Физика города: выше какого этажа не стоит жить и почему
Иллюстрация: Ольга Денисова
Москва, как большинство современных мегаполисов, растет вверх. С каждым годом в небо впивается все больше высотных домов, многие из которых предназначены для жилья. Покупатели квартир нередко выбирают этажи повыше ради видов и ощущения полета при взгляде в окно. Но не опасно ли для нас селиться на 30-м этаже? Коллеги из научно-популярного журнала «Кот Шредингера» помогли разобраться в теме.
Строго говоря, фактически не существует такого этажа, на котором жизнь была бы невозможна. Однако экологи не советуют забираться выше пятого-шестого этажа. Выше восьмого – не рекомендуют иммунологи. Выше 25-го – пожарные. Оказывается, над шестым этажом воздух не так чист, как кажется. «Джинны» высоких заводских труб окуривают город как раз на этом уровне и выше. Поэтому любителям зарядки на балконе рекомендуется сначала узнать силу и направление ветра.
Каждый третий землянин страдает клаустрофобией (боязнь закрытых пространств) и агорафобией (боязнь открытых пространств). Люди начинают страдать, если какие-то внешние факторы будят эти спящие недуги. Постоянное пребывание на высоте птичьего полета – один из вариантов такого пробуждения. Если человек находится слишком высоко от земли, организм воспринимает местоположение как неестественное, и потому ему трудно расслабиться и ощутить себя в безопасности.
Еще нюанс: чем выше этажность, тем тоньше конструкция. Разница в толщине стен на первом и на 21-м этажах нужна для облегчения верхушки здания. Поэтому, слышимость «на верхотуре» очень высокая. Результат – накапливаемое психологическое напряжение, отсутствие ощущения уединения. Плюс, из-за своей «утонченности», верхушки небоскребов имеют свойство вибрировать. Эти микроколебания не слышны человеческому уху, но раздражают нервную систему. Человек может испытывать беспокойство вплоть до ужаса без видимых причин для паники.
Вердикт таков: статистический коэффицент смертности для жителей многоэтажек снижается с увеличением высоты проживания. Жители первого этажа на 22 процента «смертнее», чем их соседи, проживающие на восьмом этаже и выше. Они на 40 процентов чаще умирают от респираторных заболеваний, на 35 процентов – от сердечной недостаточности, а риск заболеть раком легких для проживающего на первом этаже на 22 процента выше, чем у жителя восьмого.
Единственное, в чем живущие на высоте горожане уступают своим соседям снизу – частотой смертей, наступивших в результате «выхода в окно». Среди живущих над макушками деревьев на 41 процент больше «выбросившихся» самоубийц.
В 2007 году социальный психолог Роберт Гиффорд написал для журнала Architectural Science Review большую обзорную статью, посвященную психологической и социологической специфике жизни в небоскребах. Выяснилось, что среднестатистический житель многоэтажки имеет меньше друзей, чем тот, кто живет в невысоком доме.
Обитатели низких домов чаще довольны своей жизнью, чем жители высоких построек. Детей, живущих на верхних этажах, реже пускают поиграть на улицу, так как за ними трудно уследить в окно. Кроме того, соседи по многоэтажному дому общаются между собой меньше всех из существующих форм общежития.
В общем, однозначного совета, какой этаж выбрать для жилья, к сожалению, нет. Остановитесь на высоте, предупреждая наиболее негативные для вас последствия.
Марина Лубенко, Иван Шунин
Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему небоскребы не падают? Чем отличается кровь горожанина от крови жителя деревни? Выше какого этажа не стоит жить и почему?
Мы предложили коллегам из журнала «Кот Шредингера» дать ответы на наши вопросы и разъяснить, чем опасно обилие городского освещения, как наше дыхание может навредить окружающим и из-за чего люди болеют зимой. Так появился проект «Физика города». Новые вопросы и новые ответы ищите на нашем сайте по понедельникам и четвергам.
«Дышите как получится»: в реновационных домах даже окна не открываются
Депутат московского муниципального округа Северное Измайлово Дмитрий Барановский продолжает в своем блоге знакомить москвичей с квартирами, которые те получат по реновации. На сей раз он посетил, сфотографировал и описал 2-комнатную в доме №13 по улице Константина Федина. Она по-своему удивительна: в ней глухие окна, они не открываются!
