было строить деревянные здания выше 5 метров и площадью более 500 кв. метров, то, по словам главы республики Александра Худилайнена, прямо сейчас по поручению ведется работа по изменению республиканского законодательства. А одна из компаний-застройщиков уже занимается сборкой и наладкой производственной линии компонентов для высотных деревянных домов: их планируется изготавливать из твердых пород древесины, произрастающих в Карелии, и запуск намечен на сентябрь 2015 года.

Традиционно деревянные идеи продвигаются и в вологодском регионе — проекты местых архитекторов постоянно различных наград и конкурсов. В этом году в Череповце прошла третья по счету Международная научно-практическая конференция по деревянному домостроению с участием более 70 приглашенных экспертов из Финляндии, Германии, Австрии и других стран Европы. Также год назад в партнерстве с Финляндией был создан кластер деревянного домостроения и деревообработки.

Члены кластера уже внесли предложения по изменению «Стратегии развития промышленности строительных материалов и индустриального домостроения на период до 2020 года» для увеличения финансирования разработок по развитию многоэтажного деревянного строительства. Хотя до каких-то конкретных проектов дела пока не дошло.

Однако законодательные проблемы — не единственный камень преткновения в этом вопросе. По словам отечественных экспертов, все технологии строительства многоэтажек из древесины вполне применимы и у нас, к тому же уже производятся в России. Однако есть опасения, что население к подобным экспериментам пока не готово.

Фото infagrad.ru, cwc.ca, victoriaharbour.com.au, e-architect.co.uk, Проектная Группа 8

Сегодня - о жемчужине первой исторической столицы Японии - Нары - буддистском храме Тодайдзи - самом большом деревянном здании в мире с самым большим бронзовым Буддой в мире!
Сам храм первоначально был основан в 725 году, для утверждения столичного статуса Нары (тогда называлась Хэйдзё), 16-метровый бронзовый Будда был отлит в 752 году, на него ушло сотни тонн бронзы, много ртути и воска. Землетрясения частенько оставляли божество без головы, нынешняя датируется концом 17 века. По преданию строительством и металлургией храма занимались 2 млн.человек - ну вот как после этого древним верить?!
Вокруг изваяния воздвигнут Зал Великого Будды, к-рый неоднократно перестраивался. Нынешний, датируемый началом 18 века, был воздвигнут с помощью мастеров из южного Китая. По преданию здание меньше первоначального на треть, но все равно считается самым большим деревянным зданием в мире. С двух сторон ранее стояли 100-метровые пагоды (самые высокие в мире, если верить источникам), но землетрясение 1709 года их разрушило, руины были демонтированы, а пагоды больше не восстанавливались.
Вообще за звание самого-самого деревянного здания в мире кое-что могло бы с храмом Тодайдзи и поспорить, например:

Оригинал взят у nosikot

- Храм Истины в Паттайе (Таиланд), видео нем тут: http://nosikot.livejournal.com/1001985.html , нормальный пост о нем я еще не написал, но одно фото вот:


Храм Истины, деревянный, но с гвоздями, разумеется - современное строение

13-этажный дом Сутягина в Соломбале (Архангельская обл.), высотой 38м, построен местным жителем в 1992-2008 (с перерывом на отсидку хозяина), его хотели занести в книгу Гиннеса, но строение было признано местными властями незаконным, в 2008-09 гг частично демонтировано, остатки сгорели в 2012 году...

Дом Сутягина в Соломбале, ныне не сушествует...

Вообще хочу сказать размеры Зала Великого Будды впечатляют, хотя мы и привыкли к бетонным громадинам...
Смотрим фото храма:



Ворота Нандаймон

Страж Будды

Еще одно фото здания...

Вот и сам Великий Будда

Слева от Будды один из просветленных - босацу

Еще один небесный хранитель - Тамонтэн

Макет храма до землетрясения 1709 года, еще с пагодами

Вот такие бревнышки шли на строительство, рядом - одноразовый зонт

Кто пролезет через отверстие в столбе - просветлеет... Неужели все дети?! Надо было попробовать и застрять!

