Невидимый навес. Конкурсный проект входной группы гостиницы Украина.

[timshapkin.livejournal.com]

Оригинал взят у timshapkin в Невидимый навес. (декабрь-январь 2013-14)

Конкурсный проект в составе Arch-group для входной группы гостиницы Украина.
Главному архитектору Москвы только дай повод организовать конкурс. Причем не важно будь то музей на 40 000 кв. метров или входная группа гостиницы. Работа по подготовке конкурса проводилась не менее серьезная, выделялся бюджет, организовывались различные мероприятия для участников, приглашались авторитетные консультанты. И все это ради нового козырька для гостиницы. Мне до сих пор не ясен мотив такого глобального международного конкурса для такой, казалось бы, незначительной вещи. Тем не менее, мы приняли в нем участие и пробились в финал.


Ситуационный план со схемами транспортных потоков:



Из пояснительной записки:
Любой козырек или навес портит изначальную идею торжественного фасада гостиницы «Украина». Он разрушает многоуровневую систему архитектурных планов, являющуюся визитной карточкой сталинских высоток. При взгляде от входа в здание (главный вид для прибывших гостей), козырек закрывает собой основной элемент – величественный портал, над которым должно быть видно весь фасад здания, но не видно. Вывод: Лучшее решение в данной ситуации – это отсутствие козырька



Основой этого варианта является применение воздушного козырька над центральным входом. Над дверью делаются две горизонтальные щели шириной 15 сантиметров каждая, которые вписываются в декоративный орнамент портала. Расстояние между щелями 45 сантиметров. Через эти щели под напором подается воздух, сдувающий все осадки на расстоянии 8-10 метров от входа. Воздух подается только когда идет дождь, снег или град и напор автоматически меняется в зависимости от интенсивности осадков.







Общие принципы работы воздушного козырька (учитывающие различные скорости воздушных потоков, поведение капель и т.д) были просчитаны с участием немецкого научно-исследовательского подразделения инжиниринговой компании ARUP. От себя добавлю, что ARUP всякий раз пыталось убедить нас в несостоятельности идеи.

Мной была разработана упрощенная параметрическая модель, демонстрирующая изменение баллистической траектории падения капель при изменении силы ветра воздушного козырька, ширины воздушного потока, направления и силы бокового ветра, интенсивности дождя.



Скорость воздушного потока козырька меняется в зависимости от типа осадков, силы осадков и скорости ветра. Для расчета максимальной скорости воздушного потока и шума, берутся максимальные значения данных параметров. Максимальная скорость дождя составляет 9 м/с. Максимальная скорость ветра по климатическому региону составляет 5 м/с (ГОСТ 16350-80). Расчет скорости воздушного потока также исходит из того, чтобы сухой оставалась зона не менее 8 метров перед входом.

Предварительные расчеты показывают, что при самых неблагоприятных обстоятельствах, при проливном дожде, при максимальном ветре, дующем в противоположенную сторону, скорость воздушного потока должна составлять 36 м/с, с шумом не более 80 дБ. Для проекта закладывается максимальная скорость воздушного потока в 40 м/с. Следует отметить, что самые неблагоприятные условия происходят не более 9 часов в год (максимальная продолжительность проливного дождя в год в московском регионе; подсчет проведен на основе ГОСТ 16250-80). Средняя скорость воздушного потока (при среднем дожде 3 м/с и при среднем противоположенном ветре 2 м/с) будет составлять 17 м/с, с шумом не более 75 дБ. Данный уровень шума сопоставим с шумом оживленного шоссе.



Оборудование

Оборудование производится по индивидуальному заказу на основе технологий промышленных воздушных завес. Конструкция состоит из диффузора, мощных вентиляторов или турбин, электродвигателя, воздуховода и воздуховыпускной щели. Предполагается установка двух модулей, максимальная воздухопроизводительность каждого составляет 65000 кубометров в час.

Установка оборудования предполагается в чердачной части входной группы с максимальной звукоизоляцией. Для прокладки воздуховодов требуется пробивка двух перекрытий и минимальный перенос существующего вентиляционного оборудования на третьем этаже. Непосредственно на фасад выходят две воздуховыпускные щели 3000х150 мм каждая. Щели расположены на расстоянии в 600 мм друг от друга, чтобы обеспечить широкое воздействие на осадки по высоте.



Методика расчета.

1.Проводится виртуальная симуляция различных по силе воздушных потоков. На основе полученных данных рассчитывается скорость воздушных потоков в расчетных точках.
2.Расчет начального вектора траектории капли в расчетных точках путем сложения векторов скорости падения капли и горизонтальной скорости, полученной от воздействия воздушного козырька. Во внимание принимается, диапазон воздействия воздушного потока на капли, сопротивляемость капли максимального диаметра воздуху.
3.Расчет траектории падения капли по параболе после того, как она вышла из зоны воздействия воздушного козырька. Используется формула, при которой пренебрегается сопротивлением воздуха, в силу малых расстояний (высота падения капли после плоскости воздушного козырька – 7 метров)
4.Расчет шума в дБ при выпуске. Используется анализ шума воздушных завес и специализированный софт.
При резком воздействии напора воздуха (по предварительным опытам более 12 м/с), капля разбивается на более мелкие частицы, которые легко подвержены воздушным потокам. При сильном дожде над входом вероятно возникновение облака из подобных частиц.





