![image](https://habrastorage.org/webt/83/wa/zd/83wazdpveeecmpoukmdc7xsicme.jpeg)
Альпинист за фасадным стеклом башни Лахта Центра, архив проекта
ЭВОЛЮЦИЯ СУПЕРКЛИНИНГА
Чем выше и масштабнее здание, тем жестче требования к чистоте окон, и тем сложнее содержать фасад в порядке. На заре небоскребостроения задача эта решалась классическим способом, так как сами здания были близки по конструкции к обычным домам, так что открыл окно, и протер снаружи тряпочкой, смоченной в мыльном растворе.
![image](https://habrastorage.org/webt/5m/04/y5/5m04y5wl_sw0jg6kddaoco938uo.jpeg)
Правда, окон много. Например, в Эмпайр-стейт-билдинг их 6514. И повыше. Поэтому мойщиков было восемь, и полностью фасад они обслуживали за две недели, после чего уходили на следующий круг клининга. Безопасность пионеров промышленного альпинизма обеспечивал кожаный ремень, цеплявшийся за специальные крюки на внешней стороне рамы.
![image](https://habrastorage.org/webt/s8/qt/js/s8qtjsodawymkzskavqg2hii-t8.jpeg)
Технология безопасней, чем на предыдущем фото. Но с современными небоскребами такой трюк не пройдет. Фасады полностью стеклянные, открывающихся окон чаще всего нет. Так что мойщики-альпинисты работают или с крыши, или из специальных технологических люков, расположенных на определенных уровнях высоток.
![image](https://habrastorage.org/webt/bj/73/mi/bj73mik19wwuftr5gsftya6xgxo.jpeg)
Впрочем, для по-настоящему больших зданий этот способ не подходит или используется только в определенных точках фасада. Низка производительность, высоки риски, да и грузоподъемности в пару человеческих сил не хватит, например, для замены поврежденного фасадного элемента. Поэтому настоящие супертоллы оборудуют встроенными СОФ, или в международном варианте BMU. Как правило, такие системы представляют собой мини-краны, которые поднимают платформы или люльки, и перемещаются вдоль фасадов по рельсам, установленным на крыше или на специальных технологических площадках.
![image](https://habrastorage.org/webt/po/je/-b/poje-b8o3dxvosjjokljgjeerc4.jpeg)
Такая система интегрирована в конструкцию 310-метровой башни «Евразия» в Москва-Сити.
![image](https://habrastorage.org/webt/xs/qx/ai/xsqxaiooa4dice8s8v_1hascmku.jpeg)
Дополнительной сложностью для проектировщиков СОФ стала геометрия здания, резко сужающегося на уровне 51-го этажа. Для работы сразу с двумя вертикальными плоскостями подъемник оснащен телескопической стрелой с вылетом 19 м и специальной системой крепления к фасаду soft rope system. Грузоподъемность люльки 240 кг, скорость подъема — 8 м/мин.
![image](https://habrastorage.org/webt/d3/zb/ex/d3zbex9naihpwuhy0rgqhqmfq6c.jpeg)
Похожим механизмом оборудована и башня «Око» — здесь геометрия фасадов попроще, соответственно и СОФ тоже.
![image](https://habrastorage.org/webt/z-/2w/dy/z-2wdyxswjen3umzgkshw4t0vpe.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/rx/el/-p/rxel-pcohkulvtxokbsnhy2_wrc.jpeg)
Существуют и более экзотические варианты, например — монорельсовые фасадные системы, которые перемещаются по профилю из алюминиевого сплава. По направляющим профилям движется небольшая платформа, 1-2 метра в длину, подвешенная на тросы. Но такие системы не устанавливают на здания выше 80 м.
![image](https://habrastorage.org/webt/pn/0s/ct/pn0sctss6nee0zw-blqzuf4xj2a.jpeg)
В самых высоких зданиях СОФ – это целые многоуровневые комплексы. Например, такие, как в Burj Khalifa в Дубае. Самое высокое здание в мире – это 828 м, 162 этажа и 142 тыс. м2 стеклянных фасадов.
![image](https://habrastorage.org/webt/3t/pp/qb/3tppqb9y8zclcyg2hkz4ls4uhvi.jpeg)
В основе СОФ этого гиганта — специальная рельсовая система, интегрированная в конструкцию небоскреба и расположенная на трех этажах — 40-м, 73-м и 109-м. По рельсам движутся 12 люлек массой по 1,5 тонны каждая. Начиная со 110 этажа, рельсовая система становится слишком тяжелой для использования и фасады верхних этажей чистят из обычных подвесных люлек.
