Лед и ветер. Как решаются климатические задачи для самого северного небоскреба мира
Как решаются климатические проблемы для самого северного небоскреба мира — башни «Лахта центра». Обзор в двух частях. Сегодня — задачка про лёд.
Лёдоборцы
Сосульки и обледенение — классическая петербургская проблема. Ее значимость демонстрирует тот факт, что с некоторых пор у нее даже имеется «диалектизм» — «сосули»: однажды сказанное активно разошлось в массы. Сей фольклор наглядно отражает знаменитый своей влажностью, ветром и холодом климат, а также — уважительное отношение к серьезному противнику.
Питерские «сосули» (фото Юрий Белинский, ИТАР ТАСС)
Отчасти, именно потому, что проблема имеет выраженный петербургский колорит, отчасти — потому что «Лахта центр» станет самым северным небоскребом мира, отобрав титул у нынешнего владельца — екатеринбургского «Высоцкого», реализаторы проекта решают задачу борьбы с обледенением башни без полумер, с применением последних технологических достижений в этой области. В случае с 462-метровой башней капитуляция перед «сосулями» просто невозможна. Борьба предстоит активными и пассивными методами.
«Лахта центр» — всего около 1000 км до широты Северного полярного круга
Обледенение
Обледенение, в основном, будет происходить в зоне шпиля небоскреба и, в меньшей степени — на самых высоких этажах башни.
Под шпилем. Визуализация участников «Архишанса» В. Прудниковой и Э. Галкина
Высота шпиля башни «Лахта центра» — около 96 метров. Последнее «обитаемое» пространство, перед тем, как начинается шпиль — обзорная площадка, для которой ледяные узоры на стекле — недопустимое «украшение».
Основные направляющие в зоне шпиля закрыты плотной фасадной частью, а между ними — сетка, которая все это объединяет.
Натурное моделирование: на специальной площадке тестируются образцы более 50 типов фасадов, которые будут использоваться в «Лахта центре»
Макеты двух образцов сетки шпиля
Задача моделирования — добиться отсутствия визуально различимого перехода от стекла башни к сетке шпиля.
С обледенением сеток никто в мире не боролся. Отчасти — потому что сетка сама по себе является антиобледенительной мерой благодаря уменьшению площади взаимодействия металла и воды. Ячеистая структура не дает возможности образоваться сплошному ледяному пласту, который представляет собой главную опасность.
Обрушение сплошного пласта с кровли. © Эдинбург. Кадр из видео
Образование снежного покрова на сетке — обрушиваться нечему.
Но, как мы уже установили, петербургский климат и титул «самого северного» вносит свои поправки и одной лишь сетки для решения «лёдоборческой» задачи недостаточно. Нужно действовать активно.
Сейчас проектировщики «Лахта центра» рассматривают комбинацию из двух технологий, которая может поставить точку в вопросе обледенения шпиля и верхних этажей башни. Вероятнее всего, в момент, когда вы читаете этот материал, испытатели делают свое холодное дело — морозят и «оттаивают» образцы сеток и фасадов. В тестировании участвуют два независимых института — сейчас московский, затем фасадные элементы отправятся в Канаду.
О каких технологиях идет речь?
По замыслу, на сплошных металлических элементах фасада расположатся специальные тонкие элементы, которые при определенных условиях внешней среды нагреваются до достаточной температуры и не позволяют льду нарастать. Лед сходит в тот момент, когда он не представляет еще никакой опасности.
Испытание систем антиобледенения фасадов «Лахта центра»
Похожий принцип использован и на сетке. Здесь задействована вибрация. Как только образовался небольшой слой льда, дается короткий импульс, который встряхивает сетку.
Системы нагрева планируется использовать до уровня обзорной площадки, а вибрационную — выше.
Испытание системы антиобледенения сетки шпиля
О результатах серии антиобледенительных испытаний мы расскажем после их завершения.
Постскриптум
По имеющимся сведениям, на Останкинской телебашне и даже на новейшем нью-йоркском небоскребе World Trade Center борьба с сосульками проходит традиционно, по старинке — каждую зиму выстраиваются из досок и фанеры проходы, чтобы люди могли подойти к зданию. Так что «Лахта центру» в решении ледоборческой задачи, определенно, есть чем гордиться.
Строительство забора от «сосулей» вокруг World Trade Center (NY) (фото отсюда)
