Необычные квартиры домов «Лотос» – альтернатива панельному домостроению. Часть 1. Архитектура

При разработке планировочных и конструктивных решений многоэтажного здания трёх лучевая система координат заменяет декартовую и уже в этой системе определяются типы и формы сборных железобетонных пространственных элементов. Практически это переход к более оптимальным с конструктивной точки зрения оболочкам, которые как известно наименее материалоёмкие конструкции.

Во всех направлениях науки известно, что линейные закономерности являются частным случаем общих нелинейных законов. Поэтому замена системы координат в строительстве имеет и более глубокий философский смысл. В частности, вся трёх лучевая система построена на ограничение прокатной технологии и базируется на таких свойствах бетона, как технология литья, позволяющая придать сборным элементам криволинейные формы, в которые надо вписать сложные функциональные процессы.

Функциональная деятельность человека, семьи многогранна. Эти функции настолько сложны, что их изучение и систематизация может быть выполнена весьма условно. Поэтому они определяются для современных квартир в многоэтажных зданиях весьма простым способом по количеству комнат и площади. При этом, во всех случаях присутствуют функционально необходимые кухни и санитарные узлы. Основной принцип систематизации – большей семье больше комнат и больше площади.

Для квартир все же можно определить какой-то максимум, когда увеличение количества комнат и площади становится малопродуктивным, особенно, если учесть ещё и эксплуатационные расходы. Нижняя граница максимума по площади и количеству комнат может быть определена как количество комнат по числу членов семьи и плюс одна комната, т.е. расчёт ведётся по числу спален. Если придерживаться этих принципов по аналогии с размерами жилой площади приходящейся на человека в развитых странах, то для семьи нужные квартиры с гораздо большими площадями. Однокомнатная квартира – это две комнаты и кухня в сумме примерно шестьдесят метров, двухкомнатная – это три комнаты в сумме сто двадцать метров, трёхкомнатная – четыре комнаты – сто восемьдесят метров и т.д. Если поставить такие цели, то количество существующей жилой площади должно быть утроено.

Дальнейшее увеличение максимума площадей и количества комнат зависит от особенностей предпочтения жильцов, например, необходимости кабинета для работы дома, размещение библиотек или коллекций и др. Таким образом, необходимые квартиры для семьи по количеству комнат и площади в некоторых случаях могут быть ещё больше. Если эти требования ещё расширить, то это может выйти для массового строительства за рамки такого жилья как квартиры в многоэтажном доме и превратиться в индивидуальное строительство коттеджей, индивидуальных жилых домов, особняков, которые здесь не рассматриваются, поскольку требуют другой инфраструктуры, индивидуального транспорта, других расходов на строительство и эксплуатацию. При этом не рассматривается индивидуальное элитное жильё в многоэтажных, повышенной этажности, высотных домах в центральных частях городов, где стоимость квартир порой не имеет значения, а имеется в виду только массовое строительство.

Чем меньше площадь квартиры, тем более существенным становится принципы их оборудования и необходимость его компактного размещения. Чем больше квартира, тем менее жёсткие требования к их оборудованию, поэтому в просторных квартирах чаще применяется свободная расстановка мебели.

Функциональная деятельность жильцов от системы координат в которых построены ограждающие стены в квартирах, зависит в плане расстановки оборудования, мебели. Эта зависимость тем больше, чем меньше квартира. Действительно вся промышленность бытовой техники, встроенного оборудования ориентирована на декартовую систему координат, поэтому наиболее простым способом оборудования квартир является их расстановка с привязкой к комнатам, которые так же выполнены в декартовых координатах. Особенно эта зависимость велика у квартир с маленькой площадью. Но положение меняется при больших площадях. Чем больше квартира, тем эта зависимость меньше.

По возможности, все стремятся получить квартиры со свободной планировкой и взять в свои руки деление квартир на комнаты. Но не всем это доступно и чаще всего выбор определяется количеством комнат и помещений, их суммарной площадью и стоимостью. Такие квартиры с минимальной стоимостью уже имеют стабильную неизменяемую планировочную структуру, преимущественно это квартиры в крупнопанельных зданиях.

