Реконструкция Старого Гостиного двора г. Москва
Данной статьей мы открываем новую рубрику “Технические решения”, где будем рассказывать об остеклении сложных и оригинальных в техническом исполнении объектов. Если в Вашей практике строительства есть работы, техническими решениями которых Вы поистине гордитесь и готовы поделиться ими с читателями журнала — присылайте материалы в редакцию, и мы опубликуем наиболее интересные из них.
Московский Старый Гостиный двор расположен недалеко от стен Кремля,
почти у самого Васильевского спуска Красной площади. Это историческое
не только для москвичей место реконструировалось и ранее, но идея создать
единое пространство под стеклянной крышей оформилась лишь в конце 90-х
годов прошлого века.
Целью реконструкции было сформировать закрытую городскую площадь, одновременно
вмещающую до 4600 человек, с обеспечением комфортности их пребывания при
проведении различных мероприятий. Внутренний двор Гостиного Двора площадью
12700 м2 образован неправильной трапецией с перепадом высот между ул.
Ильинкой и Варваркой.
При бережном сохранении и реставрации существующих интерьеров и фасадов
Гостиного Двора необходимо было усилить не только все основания и фундаменты,
но и стены, надстроить двухэтажную часть и сделать ее способной выдерживать
новые нагрузки. Затем выполнить мощный железобетонный опорный короб в
одном уровне с вновь надстраиваемой двухэтажной частью поверх старой трехэтажной
части, чтобы она тоже была способна выдерживать новые нагрузки. И только
после этого на вновь полученном общем горизонтальном уровне площадью 12,5
тыс. м накрыть все внутридворовое пространство светопрозрачной “крышей”.
При этом светопрозрачное покрытие пространства атриума ограничивалось
архитекторами по высоте подъема: покрытие должно было иметь 1,5° наклона
в центральной части и до 7° в местах опирания по сторонам вдоль переулков
Рыбного и Хрустального, что в мировой практике по условиям остекления
не допускается.
| Новое функциональное назначение внутридворового пространства
потребовало решения задачи снеготаяния, обслуживания светопрозрачного
покрытия и инженерных систем, расположенных под ним как с внешней,
так и с внутренней стороны. Покрытие атриума — двойное спаренное светопрозрачное в современных переплетах из легких металлоконструкций с заполнением внутреннего пространства инертным газом — задерживает солнечную радиацию летом и потерю тепла зимой. |
 |
Светопрозрачное покрытие
Практически плоская поверхность явилась одной из сложнейших задач, которую
необходимо было решить при выборе конструктивных элементов. Снеговые нагрузки
были определены ЦНИИСК им. Кучеренко и составляли: 210 кг/м2 в центральной
части, 700 кг/м2 по длинным сторонам покрытия (переулки Хрустальный и
Рыбный) и 1200 кг/м3 в местах примыкания СПП к конструкциям лотков по
ул. Ильинка.
Заданием на проектирование следовало обеспечить проникание солнечной энергии
в атриум — не более 30%, светопропускание — не менее 45%, сопротивление
теплопередаче при Rнар = –26°С и Rвн = +18°С не менее 0.6 м2/С° Вт.
Применялись однокамерные, заполненные криптоном, стеклопакеты, обеспечивающие
полную снеговую нагрузку при неработающей системе снеготаяния, выполненные
из закаленных низкоэмиссионных стекол, соединенных PVB пленкой. Внутренняя
поверхность наружного стекла с токопроводящим слоем обеспечивает удельную
электрическую мощность около 300 Вт/м. Стеклопакет воспринимает точечную
нагрузку 100 кг на площади 10 x 10 см, чем обеспечивается безопасность
обслуживающего персонала при случайном наступании на стекло. Всего в проект
заложена укладка 8317 стеклопакетов.
Для покрытия были запроектированы и изготовлены специальные алюминиевые
профили и резиновые уплотнители.
Совместимость герметиков, уплотнителей, термовставок обеспечивалась путем
соответствующего подбора и проверки в лабораторных условиях. Алюминиевые
конструкции окрашивались на предприятии методом электростатического нанесения
порошковой краски с последующей термообработкой. Профили были оснащены
каналами со съемными крышками для электропроводки и установки клеммных
колодок.
Возведение покрытия осуществлялось в два этапа:
Рис. 1. Схема укрупнительной сборки ферм на временных опорах из предварительно укрупненных в горизонтальном положении блоков (единственная несимметричная за счет консолей А ферма Ф 15 не показана)
(а) — узел верхнего пояса; (b) — узел нижнего пояса; 1— временная опора;
2 — монтажный стык; 3 — ось фермы; 4 — габарит транспортного проезда;
5 — ось гидродомкрата; 6 — нижний пояс фермы до преднапряжения;
7 — ось нижнего пояса; 8 — монтажный шов.
Монтаж светопрозрачного покрытия
По смонтированным главным фермам и прогонам выполнялся легкий металлический
каркас из стали и алюминия в виде решетки с прямоугольными ячейками
размерами от 1,25 x 1,5 м посредине покрытия и до 0,834 x 1,5 м по краям.
