Высотный комплекс «Башня Федерация»
High-Rise Complex “Federation Tower”
I. N. Smirnova, General Director of LLC Design Bureau “Rimax”
N. V. Shilkin, Candidate of Engineering, Professor, Moscow Architecture Institute
Keywords: high-rise complex, fire compartment, supply ventilation system, exhaust ventilation system, cold supply, excessive heat, air exchange, heat gain
High-Rise Complex “Federation Tower” is a unique structure,claiming the title of the highest building not only in Russia, but in Europe as well. A series of articles will discuss specifics of engineering solutions used in the complex
Высотный комплекс «Башня Федерация» – уникальное сооружение,претендующее на звание самого высокого здания не только в России, но и в Европе. В серии статей будут рассмотрены особенности инженерных решений комплекса.
Высотный комплекс «Башня Федерация»
Высотный комплекс «Башня Федерация»–уникальное сооружение, претендующее на звание самого высокого здания не только в России, но и в Европе. Энергопотребление таких объектов обычно очень велико, поэтому, наряду с требованиями по комфортному пребыванию людей, перед проектировщиками стояла важная задача снижения энергопотребления здания. Кроме того, из-за высокой стоимости квадратного метра ограничения накладывались и на площади, занимаемые инженерным оборудованием. Особенности технических решений, реализованных на этом объекте, будут рассмотрены в серии публикаций.
Участок строительства высотного комплекса «Башня Федерация» расположен в комплексе Московского международного делового центра (ММДЦ) «Москва-Сити» на Краснопресненской набережной реки Москвы.
Генеральным проектировщиком по инженерным системам и разработчиком рабочей документации монолитного каркаса здания комплекса «Федерация» является проектное бюро «Римакс».
Многофункциональный высотный офисно-рекреационный комплекс «Федерация» представляет собой сложный композиционный объем, состоящих из двух разновысотных башен-«парусов»–башен1 «Запад» и «Восток»–в виде трехгранных призм с округлыми в плане гранями, объединенных общей стилобатной частью. Стилобатная часть, представляющая в плане прямоугольник, имеет пять подземных и шесть надземных этажей. Этажи башен «Запад» и «Восток» с 7-го по 10-й объединены мостами-переходами. Начиная с 11-го этажа башни «Запад» и «Восток» становятся двумя самостоятельными объемами.
Высота башни «Запад» составляет 242 м и включает 63 этажа, высота башни «Восток» составит 373,7 м, 95 этажей.
За относительную отметку 0,00 чистого пола первого этажа принята абсолютная отметка +130,10 м.
В настоящее время башня «Запад» уже живет полной жизнью, эксплуатируется в полном объеме: здесь находятся помещения офисов банка «ВТБ», апартаменты, на 60-м этаже расположен самый высокий в Европе бассейн. На 61-м этаже располагается фитнес-клуб «Небо», а на 62-м этаже находится ресторан Sixty. В помещении бассейна и ресторана созданы комфортные условия для занятий спортом и проведения различных мероприятий.
Высотный комплекс «Башня Федерация» |
Стилобатная часть
Весь комплекс «Башня Федерация» объединен единым стилобатом. В стилобатной части находятся технические этажи, конференц-залы, предприятия розничной торговли и т.д.
В подземной части комплекса расположены:
- на –5-м этаже (отметка –19,55 м)–техническое подполье;
- на –4-м этаже (отметка –17,32 м)–два универсальных зала, конференц-залы и обслуживающие их кухни, гардеробные, техническая зона;
- на –3-м этаже (отметка –12,802 м) в центральном атриуме–предприятия общественного питания, прачечная-химчистка, технические помещения;
- на –2-м этаже (отметка –9,342 м)–грузовой двор. Для обслуживания ресторана на 95-м этаже там же располагаются заготовочные цеха полуфабрикатов, кладовые и охлаждаемые камеры для хранения продуктов питания, бытовые помещения персонала, технические помещения. В зоне центрального атриума расположены торговые площади;
- на –1-м этаже (отметка –5,882 м)–вестибюли, предприятия общественного питания, торговые помещения.
