Небоскрёб, часть III, проект.

[mgsupgs]

NB. Пост восстановлен из резервной копии и обновлен.

История строительства  небоскребов в Америке.
Переводная статья из журнала Форчун .1930 год. Продолжние.
 Части I и II -  Идеология и Финансы -   смотреть здесь.



Небоскрёб. III. Проект.

Площадка

Февраль 1930. Участок Пятой Авеню между 33 и 34 улицами, на котором стоял знаменитый Waldorf-Astoria, полностью расчищен. Еще не выплавлена сталь, из которой соберут Небоскрёб (знаменитый в будущем Empire State), еще не вынуты из-под земли глыбы известняка и мрамора. И все-таки Небоскрёб существует и в феврале 1930 - пока что, на бумаге. Там, на бумаге - все, от заклепок до ураганов, которым он должен сопротивляться. Дом, которому не было равных - 85 этажей, 315 метров. Нью-йоркцы не удивлялись. Им не привыкать.


Эволюция проектов Empire State

• первоначальный эскиз - Здание Bethlehem Engineering Corp., 55 этажей, смешанный офисно-жилой дом. Развитой объем нижних этажей рассечен световыми двориками
• тот же проект, эскиз промежуточной стадии строительства
• эскиз окончательного проекта по ожидаемому состоянию на 1 мая 1931. Проект лишился нижних жилых этажей. Потеря в площади, предполагали Строители, будет с лихвой окуплена повышением аренды, так как в новом здании будет больше солнца. Арендная плата, действительно, сильно зависела от инсоляции помещений.

Проект финансировали: Джекоб Рескоб, Пьер Самуэл Дю Понт, Gatham-Phenix Corporation и Metropolitan Life Insurance Co. Консорциум финансистов выбрал участок в средней части города - там, где еще никто не строил высотных зданий (северный очаг высотного строительства тогда начинался выше 42 улицы). Промоутеры поставили 50.000.000 на то что высочайшее сооружение в мире окупится именно на этом участке, именно в этой части города, что именно сюда устремятся самые требовательные арендаторы. Участок находился посередине между вокзалами Pennsylvania и Grand Central - место очень удобное для деловых путешественников.

Эксперты сомневались в участке с самого начала. Сначала на нем 35 лет стоял великолепный Waldorf-Astoria. Отель пал жертвой непомерного роста цены земли, несопоставимой с гостиничными доходами. Затем здание купила Bethlehem Engineering, планируя построить 55-этажное cмешанное офисно-жилое здание. Сама по себе замена отеля на такой дом ассоциировалась с падением цены земли. Bethlehem, не успев снести отель, вышла из игры. И вот теперь на месте этих двух неудачных проектов появится третий - Empire State. Не станет ли третий - лишним? Риск, но нет ничего невозможного - новый офисный район уже дошел на севере до естественного предела - Центрального парка, и рано или поздно расширится и на юг. Тем более, что за проектом - серьезные люди, способные привести в Небоскрёб солидных арендаторов.



Правила игры

Сентябрь, 1929. Отставив сомнения, промоутеры регистрируют Empire State, Inc., президентом которой становится Смит, бывший губернатор штата Нью-Иорк.

Первое решение: ограничиться объемом постройки в 36,000,000 кубических футов (чуть более миллиона кубометров). Цифра была определена простым делением наличного бюджета проекта на сложившуюся в городе цену строительства (за кубический фут общего объема). Второе решение: нанять архитекторов Shreve, Lamb & Harmon. Ключевой вопрос проекта - какая именно высота постройки будет наиболее приемлема экономически - оставался открытым. Условия задачи:

