Главная / Статьи
30 сентября 2015 г. 16:19, Градостроительная политика

Ветру труба

Макеты будущих строений испытывают на единственном в стране стенде

Первая в стране аэродинамическая труба, созданная специально для архитектурно-строительных экспериментов, уже год действует в МГСУ. Здесь проходили испытания макеты таких знаковых объектов, как новый шпиль мидовской высотки на Смоленской площади, экспериментальный жилой комплекс на проспекте Буденного, вантовый мост через Неву, современные градирни Воронежской АЭС и многие другие. И в комплексной застройке территорий в столице комфортность среды проживания во многом зависит от розы ветров. Корреспондент «МП» решил поучаствовать в очередном эксперименте.

Внешне труба напоминает закрученный в кольцо огромный вентиляционный короб (4 на 2,5 метра в сечении, в длину – более 40 метров). Воздух внутри установки разгоняют 9 мощнейших вентиляторов. В аэродинамической трубе обдували деревянный макет нового шпиля высотки на Смоленской площади. Сделанный наспех прежний металлический шпиль на здании МИДа после 60 лет эксплуатации начал разрушаться. Замена потребовала серьезных экспериментальных исследований на ветровые нагрузки, чтобы новая конструкция, железобетонная, была устойчивой и не упала бы в отдаленной перспективе кому-нибудь на голову.

При этом сами макеты, выполненные из дерева и других материалов, меня, как неискушенного наблюдателя, не впечатлили. Они оказались какими-то простенькими, выкрашенными в непрезентабельные цвета. Однако, как объяснили мне в лаборатории, для продувки в трубе используются специальные макеты, сконструированные с соблюдением всех геометрических пропорций будущей постройки.

Это очень важно, поскольку на здания воздействуют не равномерные воздушные потоки, а совокупность вихревых потоков, различающихся скоростью и направлением. К тому же на небольшой высоте многочисленные потоки возникают в результате трения воздушных масс о землю, соседние строения, эстакады и деревья.

«Длина рабочей зоны аэродинамической трубы - 18,9 метра - позволяет нам проводить эксперименты практически любого рода при максимальной скорости воздушного потока до 32 м/с, - рассказала мне заведующая учебной научно-производственной лабораторией по аэродинамическим и аэроакустическим испытаниям строительных конструкций Ольга Поддаева. – Известно, что скорость ураганного ветра может достигать 40 м/с, однако на суше ветер свыше 30 м/с случается крайне редко. К тому же перед нами стоит задача не разрушить установленный в трубе экспериментальный макет сооружения, а учесть все составляющие ветровой нагрузки на него».

Как я убедился, испытывают в лаборатории и такие сложные и весьма чувствительные к воздействию ветров конструкции, как большепролетные и вантовые мосты. Прежде строящиеся в России мосты и эстакады традиционно моделировались и продувались в Европе, где аналогичные лаборатории обладают большим опытом. «Труба строительного университета имеет единственный в стране стенд для испытания мостов. Поэтому мы первыми провели подобный эксперимент – испытали на нагрузки вантовый мост, который сегодня строится через корабельный фарватер Невы в Санкт-Петербурге. Это было непросто. Зато теперь мы предполагаем развивать и данное направление, - заверила Ольга Поддаева. – Мы также активно сотрудничаем с Москомархитектурой на предмет продувок не только типовых застроек, но и целых микрорайонов. За границей, например, прежде чем застраивать ту или иную территорию, – неважно, будь то дома в спальных районах или это промышленные объекты – макет застройки обязательно продувают в аэродинамической трубе, чтобы выявить оптимальное расположение зданий и сооружений. Это помогает снизить ветровые воздействия на них и повышает комфортность проживания людей на данной территории. Дело в том, что возведение даже одного дополнительного дома на застроенном участке может резко изменить аэродинамическую ситуацию и, как следствие, комфортность среды проживания. Случаются и такие казусы, когда люди с трудом могут открыть дверь в подъезд из-за изменившихся направлений ветровых потоков».

Как мне рассказали в лаборатории, в прошлом году здесь проходили исследования экспериментального жилого комплекса на проспекте Буденного. Там несколько высотных зданий – от 75 до 100 метров – должны быть построены рядом со школой и торговым центром. Схема образования воздушных потоков очень сложная. Чтобы максимально точно воспроизвести ситуацию в процессе эксперимента, макет должен был включать в себя не только высотки, но и окружающие их постройки. Специально для этого все элементы макета вырезались на лазерном станке.

Не так давно лаборатория закончила испытания градирен второй очереди Нововоронежской атомной электростанции. В масштабе 1:150 были изготовлены два макета, которые прошли испытания на ветровые нагрузки. В итоге 7 прежних градирен заменят двумя более высокими, по 174 метра.

Сейчас, как я убедился, внутри аэродинамической трубы установлен небольшой деревянный макет нового аэропорта в Ростове-на-Дону. У будущей постройки сложная стеклянная кровля, на которую серьезно воздействует не только ветер, но и снег. Специалисты смоделировали образование снеговых мешков, чтобы определить, где при разных углах обдува здания и при разной скорости ветра на крыше будет собираться больше снега. «В этих местах конструкцию потребуется усиливать», – объяснила мне Ольга Поддаева результат эксперимента.

Виктор Дмитриев

наука

Вам также могут быть интересны другие статьи по теме: