Умные дома: 11 самых технологичных зданий в мире

Эти высотки могут двигаться, охлаждаться и нагреваться за счет уникальных фасадов, а также минимально вредят экологии.

Движущиеся башни Аль-Бахар (Aedas Architects, Абу-Даби, 2012)

В последние годы центром высотного строительства стала Азия, а в Европе и США ставку делают не столько на высоту построек, сколько на их технологичность и эффективность – тем удивительнее башни Аль-Бахар в Абу-Даби. Две 29-этажные высотки, использующие мотивы традиционной архитектуры, опровергают сам термин "недвижимость". Ведь их фасады движутся.

Чтобы защитить внутренние помещения от 50-градусной жары, инженеры придумали поместить поверх фасада покрывало из золотистых сот, которые открываются и закрываются в зависимости от освещенности. Степень открытия скорлупок-сот определяется компьютером: от полностью открытого состояния утром до полного закрытия в полдень.

Впрочем, это не единственный пример энергоэффективного использования традиционных мотивов арабской архитектуры. Один из известнейших французских архитекторов Жан Нувель при проектировании офисного здания Агбар в Барселоне (2004) и башни в Дохе (2012) использовал сходную технику. Фасады Нувеля напоминают наброшенную на башни вуаль. Привычных окон или не видно вообще, или они раскиданы хаотично, а солнечные сенсоры регулируют прозрачность, позволяя сэкономить на кондиционировании офисов.

Банк HSBC (Норман Фостер, Гонконг, 1986): небоскреб в виде вешалки

В 1986-м году со своим лозунгом "здание – это технология" Норман Фостер перепридумал небоскреб. Высотки, несмотря на свой величественный вид, имели несколько критических проблем: они были слишком большими для удобного перемещения, в них почти всегда было душно и их было сложно модернизировать. Норман Фостер изящно разрешил все эти проблемы.

Гонконгский небоскреб высотой в 47 этажей проектировался почти пять лет, но был построен в рекордные два года: элементы здания были заранее изготовлены на заводах в Британии, Японии и США, а потом собраны на стройплощадке. Фактически все помещения, собранные из облегченных конструкций, висят на каркасе как на вешалке – это облегчает внутреннее переустройство и модернизацию. Внутри постройки Фостер сделал несколько десятиэтажных атриумов. Таким образом улучшилась внутренняя циркуляция воздуха, что позволило сэкономить на сложной системе вентиляции. А главным средством сообщения внутри небоскреба стали не лифты (их 28 штук), а система из 62 эскалаторов, связывающих уровни внутри атриумов.

Кстати, в то же время в Лондоне Ричард Роджерс, один из авторов парижского Центра Помпиду, решал схожие проблемы. В 14-этажном офисном здании Ллойда он, как и в Париже, добился максимального использования внутренней площади, вывернув здание наизнанку: снаружи фасада оказались лифты, лестницы, трубы. А внутренний атриум с естественным освещением позволил сэкономить на освещении. Спустя четверть века обе постройки стали классикой хай-тека - а архитекторы стали развивать технологии дальше.

Олимпийский водный центр (Заха Хадид, Лондон, 2011): модель для разборки

Если здания Нормана Фостера и Ричарда Роджерса спроектированы с учетом будущей внутренней модернизации, то Олимпийский водный центр создан так, чтобы его можно было полностью перестроить. Дизайн постройки один из главных архитекторов-деконструктивистов планеты Заха Хадид придумала еще в 2004-м. Водный стадион на 2500 зрителей с тремя бассейнами изменяющейся глубины должен был походить на футуристический утюг.

Проведение Олимпиады в Лондоне внесло свои коррективы в проект. Водный центр получил дополнительные разборные трибуны-крылья на 15 000 зрителей и новаторскую телевизионную систему для трансляции соревнований.

Несмотря на футуристический дизайн, основные конструкции здания были сделаны из заранее подготовленных на заводе железобетонных деталей, что позволило собрать его как конструктор за год до соревнований. В настоящее время здание перестраивается: оно лишится больших трибун и центральной части, а извлеченные элементы будут вторично использованы. Обновленный бассейн откроется в 2014-м году.