Причем, это ноу-хау проектировщики и строители распространили на все квартиры с 25 по 31 этажи дома. То есть, даже не дома в нормальном смысле этого слова – а человейника.
Объяснить это конструктивное решение заботой о безопасности будущих жильцов вряд ли возможно: 25 этаж в смысле безопасности ничем не хуже 20-го, или 15-го, или 10-го, в которых окна открываются.
Жить в такой квартире без нескольких кондиционеров просто невозможно. »
В конце своей экскурсии, подробно рассказав об этой квартире, депутат подводит итоги:
Плюсы:
1. Нормальная планировка квартиры.
2. Аккуратный ремонт в светлых нейтральных тонах.
3. Шикарные виды из окна. 4. В 3-х минутах от метро.
Минусы:
1. Крайний дефицит парковок у дома.
5. Огромное уплотнение жителей на 1 Га со всеми вытекающими последствиями (здесь было снесено 4 хрущевки, а переселяют из 13 домов).
Это ли не объяснение тому, почему москвичи гневно протестуют против высотной застройки, несмотря на то, что высотные квартиры оказались самыми дорогими. Проблема ведь не в высоте домов, а в плотности застройки за счет высотного строительства. На один гектар можно поселить в 3, 4 или даже в 10 раз больше людей, чем предусмотрено нормативами. А ведь каждому жильцу нужны парковки, деревья, детские сады и площадки, школы и поликлиники. Людей же заселяют в человейники, в которых никто никаких нормативов не считает: построят, заселят, и живите как хотите!
О небоскребе со всех сторон. Как жить в современных высотках
Как поднять негабаритную мебель или рояль на верхний этаж?
Современные небоскребы оборудованы десятками лифтов. Например, самое высокое здание США и Западного полушария — Всемирный торговый центр 1, построенный в 2013 году в Нью-Йорке. В здании работают 73 лифта, причем на десяти из них можно добраться от первого этажа до крыши здания. Эти лифты поднимаются со скоростью 10,16 метра в секунду и рассчитаны на 1800 килограмм каждый. В самом высоком небоскребе мира — Бурдж-Халифе в Дубае — есть еще более грузоподъемные лифты: они могут поднимать до 5,5 тонны.
В Capital Towers в Москве вопрос подъема крупногабаритной мебели эксперты решили организацией специального разгрузочного пространства на подземной парковке и выделенными лифтовыми кабинами, следующими с парковки на все этажи башен. Использование современной системы double-decker в лифтовых шахтах облегчит работу коммунальных служб и обеспечит минимальное время ожидания — всего от 20 до 40 секунд даже в часы пик. В общей сложности в жилых небоскребах комплекса на Краснопресненской набережной будет 55 лифтов грузоподъемностью до 1,6 тонны. Скорость подъема составит 7 метров в секунду.
На верхних этажах холоднее, чем внизу?
На крыше 828-метровой Бурдж-Халифы в Дубае на десять градусов прохладнее, чем на земле, притом что разница температур в разное время года не имеет большой амплитуды.
Однако, утверждают эксперты Capital Group, есть несколько способов сделать так, чтобы разница температур была неощутимой для жителей верхних этажей небоскребов. Можно создавать в отопительных котлах нижних этажей более сильное давление, чтобы тепло дошло как можно выше. Но есть и более современный метод: в России чаще применяют зонированные системы отопления: этажи делят на группы, у каждой — отдельный источник тепла. Также обогрев здания можно оптимизировать с помощью гидравлических систем, перекачивающих тепло в более холодные зоны. Тепло остается в здании — стеклопакеты в современных высотках заполняют аргоном, который обладает тепло- и шумоизоляционными свойствами.
Насколько различается давление на верхних этажах небоскреба и на земле?
Человек ощущает перепады давления, начиная примерно с высоты двух километров. Поэтому, если люди не боятся высоты, даже 300 метров для них неощутимы. Интересен факт, что, по результатам некоторых исследований, жители верхних этажей высотных зданий реже болеют сердечно-сосудистыми и респираторными заболеваниями. Возможно, причина этого — в более чистом воздухе на высоте.