• Полная стоимость участка земли - $17,500,000 (свыше $200 за кв.фут)
• Участок правильной формы, 83,860 кв.футов - почти два акра
• При объеме здания 36,000,000 куб.футов ожидаемый бюджет строительства $35,000,000. Разумеется, цена куб.фута колеблется в зависимости от типа и высоты здания - обычно от 50 до 85 центов за куб, на особо высоких объектах еще выше.
• Генплан допускает высоту фасада по Пятой Авеню 125 футов (38 м). Внутри участка, на 1/4 его площади, допускается неограниченная высота постройки.
• Время: Как правило, контракты на аренду начинаются и прекращаются 1 мая. Таков обычай. Корпорация создана в сентябре 1929, так что о мае 1930 не может быть и речи. Раньше, до возведения Manhattan Company Building (Уолл-Стрит, 40, Дом Трампа) привычными были сроки более двух лет. Но дата 1 мая 1932 исключается из-за высокой цена финансирования и ожидаемых постоянных затрат стройплощадки в $10,000 ежедневно. Поэтому планируем сдачу объекта на 1 мая 1931 года. Итого - 20-21 месяц на весь проект.

Архитекторам были известны и сотни иных условий и ограничений. Главное из них: планировки должны быть эффективными. Эффективность планировки - отношение коммерческой (арендуемой) площади к общей площади здания. Арендуемая площадь состоит из ячеек. В Нью-Иорке, размер ячейки задается 20-футовым шагом несущих колонн по периметру и 25-30-футовым шагом колонн вглубь здания. Каждая ячейка имеет два окна и может использоваться как одно целое, или делиться на две клетушки с общей прихожей. Именно этими ячейками и торгует Корпорация Небоскрёб. Чтобы ячейка стала товаром, нужно затратить дополнительные площади на лестницы, лифты, вентиляцию и т.п. Считается, что эффективность хорошего здания от 65 до 70%, если учитывать в знаменателе только площадь обитаемых наземных этажей. С учетом технических этажей, чердаков и подземелий, один квадратный фут арендуемой площади обходится в 17.5-25 кубических футов общего объема здания.



Второе условие архитекторы - красота здания. Часто его игнорируют, еще чаще - не понимают. Постулат эстетики Небокрёба - красота постройки есть имя существительное, красота выражается самой формой Небоскрёба, а не поверхностным орнаментом на ней. Но из этого верного утверждения был сделан неверный вывод о том, что эффективная конструкция сама по себе красива. Манхэттен усеян вполне эффективными и прочными небоскрёбами, доказывающими, что это совсем не так. Другие пытаются показать всему миру внутренний скелет конструкции - но ведь невозможно оставить стальные балки и колонны открытыми всем ветрам. В талантливом Daily News Building (архитектор Реймонд Худ) структурные элементы лишь намечены в камне и плитке.



Совет

Архитекторы, ознакомившись с рамками проекта, приступили к эскизам Небоскрёба. Но Небоскрёб изменил саму профессию - теперь эскизы рисуются не в студиях и не в чертежных залах, и архитектор - уже не единоличный творец. Он - Член Совета.

• Появление стальных несущих каркасов отняло у архитекторов ответственность за расчет надежности конструкции - эта задача перешла к самостоятельной корпорации структурных инженеров. В свою очередь, структурные инженеры, по закону, могут работать на крупных проектах только по найму на архитектора - самостоятельно вести проекты им запрещено. Услуги структурного инженера оцениваются в 0.5-1% от стоимости здания.
• Второе изъятие - инженерные системы, настолько сложные и разнородные, что ни одна архитектурная фирма не способна проектировать их. Вентиляция, электрика, водопровод и в особенности лифты проектируются специализированными проектными фирмами, как правило, тоже нанимаемыми архитектором.
• Третье изъятие - надзор за выполнением работ - перешел от архитектора к Строителю (пионером был Джордж Фуллер, преждевременно умерший в 1900). Переход состоялся естественно, так как Строитель по определению надзирает за работой субподрядчиков.
• Наконец, власть капиталиста, строящего Небоскрёб ради прибыли, выросла настолько, что архитектор потерял всякую самостоятельность. Архитектор, как никогда в прошлом, зависит от заказчика и не вправе ему противоречить.