Особняк ZCB (Рональд Лу, Гонконг, 2012): электричество из отходов

Каждый год появляется огромное количество "умных" особняков и "зеленых" построек. ZCB (Zero Carbon Building, что можно перевести как "здание с нулевым выбросом углекислого газ") сочетает в себе все их свойства. Новый особняк Рональда Лу в Гонконге – это здание-манифест.
Каркас ZCB сделан из переработанных материалов. У особняка небольшие восточный и западный фасады, а покрытая солнечными батареями асимметричная крыша полностью защищает здание с юга и позволяет ему "самозатеняться". Северный фасад открыт преимущественному направлению ветра, что позволяет использовать естественную вентиляцию. Такая ориентация и планировка в совокупности с умной системой управления микроклиматом экономят до 45% энергии.

Если солнечной энергии не хватит, можно воспользоваться биодизелем. Теоретически за год особняк должен производить энергии больше, чем потреблять – излишки отправятся в энергосистему города и постепенно компенсируют то количество углекислого газа, которое было выброшено при строительстве. 

30 St Mary Axe (Норман Фостер, Лондон, 2004): башня, которую защищает воздух

Создавая свой "Лондонский огурец", Норман Фостер в первую очередь старался сделать новое здание эффективным. Ему удалось сократить потребление энергии вдвое.

Форма здания обусловлена сетчатой оболочкой из треугольников. Такая конструкция позволяет 41-этажному небоскребу быть одновременно изящным и достаточно устойчивым. А еще она экономит внутреннее пространство, хитрая организация которого и делает здание энергоэффективным. В плане каждый этаж высотки напоминает цветок с шестью лепестками – атриумы, которые Фостер применял в Гонконге, тут вынесены к фасаду и превращены в тепловые трубы, которые позволяют воздуху циркулировать между этажами. С одной стороны, это вновь позволило изящно решить проблему вентиляции небоскреба. С другой, воздух в этих пространствах служит прослойкой, которая не дает зданию сильно нагреться летом и, наоборот, защищает его зимой, не препятствуя естественному освещению.

Через два года Фостер применил схожую идею в нью-йорской башне Херста. Высотка также имеет конструкцию в виде сетчатой оболочки (это сэкономило до 20% стали при строительстве) и рассчитана на широкое использование естественного освещения. А в качестве терморегулятора внутри здания используется обычная дождевая вода, которая циркулирует по тепловым трубкам. В итоге башня получилась как минимум на четверть энергоэффективнее аналогов.

Медиатека (Тойо Ито, Сендай, 2001): стеклянный дом, который не боится землетрясений

Бумажные книги отходят в прошлое, а современная библиотека должна быть не хранилищем, а информационным хабом – эта проблема была интересна многим архитекторам на рубеже 2000-х, но лучше всего получилось ее решить у японца Тойо Ито.

Спроектированное архитектором здание в Сендае не только развивает идею современных медиа, но и буквально соткано из интересных технических решений.

Библиотека выглядит как стеклянный куб высотой в семь этажей. Часть фасадов прозрачны и пропускают дневной свет, другая часть покрыта алюминиевыми листами, отражающими излишнее тепло. Планировка каждого этажа свободная и немного отличается от остальных. Все дело в системе труб, хаотично разбросанных по этажам. С одной стороны, они принимают вес постройки и делают ее устойчивой против землетрясений. С другой стороны, в трубах сосредоточены все коммуникации внутри здания, включая лестницы и лифты. С третьей – трубы выполняют функцию управления микроклиматом: благодаря им по зданию циркулируют воздух и вода. 

Офис Sony City Osaki (Nikken Sekkei, Токио, 2012): кондиционер без электричества

Новый офис одного из подразделений компании Sony внешне – не особо примечательная офисная многоэтажка, каких тысячи. И в то же время это одно из самых необычных «зеленых» зданий. На южном фасаде постройки размещены солнечные батареи, на крыше собирается дождевая вода, а внутренняя планировка устроена таким образом, чтобы служащие меньше страдали от дневной жары. Но главное в другом: восточный фасад здания – это огромный испаритель.

Офис Sony ломает обычные представления о том,  как должно быть устроено здание, и для этого использует традиционные элементы на новом уровне. Вдоль восточного фасада протянуты пористые глиняные трубки, по которым циркулирует собранная дождевая вода. Постепенно она испаряется – на этом и построен эффект кондиционирования. Если нужно замедлить испарение, трубки закрываются жалюзи.

В отличие от других систем микроклимата, здесь избытки тепла не выбрасываются наружу. Система трубок не требует электричества и охлаждает не только здание, но и окружающее пространство. Офис Sony, подобно открытому водоему, смягчает микроклимат нескольких кварталов. Причем совершенно бесплатно.