Затем в эти ячейки укладывалось 8317 специальных стеклопакетов толщиной
31,5 мм, “начиненных” обогревающей стекло арматурой, после чего все
герметизировалось.
На следующем этапе монтировалась так называемая непрозрачная (тоже обогреваемая)
часть покрытия: сложные, многослойные (включая и монолитный железобетон)
переходы от прозрачной части к водоотводящим лоткам (желобам), проложенным
по всему периметру Старого Гостиного двора.
Алюминиевые элементы покрытия, на которые через специальные резиновые
профили опиралось стекло, в свою очередь, везде опирались на стальные
элементы и потому повторяли в плане очертания стальных конструкций.
Монтаж прозрачной части заключался в следующем: сварные стальные рамы заводской готовности размером 1,5 і 5 м с помощью типовых поперечных элементов укрупняли на земле на специальных стендах в ячейки размером до 5 і 12 м. Если позволяла грузоподъемность монтажного крана, ячейки приблизительно на треть заполняли на земле светопрозрачным стеклом, но без герметизации. Чаще же стеклопакеты в специальной таре поднимали наверх отдельно, устанавливали на специально запроектированной платформе поверх несущих конструкций покрытия и затем разносили вручную с помощью вакуумных присосок.
 |
 |
Стеклопакеты
Финские стеклопакеты, примененные при реконструкции, были заранее оснащены
специальной электрической арматурой, обеспечивающей обогрев стекла в
холодное время. Стекло, производства компании Pilkington, использованное
в стеклопакете, закаливалось, чтобы обеспечить его полную безопасность.
Верхний наружный слой в стеклопакетах представлял закаленный триплекс,
одно из стекол которого имело электропроводящий слой с расположенными
на крае стекла электродами, к которым были припаяны электрические выводы.
По этим выводам и должен был подаваться ток, обеспечивающий нагрев всего
стеклопакета. Нижнее стекло такого стеклопакета также было закалено.
При этом во время монтажа необходимо было положить герметик так, чтобы
он не коснулся заводского герметика (а расстояние между ними измерялось
миллиметрами), для чего необходимо было обеспечить надежную изоляцию
одного герметика от другого за счет легких уплотнительных профилей.
Рис. 2.
1 — стеклопакет; 2 — полоса из рулонной сетки; 3 — стенка водоотводящего лотка;
4 — верхний пояс фермы Ф15; 5 — несущий прогон; 6 — стальной прогон остекления.
Решение проблемы “парникового эффекта”
Большая площадь светопрозрачного покрытия Гостиного Двора в летнее
время может привести к “парниковому эффекту” в атриуме. Требования к
микроклимату атриума Гостиного Двора следующие: температура воздуха
в нижней зоне в холодный период во время эксплуатации помещения должна
составлять от 8 до 20°С, а в теплый период приниматься равной температуре
наружного воздуха, но не выше 28°С. Влажность и подвижность воздуха
устанавливают по требованиям современных норм для помещений общественных
зданий.
При расчетах атриум по высоте был условно разделен на 6 зон по 4 м каждая.
В связи с неравномерностью попадания солнечной радиации на ограждения
и изменением ее по высоте помещения, отдельно рассчитывали температурный
режим каждой зоны каждого ограждения.
 |
Рис 3. Узел опирания стеклопакета
на алюминиевые профили 1 — стальной прогон остекления; 2,11 — герленовая лента; 3 — желоба системы случайных протечек; 4 — резина; 5 — стеклопакет; 6 — камера с криптоновом газом; 7 — заводской герметик стеклопакета; 8 — уплотняющий профиль; 9 — герметик спектрем-2; 10 — винт; 12 — алюминиевый профиль; 13 — резиновая проклаока по герлену; 14 — термовставка; 15 — пластмассовая прокладка между стеклопакетом и алюминиевым профилем. |
Принятый вариант устройства инженерных систем атриума основан на совмещении
функций систем отопления и вентиляции и подаче нагретого свежего воздуха
в нижнюю зону из воздухораспределителей, расположенных в верхней зоне.
Для устойчивой работы приточных струй, обслуживающих участки протяженностью
около 80 м, увеличен расход подаваемого воздуха на величину рециркуляционного
потока, добавляемого к свежему воздуху, обрабатываемому кондиционерами.
Для подачи свежего подготовленного воздуха установлены 4 центральных
кондиционера производительностью 60 тыс. мЗ/ч каждый. На отметке +18400
по длинным сторонам атриума установлены 44 фэнкойла, работающих на рециркуляции
воздуха с подогревом (охлаждением). От них с помощью сопел воздух попадает
в рабочую зону, перемешиваясь с приточным свежим воздухом. Удаление
воздуха осуществляют 24 крышные вентилятора, работающие в режиме вентиляции
или дымоудаления. Для охлаждения воздуха в теплый период года предусмотрены
три холодильные машины мощностью 1 МВт каждая.
Работа систем отопления (охлаждения), вентиляции, снеготаяния обеспечивается
автоматизированной системой управления с помощью различных датчиков.
Информация выводится на дисплей компьютера.
По материалам ООО “Агрисовгаз”, FAST “Стальконструкция” и ООО “Стекловак”, Россия