На нашем проекте Строитель, Starrett Bros. & Eken, был нанят немедленно после найма архитектора. Предложение обсуждалось с разными фирмами, и 11 сентября 1929, Пол Стерретт и губернатор Смит пришли к устному соглашению, оформленному письмом о намерениях 13 сентября и закрепленному договором от 20 сентября. Подрядчик обязался закончить строительство до 1 мая 1931 (в том числе снос, рытье котлована, фундамент, несущие конструкции, огнезащиту, перекрытия). Ему будут возмещаться только затраты плюс фиксированное вознаграждение. Сразу после этого образован Совет:

• Представители Владельца - Р.Браун (вице-президент) и Джон Макинри
• Архитекторы - Р.Шрив (глава фирмы), Уильям Лэмб (главный архитектор проекта), Х. Досвелл (эксперт-сметчик), И.Клейвен (руководитель проекта в фирме-архитекторе)
• Строитель - Эй.Джи.Икен (вице-президент), Р.Хантер (вице-президент)
• Консультанты по несущим конструкциям, водопроводу, вентиляции, отоплению, электрике и лифтам
• Попечители корпорации-владельца - Смит, Рескоб, Кауфман

И только в качестве члена Совета архитектор (Лэмб) приступил к настоящей работе. Тем, кто считает гонорары архитекторов завышенными, следует присмотреться к тому, как ему пришлось работать. Да и гонорары в эпоху Небоскрёбов были уже не прежними 6%. 6% были одобрены Американским Институтом Архитекторов еще в прошлом веке для небольших строений. Нынешние финансисты, как правило, компенсируют архитектору прямые расходы, содержание конторы и скромное профессиональное вознаграждение. Юрист может заработать $500.000 на реорганизации пятидесятимиллионной корпорации; архитекторы Эмпайр Стейт заработали намного меньше.




Лэмб начал с поэтажных эскизных планов. Все этажи в башне похожи друг на друга, все этажи в нижних уровнях похожи, и только переходные от куба к башне этажи имеют индивидуальные различия. Наиболее важны именно этажи башни. Их планировочные мотивы (и прежде всего рисунок лифтового ядра) повторяются в нижних этажах и в фундаментах. Поэтому считается правилом зафиксировать планировки верхнего этажа башни, и на его основе выполнять планировки нижних. Лэмб выполнил 16 подобных циклов с подсчетом потенциального арендного дохода в каждом. По результатам обсуждения в Совете был отвергнут 100-этажный эскиз Рескоба, этажность сокращена до 80. Но теперь нижние этажи получились слишком широкими, слишком темными - а Совет был решительно настроен строить только офисы высшей ценовой категории. В отчаянии, Рескоб предложил строиться не на всем участке, а только на одной его четверти, но эта идея не прожила и нескольких часов. Следующее заседание Совета собралось в два часа следующего дня. Лэмб представил семнадцатый вариант (Схему К). Схема К и стала Эмпайр Стейт Билдингом.

По Схеме К, пятиэтажный стилобат занимает всю площадь участка. Центральное ядро занято семью рядами лифтов, окруженными на нижних этажах магазинами. В нарушение всех традиций, здание сужается на 60 футов с каждой стороны сразу на уровне 6 этажа. Такое сужение уже близко подходит к требованиям генплана по инсоляции (1/4). С этого уровня башня устремляется в небо как колонна. Требуемое сужение сечение реализовано без бросающихся в глаз уступов и ступенек. Крышу увенчает 200-футовая причальная мачта для трансатлантических дирижаблей - их пассажиры смогут опуститься в лифте с палубы сразу на Пятую Авеню. Инженерные коммуникации встраиваются в лифтовое ядро, сужающееся снизу вверх. Схема К выдерживала все исходные требования

• Узкая башня безусловно была эстетичнее, чем широкий небоскрёб того же объема, нависающий над соседями.
• Эффективность планировки 69%, 16.11 куб.футов объема на один кв.фут арендуемой площади (1,921,811 кв.футов).
• Выполнены и перевыполнены нормы по инсоляции
• Ожидаемый годовой доход 10%
• Соблюдение сроков. Схема К исключала многоэтажные магазины в цоколе, устройство которых затягивало строительство.