Предоставлено пресс-службой Capital Group
Как моют окна снаружи?
Американец Эд Кэмп, который в середине прошлого века в одиночку мыл фасады 156-метрового здания Уильямсберг-Сейвингс-Бэнк-Тауэр в Бруклине, рассказывал, что на 1100 окон у него уходил месяц — затем работу приходилось начинать заново. «У меня хорошая жизнь. Одинокая. Но я вижу людей, пусть и не говорю с ними. Они ведут себя дружелюбно, но смотрят на меня как будто с жалостью», — говорил Эд журналисту. Впрочем, одиночество — далеко не самая большая опасность для мойщика окон. Из-за несоблюдения техники безопасности и желания владельцев зданий сэкономить на материалах рабочие нередко срывались с большой высоты.
С тех пор небоскребы стали еще выше, площадь их окон — больше, однако на помощь людям пришли технологии. Сегодня существуют специальные машины, управляемые дистанционно. Одни представляют собой валик, прикрепленный к установленной на крыше лебедке, другие крепятся к стеклу с помощью присосок и управляются дистанционно. Но в настоящее время роботы могут эффективно мыть только ровные фасады, поэтому окна во многих зданиях по-прежнему очищаются вручную, в том числе и в России. Так, небоскребы Capital Group обслуживает специализированная компания промышленных альпинистов, они же контролируют работу подсветки на фасадах башен.
Что будет, если в небоскреб ударит молния?
Многие ошибочно полагают, что небоскребы — идеальная цель для молнии. Однако даже такие ситуации прогнозируются и отрабатываются экспертами-проектировщиками. Так, рассказывают в Capital Group, в современных небоскребах используется система из двух типов защиты — пассивной и активной. Пассивная — это обычные молниеотводы, которые ловят заряд и по токоотводам спускают его под землю. Активная система устроена так же, но не «ждет» удара молнии, а действует на опережение. Когда напряженность электрического поля в воздухе достигает критического значения, молниеприемник испускает встречный заряд и притягивает к себе молнию.
Предоставлено пресс-службой Capital Group
Небоскребы качаются от ветра?
При ветровых нагрузках здания могут отклоняться от вертикальной оси. При проектировании учитываются нормативы, коэффициенты, применяемые к деформации конструкций, в расчеты закладывают резервы и запасы максимального отклонения, рассказывают в Capital Group. Например, для шпиля Останкинской телебашни отклонение в пределах нормы составляет полтора метра.
Считается, что с ветровой нагрузкой легче справиться, если соотношение высоты и ширины здания не превышает 9:1. Когда речь идет о сверхвысоких зданиях, инженерам приходится идти на разные ухищрения. Их задача — разбить и нейтрализовать вихревые потоки. Для этого углы зданий округляют или скашивают, а на фасадах проектируют неровности и даже отверстия. Сами здания тоже получают необычную форму — та же Бурдж-Халифа сужается от поверхности земли к верхним этажам, и поток воздуха вынужден огибать ее.
Проектировщики на ранних этапах работы учитывают все возможные сценарии, отправляют прототипы в лабораторию и испытывают на ветровую нагрузку. Воздействие ветра на уже построенные башни отслеживается в режиме реального времени: специальные датчики, вмонтированные в несущие элементы здания, проследят за возможными отклонениями. Такой подход использовался в Capital Towers.
Как удается строить такие большие конструкции без дефектов? Небоскреб точно не упадет?
При проектировании небоскреба учитывается любое возможное воздействие внешних факторов: сила ветра, тип грунта и пустоты в нем, сейсмическая активность и так далее. В строительстве используют высокопрочный монолитный железобетон — морозо- и огнестойкий, водонепроницаемый и долговечный материал.
Во время строительства специалисты внимательно оценивают нагрузку на ту или иную часть здания, так как права на ошибку быть не может. Они устанавливают в фундаменте и сваях датчики, которые собирают информацию о состоянии всех важных конструкций небоскреба, и следят за показаниями.
Как обеспечивается пожарная безопасность в здании?