Другие отчеты по поездке:

7 глава "Японии" - Нара: http://nosikot.livejournal.com/1179453.html
Дополнение к главе 7 - Самое большое деревянное здание в мире (этот пост!)
6 глава "Японии" - Осака: http://nosikot.livejournal.com/1177648.h tml
Дополнение 1 к главе 6 - Умеда Скай билдинг: http://nosikot.livejournal.com/1159526.h tml
Дополнение 2 к главе 6 - Замок Осаки: http://nosikot.livejournal.com/1161416.h tml
Дополнение 3 к главе 6 - Аквариум Кайюкан: http://nosikot.livejournal.com/1164961.h tml
Дополнение 4 к главе 6 - Парк "Юниверсал студиос": http://nosikot.livejournal.com/1170306.h tml
5 глава "Японии" - Химедзи, замок Белой цапли: http://nosikot.livejournal.com/1156498.h tml
"оперативный отчет":
4 глава "Японии" - Хиросима: http://nosikot.livejournal.com/1151911.h tml
Дополнение 1 к главе 4 - Парк Мира: http://nosikot.livejournal.com/1142732.h tml
Дополнение 2 к главе 4 - Мияджима, святилище Ицукусима.

На первый взгляд кажется, что дерево – далеко не лучший материал для строительства высотных зданий, ведь традиционно их строят из стали и бетона. Норвежские инженеры и строители решили опровергнуть это утверждение, начав в 2017 году строить деревянное здание высотой в 81 метр.

Общая площадь восемнадцатиэтажного дома составит более 11 тыс. кв. м.

На этой территории разместятся магазины, плавательный комплекс, гостиницы, рестораны, офисы и жилые апартаменты. Строение возводится из клееного бруса по стоечно-балочной каркасной технологии.

По словам конструкторов, по прочности здание не будет уступать обычным высотным домам, построенным по классической технологии.

Также инженеры отмечают что, хотя в мире уже построено немало многоэтажных зданий из дерева, но большинство из них возводится вокруг бетонного сердечника, в котором размещаются шахты лифта.

Высотка в Норвегии возводится без бетонного «ядра», и поэтому пока претендует на мировой рекорд среди всех зданий подобного типа.

Уйдя от этого решения, норвежцы столкнулись с рядом сложностей. Например, несмотря на внушительные размеры стоек каркаса, которые изготавливаются на заводе, а затем привозятся на строительную площадку и поднимаются краном, высокое здание из дерева раскачивается на сильном ветру.

Это особенно заметно на верхних этажах. Сказывается меньший, чем у железобетонной, вес конструкции.

Норвежцы решили эту проблему следующим образом – перекрытия верхних семи этажей смонтируют из бетонных плит.

Таким образом здание пригрузится, увеличится его масса, и уменьшится амплитуда раскачивания.

Следующая задача - обеспечить пожаробезопасность деревянных конструкций. Хотя при пожаре дерево, например, стропила или лаги перекрытия обладают большей огнестойкостью, чем металлические балки, норвежцы в высотке смонтируют современную систему пожаротушения.

Кроме этого, все деревянные элементы обрабатываются огнезащитными составами. Дополнительно конструкторы на компьютере проработали различные варианты пожара и спроектировали силовые балки так, что даже в случае прогорания нескольких из них здание не сложится, а будет стоять достаточное время для полной эвакуации всех жителей.

Что такое деревянный небоскреб?

Это, конечно, многоэтажка, а не небоскреб: 6–12-этажная конструкция, полностью построенная из дерева - от фундамента и лифтовых шахт до лестничных пролетов, фасадов и отделки помещений. До 1994 года в Швеции из соображений пожарной безопасности были запрещены деревянные постройки выше двух этажей, сейчас запрет снят, и деревянное строительство поощряется на государственном уровне. Для сравнения: в России деревянные здания высотой больше чем три этажа строить до сих пор, хотя разговоры об отмене запрета ведутся с 2015 года.

Почему речь именно о Швеции? Разве высоких деревянных построек нет больше нигде в мире?

Есть - и много. В основном это общественные пространства: здание аэропортаАэропорт Jackson Hole в штате Вайоминг, США , места для отдыха, музейМузей современных технологий в Швейцарии , мосты и даже церковьКалифорнийский Cathedral of Christ the Light в США . Несколько частных индивидуальных жилых проектов есть в странах, богатых древесиной: в НорвегииЖилой дом The Tree высотой более 50 метров в норвежском Бергене построили в 2015 году , Канаде, Финляндии. Типовое строительство из дерева активно развивается пока только в Швеции, хотя пока страна только в начале этого пути. Впрочем, первый 9-этажный жилой дом высотой 30 метров построили в Лондоне в 2009 году. В России тоже был по-своему интересный проект - практически нечаянно построенная 13-этажная деревянная дача на севере Архангельска, известная как дом СутягинаДом разросся неожиданно: хозяин Николай Сутягин построил три этажа и оказался в тюрьме, а после выхода начал надстраивать. На территории дома также была четырехэтажная баня . Строение признали незаконным, и большую часть этажей снесли. Оставшиеся сгорели при пожаре.