Строители справедливо предположили, что престиж самого высокого Небоскрёба обеспечит максимальные арендные ставки, и что титул сохранится достаточно долго. Дело в том, что с переходом отметки 60 этажей прирост площади на каждый дополнительный этаж становится незначительным или даже отрицательным. Построить здание на фут или сто футов выше возможно технически, но эффективность такой гонки крайне сомнительна. Так и произошло - рекорд продержался до строительства Всемирного Торгового Центра.



Кредит

Следующим шагом Совет предложил доверенным субподрядчикам проработать сметы, на основе которых предстояло создать первую оценку бюджета строительства. Такой бюджет вместе с эскизами архитектора был включен в заявку на получение залогового кредита в Metropolitan Life Insurance Company. Эксперты Metropolitan изучили документы, и через несколько дней губернатор Смит получил подтверждение займа в $27,500,000 под 5.5% годовых. Затем синдикат выпускает залоговые облигации на $13,500,000 под 7% и выпускает 100,000 привилегированных акций под 6%. За все время строительство обслуживание долга по первым двум залоговым кредитам составит $2,132,500.

Первой собственно работой стал снос Waldorf-Astoria. Стерретт обязался закончить снос к 15 февраля 1930. Работы по фундаменту начнутся еще до этой даты и завершаться до 15 марта 1930. К этой дате должны поступить первые партии заказных металлоконструкций. Заказ на их изготовление следует передать металлистам до середины января. Предварительные чертежи для тендера среди металлистов должны быть готовы к 15 ноября 1929. В ноябре-декабре предстоит изучить образцы металла, в том числе новейших хромоникелевых сталей, планируемых на оконные рамы и внешнюю отделку (производство Allegheny Steel). В настоящий момент еще никому неизвестны сортаменты ее проката; как и чем ее крепить к стенам и каркасам - неизвестно, и уж точно никто не может сказать, сколько она прослужит на открытом воздухе на отметке 300 метров.

Архитектор, структурный инженер и инженер-механик работают в постоянном контакте. Архитектор, безусловно, знает размеры, скажем, стандартной лифтовой шахты и может верно оценить необходимое число лифтов. Но выполнить рабочие чертежи этой шахты и фундаментов под моторы он один не сможет. Эмпайр Стейт потребовал совершенно новых скоростных лифтов, контракт достался Otis Elevator, а их число было даже увеличено сверх первоначальной оценки Лэмба. Otis назначил руководителем проекта своего главного механика, Дэвида Линквиста, и в сотрудничестве с Бэссетом Джонсом из Meyer, Strong & James была разработана принципиально новая автоматика управления, исключившая одновременную подачу нескольких лифтов на один этаж. Otis по контракту получит $3,000,000 - по мнению Линквиста, реальные расходы на НИОКР втрое превысили эту сумму. Перерасход окупится на будущих заказах.



Сталь

Парадокс: проект основывается на стальном каркасе, но архитектор отстранен от его проектирования. Архитектор, конечно же, знает типовые сорта стали, профили проката и шаг структурных элементов, но их расстановка и расчет - исключительно в руках структурного инженера. Если архитектор, как Лэмб, компетентен в проектировании каркасов и предлагает грамотные эскизы конструкций, роль структурного инженера достаточно проста. Но бывает и наоборот - ему приходится выстраивать план с нуля. Документация структурного инженера поступает к специализированному субподрядчику - монтажнику каркасов. Подряд по Эмпайр Стейт достался в январе компании Post & McCord. К этому времени архитектор подготовил рабочие чертежи каркаса подземных этажей, и 15 января Белком, структурный инженер, передал монтажнику первые рабочие чертежи по сборке каркаса. В дальнейшем чертежи следующих этажей будут регулярно поступать по той же цепи.