С изменением или увеличением состава семьи усложняется комплектация квартир оборудованием. Наличие устойчивых принципов установки оборудования становится важным. Особенно это необходимо, когда в общая площадь жилья на душу населения не велика. Если же эта величина велика, то в такой ситуации просто меняется меньшая квартира по количеству комнат и площади на большую. Тогда, необходимость в плотной упаковке квартиры оборудованием уменьшается. А раз так, то уменьшается зависимость от системы координат в которых построены ограждающие конструкции. Важным становится количество площади в квартире и количество комнат.

Таким образом, поскольку все не дорогие квартиры в основном жёстко разделены на комнаты с ограниченными возможностями перепланировки, и изменения в случае увеличения количества жильцов преимущественно решается путём переезда в большую квартиру, система координат в которой построены ограждающие конструкции не обязательно должны быть декартовой. Более важным фактором является большая площадь, особенно если ею увеличение значительно. Более того, возможен симбиоз, когда сочетание элементов декартовой системы координат внедряется в планировочную структуру другой системы, образуя как бы местную систему координат.

Этот принцип безотносительности функций человека, семьи к системе координат ограждающих конструкций и сочетание декартовых координат с трёхлучевой структурой здания в целом положен в основу планировочных решений домов «Лотос». Здесь же используется их конструктивные преимущества, позволяющие увеличить площади квартир и применение локальных элементов, дающих возможность устанавливать стандартное, предназначенное для декартовых координат, оборудование.

Чем же объясняется преимущественно многовековое применение декартовых координат в жилищном строительстве. Во-первых – это возможностью применить стоечно-балочную систему строительства, которое даёт возможность использовать древесный материал, прокатный металл. Даже при возведении стен из мелкоштучных материалов, позволяющих создавать и другие формы, балки преимущественно применялись деревянные или прокатные металлические, а если позже и бетонные, то их металлические формы на заводах в основном выполнены с применением из прокатного металла. Во-вторых – это необходимость делить и пристраивать помещения, которая возникла ещё на заре развития строительства. Но это, особенно пристройка, становится бессмысленной для многоэтажных, повышенной этажности и высотных зданий, особенно если это индустриальная жёсткая структура квартир. Деление комнат крупнопанельного здания на хотя бы две комнаты практически невозможно.

И здесь возникает необходимость выбора – строительство жилья для определённого круга жителей в декартовой системе координат или отход от них, получив возможность снизить расход материала примерно на тридцать процентов, т.е. на величину дополнительной комнаты в квартире, и тем самым обеспечив капитальным жильём более широкие слои населения. Во всех случаях надо понимать, что необходимо создать жилье для многомиллионного населения в условиях, когда показатель площади на человека должен значительно вырасти.

Именно для этой цели предназначены дома «Лотос», позволяющие значительно снизить материалоёмкость строительства, путём замены декартовой системы координат на трёх лучевую и применения литьевой технологии для изготовления сборных криволинейных железобетонных элементов.

Необычные возможности открываются с градостроительной точки зрения. Здание на участке не линейное в плане, а как бы занимает весь участок. Такие дома позволяют увеличить плотность застройки на участке дома. В условиях, когда стоимость самой конструкции имеет значение, при заданной плотности застройки района или микрорайона остаётся больше свободной земли. Естественно, что на очень дорогих участках влияние стоимости конструкции минимальна и тогда строящиеся сейчас каркасные дома бизнес класса вполне конкурентно-способны. На основе домов «Лотос» возможно создание необычных жилых комплексов или использовать их для строительства акцентных зданий в тех случаях, когда себестоимость строительства определяется себестоимостью конструкции.

Все эти преимущества сопровождаются изменениями традиционных представлений о планировочных решениях квартир многоэтажных зданий. Это не простая задача переосмыслить привычное представление о квартирах и понять, что возможно иметь жильё не с прямоугольными комнатами. Самым очевидным методом, влияющим на принятие решение может быть только предоставление выбора при приобретении квартир за те же средства в виде альтернативной панельным зданиям квартир с дополнительной площадью равной, как указывалось, ещё одной комнате. Строительство домов «Лотос» даже в больших объёмах всегда оставит потребителю выбор приобрести традиционную квартиру других систем или на вторичном рынке, но при прочих равных условий, меньшую по площади.