Что интересного уже успели построить в Швеции?

Самая известная шведская девелоперская компания, которая строит жилые деревянные дома, называется . Раньше она возводила дома исключительно из железобетона, но передумала и сосредоточилась на деревянных технологиях, после того как выиграла тендер на строительство двух жилых многоэтажек на берегу залива Беллставикен, но не смогла их построить из-за протестов партии зеленых. Прямо сейчас по программе Stockholm in Wood у Folkhem запущено 18 проектов жилых и нежилых высотных деревянных зданий. Все они разработаны архитектурными бюро Стокгольма, где все эти дома и будут построены. Самое высокое здание - 12-этажное, низкое - 6-этажное. Последний проект будет завершен в 2027 году. В списке готовых - комплекс из четырех типовых домов на берегу залива Беллставикен (полчаса на велосипеде до центра Стокгольма).

Фасад типового дома в Сундбюберге. Слева - вход в подъезд. Справа - вход в подземный гараж

И что это за комплекс?

Четыре 8-этажных жилых дома начали строить в 2014 году в стокгольмском районе Сундбюберг по проекту архитектурного бюро . Высота домов - около 26 метров, в каждом - 31 квартира. Площадь квартир - от 55 до 130 кв. м (в большой пятикомнатной на пятом этаже второго сданного в эксплуатацию дома живет исполнительный директор Folkhem Арне Ульссон. Во всех без исключения квартирах есть балкон площадью 13 кв. м, все четыре дома находятся у спуска к воде - Wingårds Arkitekter спроектировали и обустроили там пространство, которым пользуются многие жители Сундбюберга. У комплекса есть подземный гараж, тоже деревянный. Все дома построены из деревянных модулей, прикрепленных к фундаменту металлическими стержнями, и завершены мансардами под двускатными крышами. Квартиры в мансардах просторнее, среди них есть двухэтажные.

Так выглядит квартира в мансарде: слева - балкон, справа - спальня

Из какого дерева все это построено?

Основной элемент строительства - трехслойные деревянные панели CLT, которые склеиваются друг с другом под нужным углом. Фасад облицован дранкой из необработанного кедра, который не гниет и не привлекателен для насекомых, полы и оконные откосы - из ясеня, оконные рамы - из сосны, балконы и внутренняя отделка, включая ту, что в лифтах, - тоже из кедра.

В каждой квартире есть 13-метровый открытый балкон. С некоторых открывается вид на залив Беллставикен, там же, на набережной, жители оставляют свои катеры и мини-яхты

Дранка из необработанного кедра на фасадах: со временем станет серой, но в ближайшие пару лет будет натурального цвета

6 фактов о сундбюбергских домах

Дома строятся в 2 раза быстрее

Девелоперская компания Folkhem, заказавшая строительство в Сундбюберге, раньше строила желозобетонные дома, и занимала каждая постройка в два раза больше времени, чем ушло на возведение одного деревянного, - в среднем 8 месяцев против четырех. Затраты на строительство из дерева оказались на 15% больше, но при воспроизведении технологии на том же месте (а дома расположены в непосредственной близости друг от друга) затраты сокращаются на 5% с каждым новым зданием.

Причем тише не только в уже построенном доме и обставленной квартире, но и на этапе строительства - по сравнению с домами с бетонными фундаментом и стенами. В домах у залива потолок - подвесная конструкция, и крепится он к стенам помещения, а не к перекрытию. Межквартирные стены изготавливают из деревянных же панелей с воздушной прослойкой толщиной 2 см. Ровно по той же причине в домах нет центрального отопления, только полы с подогревом и возможность открыть все окна.

« Бетонные джунгли» будущего могут снова стать деревянными. Современные технологии строительства позволяют инженерам и архитекторам проектировать высотные дома и даже небоскребы из композитных материалов на основе древесины.