Совет предложил начать монтаж 1 апреля 1930 и завершить его до 1 сентября 1930. Между отправкой чертежей монтажнику и началом собственно монтажа - 7 этапов

• Подготовка рабочих чертежей деталей для заготовительного цеха завода мостовых конструкций
• Проверка рабочих чертежей инженером, архитектором, утверждение Советом
• Передача чертежей в заготовительный цех
• Прокат нужных профилей
• Доставка проката в цеха
• Работы заготовительного цеха: резка, сверление, сборка, клепка, грунтовка, окраска
• Доставка на площадку

Всего по проекту монтировалось 58,000 тонн стали, и первые партии должны были поступить на площадку через два с половиной месяца после передачи первых чертежей монтажникам. Ежемесячный поток стали в апреле и мае - 15,000 тонн. В связи с колоссальными объемами поставщик - American Bridge Company был вынужден передать половину заказа своему конкуренту, McClintic-Marshall. Обе компании получали прокат от US Steel Corporation. Все прочие материалы и субподряды планируются от монтажного графика. Тендеры на такие подряды были распределены в последовательности

• Окна
• Облицовочный камень
• Архитектурные металлоконструкции - лестницы и т.п.
• Пожарные системы
• Облицовка из нержавеющей стали
• Лифты и т.д.

Подряд на облицовочный известняк отдан сразу четырем компаниям, так как ни один поставщик не брался поставить требуемый объем в требуемое время (в свое время, когда Луи Уикс из Нью-Иорка, Строитель здания IT&T в Мадриде устроил тендер на поставку гранита, самая оптимистичная оценка сроков поставки была семь лет).

Как только определены все основные субподрядчики, архитектор приступает к собственно рабочим чертежам. И только тогда можно сказать, что "здание существует в проекте". График проекта живет во времени, чертежи - в пространстве. Исполнители известны если не поименно, то общим числом по каждой специальности (пиковая численность занятых составит до 6000 человек). Все, что осталось сделать - свести этих людей в известном месте в известное время.
В Начало
PS. Крушение самолета в 1945 году



Повреждения небоскрёба Эмпайр Стейт Билдинг после столкновения с самолётом

Фото: http://www.aerospaceweb.org/question/history/q0311.shtml ( там же ещё доп. материалы по столкновению )В воскресенье 28 июля 1945 года в 9:40 утра бомбардировщик Митчелл Би-25 (B-25 Mitchell), пилотируемый лейтенантом Колонелом Уиллиамом Смитом (Colonel William F. Smith, Jr.) в густом тумане, случайно врезался в северную сторону ЭСБ, между 79 и 
 этажами, Где находились офисы Национального Католического Совета по Обеспечению National Catholic Welfare Council). Один из двигателей вылетел с противоположной стороны небоскреба и упал на находящееся рядом здание, другой упал в лифтовую шахту. Возникший в результате пожар был потушен в течение сорока минут. Четырнадцать человек погибли во время инцидента. Лифтер Бетти Лу Оливер (Betty Lou Oliver) выжила после падения с 75 этажа в кабине лифта; это является до сих пор не побитым рекордом, обозначенным в книге мировых рекордов Гиннеса как самое длинное падение в кабине лифта, в результате которого человек не погиб. Несмотря на нанесенные небоскребу повреждения и наличие погибших, в следующий понедельник многие этажи были открыты для работы.

Источники: (c) Fortune, июль-август 1930, (с)  Cокращенный перевод (с) Н.В.Онуфриев, 2003, Вики, zdanija.ru

Ссылки по теме.

_________________
No comments