Повторюсь, что для данной концепции использовалась упрощенная модель расчета, методику которой приходилось придумывать на ходу. Конечно же здесь необходимы обширные опыты и экспериментальные данные, так как аналоговых решений просто напросто не существует. Но, по убеждениям команды архитекторов, "невидимый навес" физически реализуем.

Возможно, по мнению жюри проект оказался слишком рискованным и в тройку победителей не вошел.

Проект на сайте:http://arch-group.ru/projects/106
Финалисты и победитель конкурса: http://archi.ru/russia/53449/vkhod-v-ukrainu



UPD: Пару уточнений насчет "стены воды в лицо". Да, по периметру вокруг сухой зоны формируется зона более интенсивных осадков. Интенсивность дождя в этих местах увеличивается не более чем на треть, так как часть капель, сбиваемых воздушным потоком превращается в водяную пыль. В таких случаях спасет обычный зонт. Также отмечу, что основной поток посетителей подходит сбоку, со стороны Кутузовского проспекта, то есть основной поток даже не попадает в зону интенсивных осадков.

Comments

[andsey.livejournal.com]

Не будет слишком шумно?

[timshapkin.livejournal.com]

Да, шум основная проблема. По предварительным накидкам при самом жестком ливне шум будет составлять 85 Дб.

[alex-samarkin.livejournal.com]

Ну Rhinoceros и grasshopper узнаю... А в чем вы считали воздушные потоки?

[timshapkin.livejournal.com]

Скрин воздушных потоков нам прислали из Arup. Даже не знаю как называется этот софт.

[ardelfi.livejournal.com]

Не перестаю удивляться людям, проектирующим навесы (от дождя или солнца) -- думают на ноль шагов вперёд, вправо и влево (в сумме). :)
1. И дождь и снег могут идти и под углом, и иногда горизонтально
2. Снег будет скапливаться в сугроб, в результате лестницу засыпет полностью.
3. Град пролетит с незначительным отклонением
4. Птичье говно пролетит всегда безпрепятственно
5. Соседние объекты могут выразить недовольство в форме исков по пункту 2, а также из-за неизбежного шума от мощного воздушного потока
6. Архитекторы -- это трёхмерные художники, что объясняет пункты 1-5, для анализа которых нужен ум инженера. Ничего личного, я знаю и понимаю архитекторов. :)

з.ы.
7. Два сопла создадут изумительную турбулентность потока, что создаст ещё больший шум, чем один поток воздуха со скоростью 72~144км/ч :) Можно легко проверить это, высунув голову из окна машины на такой скорости.

[e-pipe.livejournal.com]

2 - лестница с подогревом.

[e-pipe.livejournal.com]

Можно было предложить впрыскивать в поток воду, для создания в жару зоны сниженной температуры.

[timshapkin.livejournal.com]

Хорошая идея.

[a-ya-znayu.livejournal.com]

А правильно ли я понимаю, что в дождь перед тем, как попасть в зону козырька, нужно будет пройти через сплошную стену воды, получившуюся от сдуваемых капель с площади всего козырька?

[lev-evgenevi4.livejournal.com]

Именно. Но судя по картинкам, они рассчитывают на то, их крутые гости пешком не ходят.

[mikerrr.livejournal.com]

НЕ смотря на недостатки - проект классный! Спасибо за пример нестандартного мышления.

По поводу снега - его все равно убирать, а когда он в куче - его убирать легче. Все равно для уборки его сгребают в кучу.

По поводу шума - может стоит использовать принцип вентилятора Дайсона? Тогда мощность потребуется меньше и шум будет меньше.

По поводу сплошной стены дождя и снега на входе - может осадки не выталкивать, а втягивать в специальное отверстие?

В любом случае, то что вы сделали, это здорово!

[timshapkin.livejournal.com]

Спасибо.
Про вентилятор Дайсона ничего не знал, интересная штука. Правда есть сомнения, что таким способом можно разогнать воздух до 30-40 м/с.

[ivanoff1999.livejournal.com]

Какой то архитектурно-инженерный экстремизм! А вот проект Лесосплава хорош.

[lev-evgenevi4.livejournal.com]

Мне вот проект Balmond Studio нравится.


А вообще я не понимаю: почему не рассматривается версия "классического" выносного гостиничного козырька-навеса в ретро-стиле, которые изначально и использовались в американских строениях, с которых скопированы "сталинские" высотки?

[belonogovalexey.livejournal.com]

Забавная идея, но что-то очень шумная.

[ggair.livejournal.com]

Жаль что в итоге не прошли.

Шум во время ливня наверняка перекрывался бы шумом самого ливня.

Идея - отличная.