Совместно с АО «Моспромстройматериалы», АО «Мосстройпластмасса» и АО ЦРГ «ГРАД» был создан фрагмент части типового этажа такого дома в натуральную величину.

Принципиальная возможность изменить подход к многоэтажному домостроению и создать новую высокоэффективную систему строительства, позволяет не только резко снизить расход материалов и себестоимость строительства, но и дать архитекторам необычные возможности для формования жилой среды и создавать градостроительные комплексы, существенно отличающиеся от традиционных, обогатив тем самым архитектуру. Это важно для большинства городов, где в отличие от крупных городов меньше возможностей для строительства домов с дорогой внешней отделкой и более сложной пластикой фасадов. Дома «Лотос» могут позволить существенно изменить облик многих городов.

Особенно эффективен такой метод строительства в сейсмических районах. Развитый план здания, внешнее расположение несущих стен и возможность их усиление монолитным каркасом этому способствует. Экономия может быть ещё более значительная не только для многоэтажных, но и для малоэтажных домов. На основе предлагаемой системы возможно также строительство гостиниц, офисов, административных зданий, павильонов, коттеджей и др.

Очевидно, на этой основе возникнут и другие конструктивные структуры. Можно создать каркасную структуру в полярных координатах со свободной планировкой, в некоторых случаях может оказаться целесообразным использовать комбинацию идеи домов из нелинейных объёмных элементов и крупнопанельное домостроение. При небольшом объёме строительства, возможно монолитное исполнение конструкции.

Для того, что бы понять что ожидает производителей и потребителей при изменении декартовой системы координат на трёх лучевую и применения вместо плоских стеновых панелей криволинейные, необходим анализ всех аспектов изменения привычных представлений о формирования планировочных решений этажей, самих квартир, инженерных систем, отделки квартир, вопросов меблировки, интерьеров, конструкции зданий, конструкций сборных элементов, технологии их изготовления, заводской технологии. Необходимо определить на какие виды зданий может быть распространена трёх лучевая система координат с криволинейными стенами, как всё это повлияет на формирования жилой застройки. В этой части книги приведены в основном архитектурные аспекты такого метода строительства. Конструктивные и технологические особенности приведены кратко для понимания того, что приводит к значительной экономии строительных материалов.

Сборные железобетонные элементы домов в панельном исполнении.

Трёх лучевая структура планов домов «Лотос» позволяет их выполнить как в панельном, так и в объёмно-блочном исполнении. Панельный вариант не имеет ограничений по транспортировке сборных железобетонных изделий и применим практически везде. Строительная площадка может быть расположена далеко от завода по изготовлению сборных элементов на расстоянии доступном для автомобильного транспорта.

Основными сборными элементами для панельного варианта являются криволинейная в плане стена и круглая в плане вспарушенная плита перекрытий с ребром по контуру. Третий элемент, создающий глубину здания это трапецеидальная в плане плоская плита перекрытия. Важным фактором является выбор диаметра криволинейной стены и круглой плиты. Форма круга выбрана как простейшая из криволинейных форм. Диаметр определяется как максимально возможный для сборных элементов из условий транспортировки как стеновой панели, так и плиты перекрытия и близок к четырём метрам. Высота этажа принята как в крупнопанельном домостроении и вполне комфортна для домов «Лотос». Возможно уменьшение диаметра, если поставлена задача социального распределения жилья с ограничением площадей квартир, или увеличение диаметра для ядра ветвей и лестничных клеток, если акцент делается на больший комфорт квартир и домов.

Панель в виде железобетонной криволинейной стена является основным несущим элементом здания. Поскольку практически все наружные стены имеют оконный проем, а иногда и в сочетании с дверным проёмом, то несущей частью являются зоны, где они сопрягаются с такими же смежными элементами. Толщина стен зависит от многих факторов и для домов повышенной этажности и высотных близка к ста шестидесяти миллиметрам. Для транспортировки и их монтажа обязательно применение специальной траверсы. Радиус стен и их длина по кривой определяется строго из соображений транспортировки изделий автотранспортом как габаритного груза. Этот же фактор пока не позволят объединять криволинейную стену с утепляющим её наружным слоем. Наружная утепляющая панель или штучное утепление преимущественно монтируются на строительной площадке. Это целесообразно ещё по соображениям их сохранности при транспортировке.