В надземной части комплекса расположены:
- на 1-м этаже–вестибюли, торговые и офисные помещения;
- 2-й этаж–консольный;
- 3-й и 4-й этажи–офисная часть, включающая административные и служебные помещения;
- 5-й и 6-й этажи–технические, с выделенными офисными площадями.
Функциональное зонирование башен «Запад» и «Восток»
В башне «Запад», сданной в эксплуатацию, предусмотрены офисы, расположенные на этажах с 7-го по 32-й и с 35-го по 46-й; апартаменты на этажах с 49-го по 60-й с устройством VIР-апартаментов на 59-м и 60-м этажах. На 60-м и 61-м этажах предусмотрено размещение клуба с фитнес-центром, бассейном и спа. На 62-м этаже располагается ресторан. Этажи 33-й и 34-й, 47-й и 48-й являются сдвоенными техническими этажами. 63-й антресольный этаж представляет собой техническую площадку.
В башне «Восток» расположены офисы, апарто-офисы, апартаменты, VIP-апартаменты, VIP Platinum-апартаменты, панорамные бары, ресторан и смотровая площадка. На 7–32-м, 35–46-м и 49–60-м этажах располагаются офисы. Сдвоенные 33–34-й, 47–48-й, 61–62-й и 87–88-й этажи являются техническими.
На 63–86-м этажах располагаются апарто-офисы, апартаменты, VIP-апартаменты.
На 89-м этаже располагается смотровая площадка и панорамные бары, производственная зона бара, техническая зона и зона санузлов.
На 90–94-м этажах – VIP Platinum-апартаменты.
На 95-м этаже размещен ресторан на 340 посадочных мест с производственной зоной. Этаж 95А–антресоль с площадями для бара, подсобными помещениями и минимальными выделенными площадями под технические нужды.
Функциональное зонирование башен |
Лифты и эскалаторы
Лифты в высотных зданиях–это всегда очень сложное устройство, и при его проектировании приходится обращать особое внимание на многие элементы, которые в обычных многоэтажных зданиях не оказывают особого влияния на комфорт и даже безопасность поездки.
Сотрудники офисов башни «Запад», работающие на 7–32-м этажах, поднимаются с –1-го и 1-го этажей на шести пассажирских лифтах типа Twin (c двумя независимыми кабинами в одной шахте), а работающие на 35–46-м этажах–на пяти пассажирских лифтах того же типа Twin. Принципиальным отличием системы Twin от более распространенной системы Double-Deck является то, что лифтовые кабины перемещаются в единой лифтовой шахте независимо друг от друга2. Это позволяет более гибко обслуживать этажи здания при той же самой площади шахты. Каждая кабина действует по своей кинематической схеме, имеет собственный противовес и т.д. Решение это чрезвычайно сложно технически, но тем не менее постепенно получает распространение.
В апартаменты проживающие поднимаются из вестибюля апарт-отеля на 1-м этаже на четырех лифтах.
Доступ сотрудников офисов башни «Восток» к своим этажам осуществляется следующим образом: в офисы, находящиеся на 7–32-м этажах, сотрудники поднимаются на семи пассажирских лифтах типа Twin с –1-го и 1-го этажей, а для подъема на 35–46-й этажи сотрудники поднимаются на пяти пассажирских лифтах, также типа Twin.
Из помещений культурно-развлекательного назначения, расположенных на –3-м и –4-м этажах, а также с –2-го и –1-го этажей в главный вестибюль можно подняться на шестнадцати эскалаторах.
В башнях «Восток» и «Запад» имеются по два грузовых лифта, используемых для обеспечения работы предприятий питания и подъема пожарных подразделений. Кроме того, в подземных этажах для транспортировки пожарных подразделений предусмотрен отдельный лифт.
Для сотрудников офисов, работающих в стилобатной части здания, предусмотрены отдельные лифты, в частности шесть лифтов для офисов башни «Запад» и семь лифтов для офисов башни «Восток».
Фасады
Фасады башен, имеющие сложную геометрическую форму, решены в сплошном остеклении. Фасады шестиуровневого стилобата решены также в сплошном остеклении, преимущественно без открывания окон.
