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

[timshapkin.livejournal.com]

1. Если осадки идут при сильном ветре, а значит под сильным углом, то здесь не спасет даже традиционный навес.
2. Обычный навес тоже нужно чистить от снега, просто реже.
3. Боюсь что на град вообще никак не повлиять.
4. Здесь да
5. По соседству только подземная парковка той же гостиницы.
6. Без архитекторов, думаю, не было бы никакого развития инженерной мысли. Собственно, как и наоборот.

7. Насколько я понимаю, два сопла с одинаковой мощностью будут всего на 3-4 Дб громче, чем одно.

[ardelfi.livejournal.com]

1. Грамотно спроектированный навес защищает в любых условиях, в том числе от града. Я принципиально вижу решение, но раз тема столь волнует заказчика, не буду портить малину инженерам. :)
6. Архитекторы должны заниматься архитектурой -- глядя вокруг, это непочатый край работы. А инженерное дело лучше поручать инженерам -- хороший архитектор может занять не менее двух инженеров, а отличный (Заха Хадид, Сантьяго Калатрава) -- напрячь не одну инженерную фирму. :)
7. Это гадания. 3дБ -- это в два раза. Два сопла -- не значит в два раза больше шума, потому что турбулентность двух потоков создаёт свой шум. Посчитать такое архитектор не может -- это CFD далеко за пределами их возможностей, к тому же на стыке с акустикой. Думаю это можно только измерить на макете, иначе оценки шума будут враньём.

[ed-jan-lt.livejournal.com]

А вам не кажется, что прежде чем искать ответ на вопрос - "как?", нужно ответить на вопрос "на фига?" ?

Если цель - создание воздушного потока, который с большой площади собирает осадки в кучку и кидает посетителям в лицо (причём - в самом опасном месте - на лестнице), то с задачей вы справились.

Если хотели защитить клиентов от осадков - это надо делать на всей протяжённости от места высадки из транспорта, до входа в здание. С этим лучше всего справляются зонты (или организация подземной парковки). Нет смысла защищать 5 метров из 500.

Навесы над входом делают для того, чтобы человек мог в этой зоне спокойно убрать зонт если ему нужно освободить руку, чтобы открыть дверь. Но эту задачу решить можно проще - автоматически открывающиеся двери. А в гостинице постояльцам было бы приятно видеть другой вариант - швейцар, открывающий дверь и принимающий из его рук зонтик.

Если речь идёт о поддержании чистоты пола в холе, то какой смысл создавать сухую зону именно перед вводом? Лучше всего с этим справляется специальное покрытие в тамбуре и подогрев полов в холле. Полезно также иметь воздушную завесу над дверью.

З.Ы. Похвально что архитектор задумывается о технических вещах. Это - большая редкость.

[ardelfi.livejournal.com]

Вы не знаете особенностей работы архитектора. Заказчик говорит вам: "вот тут будет кирпичная ваза, а вот эту стену хочу жёлтого цвета". Это не тема для обсуждения, а руководство к действию, потому что он заказчик, и его прихоти не нужно любить, их нужно просто реализовывать. В мире только одна Заха Хадид и один Сантьяго Калатрава, остальные работают по заказу.

[ed-jan-lt.livejournal.com]

Мне по роду деятельности постоянно приходится общаться с людьми, которые именуют себя архитекторами, ещё чаще - разруливать всё то гавно что они напроектировали. (Правда, последние несколько - честно называли себя дизайнерами, и как ни странно, с ними найти общий язык найти гораздо проще).
Так вот, по моим впечатлениям, процесс происходит с точностью до наоборот: дизайнер архитектор говорит заказчику - "вот тут будет кирпичная ваза, а вот эту стену хочу жёлтого цвета" ...и ни еб... что это кажется вам не удобным, вообще не функциональным и вдобовок - не реализуемым с технической точки зрения (а уж про то, что из-за этого все коммуникации надо вести через ж... - я лучше помолчу, понятие коммуникации для "архитекторов" не существует в принципе).

[ardelfi.livejournal.com]

Если архитектор хочет платный заказ, он слушает и выполняет прихоти заказчика. Иначе заказ получит другой архитектор. Но иногда у архитекторов бывают хорошие дни и им удаётся пропихнуть свой творческий замысел неуверенному заказчику.

[ed-jan-lt.livejournal.com]

Ваша теория лишена логики. Свои прихоти заказчик может выполнить и без помощи архитектора, обращаясь непосредственно к строителям. А архитектора нанимают для того, чтобы не думать о том, что и как ты хочешь видеть, а поручить муки выбора специалисту.

[ardelfi.livejournal.com]

Это пересказ практики живого архитектора -- партнёра в фирме, работающей по заказам -- а не моя теория.

[ed-jan-lt.livejournal.com]

Я тоже могу вам пересказать чьи нибудь истории про то, как ловили вооот тааакооого сома. Поверите?
Нельзя ж, всё слепо принимать на веру и тем более - обобщать.

[ardelfi.livejournal.com]

Мне безразлично.

[timshapkin.livejournal.com]

Единственная цель козырька - защитить от осадков выходящих из автомобиля посетителей до входа. Автомобили заезжают по пандусу и останавливаются примерно в четырех метрах от входа. Это зона и остается сухой (см разрез).
Для тех, кто передвигается пешком, достаточно сухой зоны в 2 метра до входа, чтобы сложить зонт.
Предложенное решение вполне справляется с данными задачами.

[ed-jan-lt.livejournal.com]

Ну, если единственная цель "козырька" - защитить тех, кого привозят прямо к парадному, сбросив всю грязь в лицо "нищебродам", которые любят пройтись пешком - тогда вы свою задачу выполнили.
Но всё равно, у входа понадобится специальный швейцар (а лучше - несколько). Ведь, в гостиницу могут приезжать не только "крутые" из газпрома, но и иностранные граждане, которые считают абсолютно нормальным передвигаться пешком. В плохую погоду каждого такого выходящего погулять иностранца придётся отлавливать, чтобы не попал под слив, подзывать дежурную машину и вывозить за пределы опасной зоны.

По моему скромному мнению, если уж здание испоганили невъебенных размеров рекламой Радиссон, то продлив крышу пристройки прозрачной конструкцией из стекла - новый элемент впишется весьма органично. (Только надо сразу заложить автоматизированные "дворники", чтобы не гонять туда 2 раза в день альпинистов для мытья стёкол).

З.Ы. А зонт можно складывать и внутри помещения. Это ведь не ТЦ, где у дверей постоянно толкучка и зонт надо складывать до того, как войдёшь в толпу.