Новый небоскреб на старом фундаменте. Опыт лондонского 22 Bishopsgate
Андрей ШелеховSkyscraper 22 Bishopsgate in the business district of the British capital has not yet been completed, but has already earned the title of the first "vertical village" in London. What peculiarities did designers face of an unusual building and how they managed to reduce the cost of project development and reduce the simulation time by 40%?
Здание площадью 120 000 м2 по адресу 22 Bishopsgate возводят рядом с самыми высокими небоскребами финансового центра Лондона. Бюро PLP Architecture концептуально спроектировало 62-этажную стеклянную башню высотой 278 м так, чтобы она стала своеобразным городом в городе: внутри офисные помещения, рестораны, кафе, магазины, медицинские и учебные учреждения, а еще продуманные общественные пространства, включая обсерваторию и открытую террасу.
Лондон часто называют собранием деревень. В таком случае новый небоскреб 22 Bishopsgate в Сити, который предлагает огромное и комфортное пространство для работы, шопинга и отдыха — это первая в истории «вертикальная деревня» в центре столицы Великобритании.
Любопытно, что проект стоимостью 1,5 млрд фунтов стерлингов подразумевал строительство небоскреба поверх существующего фундамента и подвального этажа здания Pinnacle, которое в свое время так и не завершили.
Контракт на выполнение многопрофильного проектирования, обеспечение мультидисциплинарных инженерных процессов и внедрение информационного моделирования здания BIM получила компания WSP Parsons Brinckerhoff (WSP). В ее задачи входило включить существующие конструкторские объекты в объединенную интеллектуальную модель небоскреба 22 Bishopsgate.
Самой большой трудностью в работе над амбициозным лондонским проектом помимо ограничений стройплощадки, сжатых сроков и бюджетной планки была необходимость четко состыковать современную гигантскую надстройку с готовым фундаментом, который закладывали под совсем другой проект: не такой высотный и менее сложный с инженерной точки зрения.
В сотрудничестве с местными строительными экспертами WSP решила снести 7-этажную постройку Pinnacle и определить: какую часть фундамента и подвальных конструкций можно сохранить и использовать для нового проекта.
Чтобы тщательно проанализировать взаимодействие между новыми и существующими элементами конструкции, а также безошибочно смоделировать сложную геометрию фундамента и подвального этажа, компания WSP использовала программное обеспечение RAM, заточенное под глубокий анализ фундамента, а также стальных и бетонных конструкций.
С помощью RAM Concept специалистам удалось автоматически провести инженерный анализ сложных конструкций, экспортировать данные о воздействии сточных вод на сваи из инструментов для геотехнического анализа и определить, как существующий фундамент будет вести себя в будущем, насколько он надежен и каких дополнительных инженерных и конструкторских решений он требует.
Благодаря интеграции RAM с Revit и Fabsec проектировщикам WSP удалось полностью сохранить существующий фундамент и эффективно использовать 50 % уже построенного подвального этажа.
Интеграция RAM сыграла определяющую роль при расчете боковой устойчивости, анализе нагрузок и выборе проектного решения с использованием наклонных колонн и стропильных ферм для оптимизации передачи нагрузок всей конструкции.
Кроме того, с помощью приложений Bentley специалисты WSP смоделировали условия пожара, чтобы обеспечить основания для принятия взвешенного решения о выборе надежной противопожарной системы.
Благодаря использованию программных решений RAM компания WSP выполнила 70 конструкторских итераций всего за 44 недели. Таким образом, ей удалось сократить время проектирования на 40 % — больше чем на полгода.
Интеграция RAM с Revit и Fabsec через Integrated Structural Modeler от Bentley обеспечила мобильность информации и продуктивную совместную работу сотрудников нескольких департаментов и проектных групп.
В ходе проектирования 22 Bishopsgate была построена трехмерная интеллектуальная модель, которая пригодилась для создания точных строительных чертежей.
«Компания WSP стремится использовать программное обеспечение RAM для создания стальных конструкций в каждом проекте высочайшего уровня, которым мы занимаемся. Это обязательное решение для наших инженерных проектов», — заявил Эндрю Вудворд, директор WSP Parsons Brinckerhoff.
Программное обеспечение Bentley для проектирования строительных конструкций позволило повысить эффективность проектирования и выполнить европейские нормативные требования в короткие сроки.
Оперативная совместимость ПО RAM упростила сложные расчеты и структурное моделирование, которое требовалось для испытаний стабильности боковых свай-колонн и общей нагрузки как на фундамент, так и на внутренние конструкции надстройки. В результате специалисты добились эффективного использования наклонных колонн и угловых свай для обеспечения структурной целостности объекта.
Полученный в ходе проектирования финальный стальной каркас высотки оказался на 15 % легче каркаса недостроенного здания Pinnacle и позволил увеличить площадь этажей в новом небоскребе на 30 % по сравнению с предыдущим проектом.
Использование приложений Bentley для имитации пожара позволилосмоделировать воздействие огня на стальные балки и значительно снизить затраты на обеспечение пожарной безопасности в проекте стоимостью 1,5 млрд фунтов стерлингов.
Сохранение и повторное использование в новом проекте существующего фундамента недостроенного здания Pinnacle не только сократило затраты, но и минимизировало воздействие на окружающую среду в проекте многофункциональной высотной башни.
По предварительной оценке экспертов BREEAM у небоскреба 22 Bishopsgate есть все шансы получить высший балл в рейтинге по Методу экологической оценки эффективности зданий (Building Research Establishment Environmental Assessment Method). Кроме того, этот проект первым в Лондоне принял на себя обязательство соответствовать требованиям WELL Building Standard, которые призваны гарантировать здоровье и благополучие всех пользователей и посетителей здания.
WSP Parsons Brinckerhoff использовала RAM для моделирования самого высокого здания в деловом центре Лондона и таким образом сократила время проектирования конструкций небоскреба на 40 %.