Решения по фасадам высотных башен предполагают использование высококачественных витражных стальных конструкций, разработанных и выполняемых ведущими специализированными фирмами. Остекление производится стеклопакетами, рассчитанными на российские условия и имеющими наружное небьющееся стекло типа «триплекс». Витражные конструкции решены без видимых импостов, подчеркивая однородную структуру стеклянных объемов башен.
Стекла, прикрывающие торцы плит перекрытий, выполнены с нанесением полихромной печати с мотивом «небо в облаках».
Венчающие этажи башен завершаются наклонным фасадом, выполненным из стекла типа «триплекс».
Обслуживание и чистка фасада башни «Восток» осуществляется с помощью телескопического крана. Парковка оборудования располагается на этаже 95А под наклонным фасадом в границах стен центрального ядра здания.
Верхняя часть башни «Восток», образованная наклонными и вертикальными светопрозрачными конструкциями фасадов, выполнена с учетом увеличения высоты башни. Стеклопакеты наклонного фасада верхней части башни «Восток» выполняются с использованием плоских однокамерных стеклопакетов с электрическим обогревом с системой автоматики, обеспечивающим таяние снега и отсутствие обледенения в зимний период.
Наклонный фасад верхней части башни «Восток» имеет систему сбора и отвода воды с поверхности в форме лотка, который расположен по периметру. В конструкции лотка расположены водоприемные воронки ливневой канализации.
Решения по освещению фасадов предполагают их постоянную подсветку в ночное время и усиленную декоративную подсветку в праздничные дни.
Термическое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций принято для наружных стен высотной части здания 2,69 м2·°C/Вт, для витражей 0,65 м2·°C/Вт.
Общее описание и особенности размещения инженерного оборудования
Башни разделены на противопожарные отсеки техническими этажами. Каждый технический этаж функционально состоит из двух этажей, т.е. является двухэтажным. На техническом этаже размещаются индивидуальные тепловые пункты (ИТП) и индивидуальные холодильные пункты (ИХП), а также другое инженерное оборудование, которое обслуживает два противопожарных отсека: верхнюю зону нижнего отсека и нижнюю зону, соответственно, верхнего отсека. Такое решение применено как в башне «Запад», так и в башне «Восток».
Каждый технический этаж представляет из себя самостоятельный инженерный блок. Он может состоять из трансформаторных подстанций, из насосного пожарного водопровода, из насосного хозяйственно-питьевого водопровода, из вентиляционных установок, которые обслуживают различные противопожарные отсеки вверх и вниз, из двух индивидуальных тепловых пунктов, один из которых работает на кондиционеры, а второй на отопление, из индивидуального холодильного блока, из насосных групп отопления, теплоснабжения, ГВС и холодоснабжения.
По периметру технических этажей размещены вентиляционные камеры с вентиляционными установками, которые работают или на приток, или на вытяжку. Для исключения попадания вытяжного воздуха в приточный воздухозаборные и вытяжные устройства разнесены по разным фасадам. Все технические этажи обеих башен обрамлены фасадной решеткой.
В стилобатной части на –5-м этаже размещается центральный тепловой пункт (ЦТП), который обеспечивает централизованное теплоснабжение обеих башен, «Восток» и «Запад». Там также находится центральная холодильная станция, которая тоже работает на обе башни.
Рисунок (подробнее)
Обобщенная функциональная схема по автоматизированному дистанционному снятию показаний счетчиков электроэнергии |
По высоте башни «Восток», в ядре здания, проходят все магистральные трубопроводы из центрального теплового пункта. Башня условно разделена на две части по высоте. До 47-го этажа располагается первая зона подъема магистральных трубопроводов теплоснабжения. На 47-м этаже размещается второй подъемный индивидуальный тепловой пункт (ИТП), который передает воду на верхние этажи. Подъемный тепловой пункт необходим для того, чтобы разделить статические зоны на две части. Там же расположен и подъемный индивидуальный холодильный пункт (ИХП), который передает всю нагрузку на промежуточные технические этажи, расположенные выше 47-го. На этих технических этажах размещаются свои промежуточные тепловые пункты.
Аналогичным образом организовано и холодоснабжение. Так же, в соответствии с таким же зонированием, размещаются приточные и вытяжные системы вентиляции.