Дом Memu Meadows (Кенго Кума, Мему, 2012): из дерева и пластиковых бутылок

В современной зеленой архитектуре противоборствуют два подхода. Первый – это создание умных домов с передовыми техническими решениями (квинтэссенцией этой идеи является ZCB Рональда Лу). Второй – использование современных технологий и технических решений при строительстве традиционных зданий. Адептом такого подхода является японец Кенго Кума. В 2002-м году около Пекина он построил самый настоящий дом из бамбука. Но в стебли растения залил бетон.

Последний проект Кенго Кумы – это экспериментальный прозрачный дом на острове Хоккайдо. Архитектор воспроизвел тисэ, традиционный дом жителей острова. Каркас постройки сделан из лиственницы, а для стен использован сэндвич из тефлона, стеклоткани и утеплителя между ними.

Утеплитель – продукт переработки пластиковых бутылок. Стены постройки не только служат хорошей тепло- и звукоизоляцией, но и пропускают дневной свет.

Если эксперимент архитектора закончится удачно, то он «клонирует» здание. Memu Meadows займет нишу дешевого, простого и весьма экологичного жилья.

Международный торговый центр (Atkins, Манама, 2008): дом-электростанция

Международный торговый центр в Бахрейне стал первым крупным зданием с установленными на нем ветряные турбинами. В 2008-м году во время завершения строительства между двумя 50-этажными небоскребами повесили три таких турбины. Комплекс находится на берегу моря, где постоянно дует ветер, а между высотками он усиливается. Это позволяет тридцатиметровым турбинам вырабатывать за год примерно гигават-час электроэнергии, что покрывает десятую часть потребности здания.

Идея устанавливать турбины в жилых домах показалась интересной и другим архитекторам. Двумя годами позже появились многоквартирный жилой дом Strata SE1 в Лондоне и офисный небоскреб Pearl River в Гуанчжоу. Оба здания используют ветряные турбины как часть общей стратегии по уменьшению выбросов углекислого газа –  наряду с вторичным использованием воды, переработкой мусора и энергосберегающими технологиями. Впрочем, такой подход не всегда идет на пользу внешнему виду здания: Strata SE1, прозванный за форму крыши «Бритвой», недавно получило титул одной из самых уродливых построек Британии. 

The Shard (Лондон, Ренцо Пиано, 2012): небоскреб против террористов

Ренцо Пиано, второй автор парижского Центра Помпиду, подобно Норману Фостеру увлекается технологичными зданиями. Его детище, The Shard, открытый чуть больше месяца назад главный небоскреб Лондона, разом напоминает построенные пару лет назад нью-йоркские башни Банка Америки и Нью-Йорк Таймс (другой проект Пиано). Не только формой – все три похожи на стеклянные скалы – но и функцией.

Современный небоскреб должен быть городом в городе. Он должен быть устойчивым, самодостаточным, как можно более эффективным и экономичным. Поэтому в лондонской высотке есть все модные технические решения, кроме разве что ветровых станций и солнечных батарей. Двойной фасад с воздушной подушкой теплоизолирует здание. Сенсоры отслеживают освещенность и автоматически меняют количество проникающего света. Дождевая вода запасается и используется вторично для контроля микроклимата и прочих нужд. Здание самостоятельно перерабатывает отходы и генерирует значительную долю потребляемой энергии. Кроме того, у подножия небоскреба находится настоящий транспортный хаб.

Асимметричная форма и укрепленное внутреннее ядро делают "Осколок" особо устойчивым – теоретически небоскреб должен выдержать столкновение с авиалайнером и практически любое стихийное бедствие. Кажется, это здание – идеальный ответ на вопрос, каким должен быть небоскреб после 11 сентября. По крайней мере до окончания строительства нового Всемирного торгового центра в Нью-Йорке.

Павильон "Гаража" в Парке Горького (Шигеру Бан, Москва, 2012): дом из бумаги

Шигеру Бан – ровесник Кенго Кумы, сделавший себе имя на строительстве из бумаги, пропитанной особым раствором, – она не горит, не мокнет и не рвется. Такое техническое решение, которое Бан использует уже четверть века, не было только лишь прихотью архитектора: в 1995-м, после землетрясения в Кобе, потребовалось большое количество временных домов для потерявших кров людей, и он разработал типовой проект разборного бумажного дома.

Бумага дешева, ее легко производить, и из нее можно быстро возвести довольно убедительные временные постройки. А когда они перестанут быть нужны, их можно просто переработать. Эти качества стали ключевыми при устранении последствий стихийных бедствий или для создания временных сооружений. Последнее из бумажных зданий Шигеру Бана – появившийся прошлой осенью павильон "Гаража" в московском парке Горького.