Древесина почти целиком состоит из «скелета» омертвевших клеток растения, точнее — из губчатой структуры, которую образуют их клеточные стенки. Эта конструкция может демонстрировать потрясающую прочность, удерживая многотонный ствол какой-нибудь секвойи, которая уходит на высоту более 100 м, выдерживает груз веток и листьев, противостоит ветрам и ливням. Удельная прочность некоторых видов древесины сравнима с алюминиевыми сплавами и даже легированной сталью. Она легко поддается обработке, комфортна, человечество десятки тысяч лет применяет ее в строительстве. И вместе с тем мы до сих пор не можем полностью использовать все преимущества древесины.

Айрат Багаутдинов, историк инженерии, автор проекта «Москва глазами инженера»: «Все новое — это хорошо забытое старое. В богатой деревом России строить высотные сооружения из него умели давно. Знаменитый Преображенский храм в Кижах, созданный более 300 лет назад, имеет высоту 37 м — это выше самого высокого деревянного здания в мире на сегодняшний день. Примерно в то же время была построена колокольня Петропавловского собора в Петербурге. Ее знаменитый шпиль высотой 30 м на протяжении первых 140 лет имел деревянный каркас. К сожалению, сегодня строительная индустрия в России не слишком наукоемка. Так что к нам композитные деревянные панели придут, вероятно, позже, чем в западный мир. Но когда все-таки придут, это станет возрождением наших старых добрых традиций».

Секвойя уходит на высоту 35- или 40-этажной башни, но надежно соединить отдельные деревянные детали и построить из них дом сравнимой величины пока не удавалось никому. Рекордные здания — такие как знаменитый 13-этажный деревянный сруб архангелогородца Николая Сутягина, сгоревший в 2012 году, или дом его американского единомышленника Горация Берджесса, достигающий высоты 30 м — с инженерной точки зрения выглядят курьезами. Построены они без определенного плана, на глазок, так что все, побывавшие внутри, вспоминают ходящие ходуном этажи не без трепета. Однако несколько кардинальных нововведений, которые архитекторы освоили в последние десятилетия, делают невозможное не просто возможным, но и вполне вероятным. «Я бы сравнил это с чем-то вроде начала «стальной революции», которая случилась 120 лет назад», — объясняет канадский инженер и архитектор Майкл Грин, один из главных проповедников применения древесины в строительстве высотных зданий. По его мнению, современные композитные материалы на ее основе стали достаточно прочны, надежны и огнеупорны. Осенью 2016 года в Ванкувере, на территории кампуса Университета Британской Колумбии по проекту Грина возведено 18-этажное (53 м) деревянное здание студенческого общежития. И похоже, что это действительно только начало: высотные дома из дерева строятся полным ходом по всему миру, а некоторые проекты достигают 80 этажей.

Канадские разработчики общежития Brocks подсчитали, что за счет использования новых материалов здание позволило «сэкономить» более 2500 т углекислого газа, которые были бы выброшены в атмосферу, если б оно возводилось целиком из бетона и стали. Это количество эквивалентно годовому объему выбросов от почти 500 легковых автомобилей.

К звездам

Прочность бывает разная. Способность материала выдерживать нагрузки без разрушения зависит от вида и направления нагрузки, динамической или статической. Но если растяжение и скручивание древесина выдерживает не хуже стали, то сжатие ее пористая структура переносит не так хорошо. Кроме того, она может заметно менять объем, поглощая влагу или высыхая, ее поедают грибки и насекомые, к тому же древесина горит. Все это — а также развитие черной металлургии — около 120 лет назад привело к долгому закату древесины. В качестве основного строительного материала ее потеснили сталь, бетон и стекло, окружающие нас повсеместно. Кажется, их торжеству не угрожает ничто, но в последние годы у древесины появился могучий союзник — клей. Вместе они образуют композитный материал, панели из которого не уступают в прочности железобетонным.

Технологии получения многослойных клееных деревянных панелей (Cross-Laminated Timber, CLT) разрабатывались в 1990-е в Австрии, Германии и Швейцарии. Сильный толчок к развитию они получили в начале 2000-х, когда в моду вошли «зеленые» технологии строительства. В самом деле, производства стали и бетона являются серьезными потребителями энергии и причиной существенных выбросов парниковых газов в атмосферу. В отличие от этого, растущая древесина не выделяет, а связывает атмосферный углекислый газ, накапливая массу: получается, что производство стройматериалов будет не увеличивать, а уменьшать его содержание в воздухе. По подсчетам, которые проделал йельский ученый Чед Оливер, полный переход со стали на древесину в строительстве снизит глобальные выбросы СО 2 на 15−20%. Остается получить из нее материал для «тяжелого» многоэтажного строительства, и технологии CLT стали таким решением.