Теплоизбытки в верхней зоне башни, с 89-го по 95-й этажи превышают расчетную мощность холодильного центра. Это связано с архитектурными особенностями башни: наклоном кровли и большой площадью остекления. Здесь находятся апартаменты классов VIP и VIP Platinum и, помимо этого, ресторан, бар и смотровая площадка. Все эти помещения характеризуются достаточно высокой холодильной нагрузкой. Кроме того, холодоноситель, который идет через промежуточный холодильный пункт, приходит на верхний технический этаж уже достаточно отепленным, с температурой +12 °C. Подобрать фэнкойлы под такую нагрузку оказалось достаточно сложно.
В связи с этим для обеспечения комфортных параметров помещений верхних зон было принято решение об устройстве холодильного центра, который обслуживает этажи с 89-го по 95-й. Этот холодильный центр размещается на 87-м и 88-м технических этажах. В холодильном центре располагаются две холодильные машины суммарной холодильной нагрузкой в 2,5 мВт.
В связи с тем, что этот холодильный центр находится внутри технического этажа, конденсаторные блоки пришлось разместить за декоративной решеткой, которая идет по периметру всего здания. Как уже упоминалось, по периметру технических этажей расположены приточные и вытяжные венткамеры. На 87-м и 88-м этажах в вытяжных венткамерах были установлены выносные конденсаторные блоки. Таким образом, для воздушного охлаждения конденсаторных блоков используется не наружный воздух, а вытяжной, но охлажденный воздух из помещения. Прежде чем этот воздух выбрасывается на улицу, он еще охлаждает конденсаторные блоки. Это решение позволяет повысить энергетическую эффективность системы холодоснабжения, а также сэкономить площадь фасадной решетки.
Вода из центрального теплового пункта для систем ГВС также идет через промежуточные тепловые пункты. Из-за этого температура теряется на теплообменниках. Кроме того, температура горячей воды в переходный период года, когда отключается центральное теплоснабжение от городской тепловой сети, составляет +70 °C при температуре обратной воды +30 °C. Из-за этого при подаче воды на верхние этажи имеет место недостаток мощности горячего водоснабжения. Для компенсации недостатка мощности приходится использовать электронагреватели и накопительные баки. Но для верхних этажей применена другая схема: для догрева воды на ГВС в летнее время посредством теплового насоса используется сбросное тепло от холодильного центра на 87-м и 88-м этажах. Этим решается еще одна проблема–снижается энергопотребление.
1 Термин «башня» при описании высотных корпусов не вполне строго соответствует терминологии, принятой в отечественной нормативно-технической литературе, однако его можно считать уже вполне устоявшимся для обозначения высотных зданий ММДЦ: он используется даже в проектно-конструкторской документации. В связи с этим в настоящей статье этот термин используется наравне с понятием «высотный корпус».
2 Подробнее об этом А. В. Михайлов, Н. В. Шилкин «Системы вертикального транспорта высотных зданий» («АВОК», № 7, 2010).
Статья опубликована в журнале “АВОК” за №4'2015
pdf версияСтатьи по теме
- Энергосберегающие решения в системах холодоснабжения высотных комплексов
АВОК №2'2018 - Энергосберегающие решения в системах холодоснабжения высотных комплексов
АВОК №3'2018 - Комплекс «Федерация». Системы вентиляции, кондиционирования и холодоснабжения башни «Восток»
АВОК №7'2015 - Качество воздуха и энергоэффективность систем вентиляции общественных зданий
АВОК №1'2011 - Устойчивость работы систем естественной вентиляции многоквартирных жилых зданий
АВОК №1'2014 - Правила соблюдения требований энергетической эффективности высотных зданий и комплексов
АВОК №4'2016 - Обеспечение регулируемого притока воздуха в жилых зданиях: проблемы и решения
АВОК №5'2018 - Сравнение российских и американских норм воздухообмена: анализ специалиста
АВОК №6'2020 - Расчет воздушно-теплового баланса животноводческих помещений
АВОК №6'2023 - Тепловой режим гражданских здании
АВОК №4'2023
Подписка на журналы