Для всех типов зданий существуют нормы пожарной безопасности, которые обязательны к соблюдению, в том числе и для небоскребов. Кроме этого, еще на этапе проектирования небоскребы, как правило, оснащаются оборудованием, которое минимизирует риск возникновения и распространения задымления и огня. Стены, полы и потолки в лифтовых холлах, на запасных лестницах и вестибюлях покрывают негорючими материалами. Между жилыми этажами оборудуют технические помещения, где устанавливают резервуары с водой. По всей высоте зданий оборудуются пожаробезопасные зоны — там, за огнестойкими перекрытиями, могут до нескольких часов укрываться не успевшие эвакуироваться люди.
В диспетчерской следят за показаниями датчиков во всем здании. В случае тревоги сработают спринклерные и дренчерные системы пожаротушения — те самые разбрызгиватели, прикрепленные к потолку. Спринклеры реагируют на температуру воздуха в помещении: когда она превышает заданное значение, в спринклере лопается капсула со специальной жидкостью, открывая путь воде. По статистике, в США спринклеры реагируют на 91 процент возгораний и справляются с ними в 96 процентах случаев. Дренчеры — те же разбрызгиватели, только без датчика тепла, вода в них подается, например, по команде из диспетчерской.
Если дело дойдет до эвакуации, ее будут контролировать непосредственно из диспетчерской. Пожарные смогут добраться до верхних этажей на специальных пожарных лифтах с повышенной огнестойкостью. Обычно небоскребы обслуживают специальные пожарные части — на учениях они отрабатывают все возможные варианты, даже закачивание пены с земли на крышу здания. Такая пожарная часть, закрепленная за Москва-Сити, будет реагировать на сигнал тревоги и в Capital Towers в случае его возникновения.
Предоставлено пресс-службой Capital Group
Почему в высотках нельзя открывать окна?
Во многих высотках окна действительно не открываются. Это не случайно. В обычном доме помещения вентилируются естественным путем — за счет разницы температур внутри и на улице. В небоскребах с этим сложнее, здесь возникает так называемый stack-эффект, или эффект тяги: внутри здания более теплый воздух, словно по трубе, движется вверх. В этих условиях открывать окно может быть небезопасно. В жилых башнях Capital Towers управлять воздушными потоками будут мощные вентиляторы. Благодаря этому в башнях при желании можно будет открыть форточку (для безопасности снаружи они будут закрыты решетками) и избежать парникового эффекта, который неизбежно возникает в стеклянном здании с большой площадью поверхности без специальной системы вентиляции.
Строительство небоскребов экономически оправданно?
Строить небоскребы недешево. Поэтому в основном они появляются в местах с ограниченной площадью застройки (как в Нью-Йорке 1920-х или в современном Китае) или с повышенной инвестиционной привлекательностью (как в ОАЭ).
В настоящее время в России застройщики пока не готовы массово переходить на небоскребы. Проектирование и возведение небоскреба — это всегда создание уникального проекта, привлечение ведущих экспертов и наличие собственной экспертизы. Все это в совокупности с локацией формирует определенную стоимость жилья. Соответственно, не каждый может позволить себе покупку квартиры или апартаментов в современном и высокотехнологичном здании.
Правда ли, что в небоскребах в основном апартаменты, а не квартиры?
Еще три года назад жилые небоскребы почти полностью состояли из апартаментов. Но уже осенью 2018 года 57 процентов всех жилых помещений в высотках столицы приходилось на квартиры, рассказали в Capital Group. Кстати, в строящемся ЖК Capital Towers апартаментов не будет — застройщик выставит на продажу 720 квартир.
Если соседние башни заслоняют солнце, я буду жить в темноте?
Чтобы обеспечить дневным светом все этажи и дворы небоскребов, проектировщики идут на разные хитрости. Например, придают каждой башне такую форму и расположение, чтобы не перекрывать соседним зданиям свет при любом положении солнца. Именно этим правилом руководствовались архитекторы и проектировщики Capital Towers. Поэтому во всех квартирах жилого комплекса будет светло.
Насколько развита инфраструктура вокруг небоскребов?
Изначально небоскребы были преимущественно офисными зданиями — предпринимателям было важно находиться в самом центре деловой жизни. Яркий пример — ММДЦ «Москва-Сити». Но с годами число жилых квартир в небоскребах увеличилось: люди захотели не только работать, но и жить на высоте. География небоскребов изменилась. В Москве высотные проекты стали появляться за пределами ЦАО — рядом с зелеными пространствами.