[timshapkin.livejournal.com]

Спасибо. Действительно жаль.

[bes-bashny002.livejournal.com]

бог с ним, с козырьком ) интересно другое: станцию метро у гостиницы вы тоже строить предполагали? )

[timshapkin.livejournal.com]

там планируется продолжение желтой ветки. До 20-го года обещают открыть.

[gistory.livejournal.com]

Смелое решение! Было бы интересно построить и провести испытания в реальных условиях. Место конечно сложное - скорее всего очень сильный ветер с реки, площадка практически открытая и не считаемая по нормативам. Возможно еще воздействие от "трубы" Нового Арбата.

Необходимость козырька понятна - для отеля такого уровня он должен быть обязательно

[gistory.livejournal.com]

Так кто признан победителем? Наименее уродует ABD architects при участии Werner Sobek Moskwa , а вот променад от Лесосплава просто не будет работать. Соотношение высоты к ширине крыши при наличии ветра с реки убивает всю идею. Да еще капли стекающие с крыши будут лупить.

[timshapkin.livejournal.com]

Лесосплав победил

[nusut.livejournal.com]

Я за бан.

[oldsave oldsaveoldsave (from livejournal.com)]

Да фигня этот воздух под давлением.
В архитектуре главное форма и стиль а тут ничего нет, пусть заново конкурс проводят, только среди художников а арзитекторов к таким вещам нельзя привлекать.

[nusut.livejournal.com]

Очень шумно, сложно и неэкономично.
Лучше просто прозрачный козырёк.

[n-lenin.livejournal.com]

Действующие аналоги есть?

[timshapkin.livejournal.com]

нет конечно

[rinbes.livejournal.com]

Предлагаю капли на лету испарять лазером, ПВО эдакое. Это такой же бред как и ваш воздух. Эта фигня будет жрать энергию и деньги, а козырек стоит и хлеба не просит.

[22sobaki.livejournal.com]

А мне мысль нравится, не смотря на все "но".

Логичным продолжением идеи был бы надувной козырек - этакий плоский мешок над входом. Пошел дождик - надули, кончился - всосали обратно. И расход такой бешеный не нужен, значит шума будет меньше.

[r6m5.livejournal.com]

Кстати да. Убираемый козырек это тема.

[av1980a.livejournal.com]

Т.е., вся эта вода с площади орошения 200 м.кв. поднимающемуся терпиле будет доставляться непосредственно в табло?
Порадовали, чего уж. )))

[arizona ranger (from livejournal.com)]

Да, представляю себе стену воды на подходе к парадному входу!
Меня ещё умиляет фраза про "козырек портит архитектуру". А огромная, чудовищная вывеска Radisson ничего не портит?

[av1980a.livejournal.com]

Альтернативный вариант: расстреливать дождь из пулемёта.
Одна капля - одна пуля.
Я подсчитал, шумность будет в допустимых пределах.
Туристов привлекать будет опять же....

[r6m5.livejournal.com]

Лазером пшик-пшик.

[r6m5.livejournal.com]

Слишком рискованный и необычный проект для традиционной проблемы. Да и цена решения высока.
А так зачет!

[stan podolski (from livejournal.com)]

то есть идешь так по лестнице вверх, а тебе в морду со скоростью 40м/с (144 кмч) летит дождь, снег, град, птичий помет, все, что упало с крыши. По морской классификации это ураган, а у вас ураган с отягчяющими.

Вы картиночку то поменяйте, больше подойдет такая

[timshapkin.livejournal.com]

Если на выпуске скорость 40 м/с, то уже через 1,5 метра скорость потока падает вдвое. А уже через 12 метров вовсе никакого влияния не имеет. В посте представлена зависимость скорости потока от расстояния от сопла. Все это происходит на высоте 7 метров над головой (3ий этаж). Вся эта история на вертикальную скорость дождя никак не влияет. Ничего в морду не летит, не выдумывайте.

[svabald.livejournal.com]

Зачем там козырек? Там должен быть швейцар с большим черным зонтиком, провожающий клиентов до автомобиля.

[timshapkin.livejournal.com]

Да может быть все и рады были бы оставить одних швейцар с зонтами, но вот по международным нормам отель 5 звезд должен обладать козырьком.

[av1980a.livejournal.com]

" не более чем на треть" - ого, это неэвклидова геометрия в дело пошла?
Завеса аккумулирует осадки с 10 метров и фигачит под 45 градусов на участок в 1 метр.

"превращается в водяную пыль" - и, видимо, с хлопком аннигилирует...

Чудненько.

[timshapkin.livejournal.com]

Посчитал. Примерно в 4 раза интенсивнее. Да, не приятное место получается.

[t-igor.livejournal.com]

Напомнило разгон тумана на английских аэродромах во время войны.
Почти тоже самое, но с огнём.
См. англ. Вики: Fog Investigation and Dispersal Operation (FIDO)

[22sobaki.livejournal.com]

Фига себе.
Разгон облаков, установление хорошей погоды (с)