S&T (Super Tehnology)

Любое общество как исторически конкретный тип социальной системы находит свое отражение в архитектуре зданий, конструкторских и инженерных решениях, методах возведения, применяемых современных материалах и технологии строительства. Это можно проследить на примерах строительства, начиная от возведения малоэтажных индивидуальных деревянных построек до современных высотных зданий. Повышение жизненного уровня, концентрация населения в крупных мегаполисах, природоохранные мероприятия предопределяют необходимость увеличения этажности зданий.

В свою очередь строительство высотных зданий является импульсом для разработки комбинированных конструкций, развития новых технологий производства и строительства, создания более мощных монтажных механизмов, применения новых высококачественных материалов.

Развитие металлического каркаса здания продолжалось более 100 лет. Требовалось не только изучить чугун как новый строительный материал, но и разработать методы его изготовления. Это привело к исследованиям особенностей чугуна для разработки совершенных форм элементов и конструкторских решений, а также для совершенствования точности и мастерства его изготовления.

В XIX веке начинают применять рамную систему. Ведется строительство мостов, заводов, складских помещений, выставочных залов. В 1801 г. в г. Манчестере (Англия) было построено семиэтажное здание фабрики шерсти с чугунными колоннами и балками (архитектор Д. Уатт). Впервые в этом здании были использованы балки двутаврового сечения. Эта фабрика заложила основу для дальнейшего совершенствования конструкций, что в 90-е годы XIX столетия привело к появлению стального каркаса в г. Чикаго (США).

Построенный для Лондонской международной выставки 1851 г. «Кристалл Палас» выявил первые характеристики автономности чугунного каркаса. Тяжелые конструкции массивных стен, основы архитектурных стандартов того времени уступили место лёгким конструкциям в виде деревянно-чугунного каркаса и остекления. Членение внутреннего объёма здания привело к применению больших листов стекла (длиной 1,25 м), а разработка метода строительства стала частью проектирования.

Первый механический лифт OTIS на паровом ходу.

Здание «Лайтхауз» в г. Блэк Харбор, построенное в 1843 г., было первым сооружением в США со сварным стальным каркасом. Десять лет спустя было построено несколько зданий с внутренним каркасом и наружными несущими стенами из кирпичной кладки. Внутренний каркас состоял из литых чугунных колонн, поддерживавших стальные балки.

До того, как с развитием металлических каркасов появились высотные здания, необходимо было решить проблему вертикального транспорта в здании. Первый лифт появился в 1851 г. в нью- йоркском отеле на Пятой авеню. Эта рельсовая система вертикального подъёма была усовершенствована в 1866 г. до подвесной системы, однако потенциальные возможности лифтов в высотных зданиях были впервые реализованы при строительстве в г. Нью-Йорке в 1870 г. здания компании «Эквитэбл Лайф Иншуренс».

Важным изобретением явилась разработка безопасного лифта. В 1853 г. Лайша Грейвс Отис представил первый механический лифт на паровом ходу (рис. 1), который безопасно и с комфортом обеспечивал подъём пассажиров. В 1857 г. первый пассажирский лифт был установлен в 5-этажном здании универсального магазина в Нью-Йорке. Однако, применяемая гидравлическая система, которая приводила в действие лифт (она использовалась во «Flatiron Building» до 1903 г.) обеспечивала максимальную скорость лишь до 20 см/сек. В дальнейшем рельсовая схема вертикального подъёма была усовершенствована и в 1866 г. была заменена подвесной системой. В 1880 г. Вернер фон Сименс в Германии продемонстрировал первый электрический лифт. Однако только в 1889 г. такой лифт был установлен в офисном здании в г. Ныо-Иорке. Усовершенствование велось и в отношении увеличения скорости подъёма лифтов, что позволяло существенно увеличивать высоту зданий. В настоящее время скоростные лифты в сверхвысотных зданиях (высотой более 400 м), таких как «Тайпейский финансовый центр», «Петронас Тауэр» (рис. 2), «Джин Мао», «Гонконгский финансовый центр» работают со скоростью более 7 м/с; подъём в лифтах на высоту 50-ти этажей занимает всего 1 мин.