Первые жилые небоскребы Capital Towers на Краснопресненской набережной объединяют преимущества жизни в центре и рядом с природой. Он расположен на первой линии Москвы-реки рядом с парком «Красная Пресня». Поэтому жители смогут наслаждаться чистым воздухом и впечатляющими видами на знаковые места столицы. Собственная инфраструктура предусматривает наличие кафе, детского досугового центра, банка, фитнес- и spa-центра, гастронома, торговой галереи. Кроме того, район отличается развитой инфраструктурой: рядом с жилым комплексом — школы и детские сады.
Компания Capital Group — пионер высотного строительства в России, в портфеле которого 84 проекта элитного сегмента и бизнес-класса. Среди них самые высокие в столице небоскребы: МФК «Город столиц», МФК «ОКО», ЖК «Триколор», Capital Towers и ЖК «Небо».
Есть вопрос: «Почему нельзя открывать окна в небоскрёбе?» The Village продолжает с помощью экспертов отвечать на самые странные вопросы, которыми задаются горожане.
Редакция The Village решила узнать, почему в небоскрёбах нельзя открывать окна. Самый очевидный ответ — из соображений безопасности. С другой стороны, падать с 20-го этажа обычного жилого дома не менее опасно, чем лететь с 60-го в «Москва-Сити». Как выяснилось, не в падении дело.
Почему нельзя открывать
окна в небоскрёбе?
Владимир Ройтман
Профессор кафедры комплексной безопас-ности в строительстве МГСУ, доктор технических наук
Открывать окна в небоскрёбах нельзя потому, что это нарушит работу инженерных систем здания. Дело в том, что в обычном доме, как правило, естественная вентиляция: решётка вытяжки у вас на кухне ведёт в вертикальный канал, который проходит насквозь через весь дом и уходит на крыше в специальный выброс. То есть воздухообмен происходит естественным путём: за счёт разницы температур в квартире и на улице создаётся тяга. В небоскрёбах такая система работать будет плохо. Представьте себе сквозной канал на 150 метров!
В высоких зданиях создают механические системы вентиляции. Воздух прогоняют с помощью специальных вентиляторов, они включаются и выключаются по сигналу датчиков, которые реагируют на температуру, воздушные потоки и так далее. В небоскрёбах, как в ракете, существует свой микроклимат, и если вы откроете окно, то он будет нарушен.
Небоскрёбом считается здание выше 75 метров (это примерно 22 этажа), для таких зданий действуют особые нормы проектирования.
Есть вопрос: «Почему нельзя открывать окна в небоскрёбе?» The Village продолжает с помощью экспертов отвечать на самые странные вопросы, которыми задаются горожане.
Редакция The Village решила узнать, почему в небоскрёбах нельзя открывать окна. Самый очевидный ответ — из соображений безопасности. С другой стороны, падать с 20-го этажа обычного жилого дома не менее опасно, чем лететь с 60-го в «Москва-Сити». Как выяснилось, не в падении дело.
Почему нельзя открывать
окна в небоскрёбе?
Владимир Ройтман
Профессор кафедры комплексной безопас-ности в строительстве МГСУ, доктор технических наук
Открывать окна в небоскрёбах нельзя потому, что это нарушит работу инженерных систем здания. Дело в том, что в обычном доме, как правило, естественная вентиляция: решётка вытяжки у вас на кухне ведёт в вертикальный канал, который проходит насквозь через весь дом и уходит на крыше в специальный выброс. То есть воздухообмен происходит естественным путём: за счёт разницы температур в квартире и на улице создаётся тяга. В небоскрёбах такая система работать будет плохо. Представьте себе сквозной канал на 150 метров!
В высоких зданиях создают механические системы вентиляции. Воздух прогоняют с помощью специальных вентиляторов, они включаются и выключаются по сигналу датчиков, которые реагируют на температуру, воздушные потоки и так далее. В небоскрёбах, как в ракете, существует свой микроклимат, и если вы откроете окно, то он будет нарушен.
Небоскрёбом считается здание выше 75 метров (это примерно 22 этажа), для таких зданий действуют особые нормы проектирования.