![image](https://habrastorage.org/webt/oe/ra/tr/oeratrijmmwhq6hnotxwrdyx-mk.jpeg)
Похожая система обслуживает и фасад 315-метровой башни банка Китая, расположенный в Гонконге. На уровне 70-го этажа по всему периметру здания проходят направляющие рельсы, по которым двигается рабочая платформа с люлькой.
![image](https://habrastorage.org/webt/sh/fw/b3/shfwb3gm5re5e_8k3yfk2co1myg.jpeg)
Но, как бы то ни было, принцип у всех этих систем один – кран и люлька. И подходят они только для прямых фасадов. Не для таких, как у башни Лахта Центра.
МЕТРО НА СТЕНЕ
![image](https://habrastorage.org/webt/m7/vb/qn/m7vbqn0n77zipqib0mi0l4bvuzu.jpeg)
Сюда люльку на кране не подвесишь, поэтому для петербургского супертолла пришлось разрабатывать абсолютно новую СОФ. По сути, это настоящий рельсовый транспорт, но вертикальный. По краям фасада здания с 3 по 89 этаж устанавливаются 15 рельсовых путей. Каждый путь составлен из 87 рельсов длиной ровно в один этаж, то есть 4,2 м.
![image](https://habrastorage.org/webt/om/wo/m8/omwom8nbqeesaueatwkl_l8neeo.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/xz/dz/gy/xzdzgyer3vprcdsxkmvfqdakpwc.jpeg)
Сам рельс – это достаточно сложная конструкция, в которую интегрирован шинопровод для подачи энергии (примерно, как в метро), система освещения фасада и цепь из нержавеющей стали.
![image](https://habrastorage.org/webt/tb/zm/1h/tbzm1h2pcqu9ah9nzgi_ng8gtzg.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/ov/xd/3b/ovxd3bh2uircdwisaof4tcb8gb8.jpeg)
Именно за эту цепь будут цепляться звездочки подъемных механизмов, оборудованных четырьмя двигателями – по два сверху и снизу.
![image](https://habrastorage.org/webt/3g/75/w6/3g75w6fxgoprn9bwt0pbcpk8yxe.jpeg)
Между подъемными механизмами, установленными на двух ребрах башни с рельсами, закрепляется платформа. Для работы на широких плоскостях между углами предназначена платформа длиной 23 м – сюда устанавливаются три люльки для транспортировки людей или элементов фасада. На узких плоскостях будет использоваться 8-метровая платформа, вмещающая одну люльку.
![image](https://habrastorage.org/webt/ck/0f/ug/ck0fugeov8z-6bglxjr8uxmzyzc.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/xl/ji/-a/xlji-al1gihmbguzu3knyorrbr4.jpeg)
Всего в «гаражах» Лахта Центра восемь платформ – четыре большие и две маленькие для транспортировки людей и по одной каждого размера для перемещения стекол. При этом одновременно работать на фасадах смогут сразу семь платформ.
Из-за сложности геометрии башни при перемещении будет постоянно меняться и расстояние между рельсами, и угол наклона платформы. Поэтому система управления СОФ должна будет постоянно отслеживать положение платформы и корректировать его, ускоряя или замедляя движение подъемных механизмов.
Очевидно, что несмотря на всю грандиозность башни Лахта Центра, обслуживать его фасады с помощью одной из самых продвинутых СОФ в мире будет удобно и достаточно просто. Другое дело — смонтировать ее. 15 ребер по 87 рельсов на каждой – это больше 1,3 тысяч рельсовых элементов. И каждый промышленные альпинисты устанавливают фактически вручную.
ВЕРТИКАЛЬ
![image](https://habrastorage.org/webt/k7/ns/2m/k7ns2mjgtybp-whixtpjneyjnfa.jpeg)
При решении этой уникальной задачи пришлось параллельно решать еще несколько сопряженных инженерных ребусов. И самый первый – как доставлять к меcту монтажа рельс, весящий около 1,3 тонны, когда краны, работавшие на строительстве башни, уже демонтированы? Выход нашелся в опыте железнодорожников, которые используют трассоукладчики, строящие перед собой пути, по которым двигаются дальше.
![image](https://habrastorage.org/webt/od/fn/os/odfnosc9-izgaz3mwrgdq0ym9ic.jpeg)
Рельсы к месту монтажа на фасаде небоскреба Лахта Центра доставляет специальный транспортер-трассоукладчик, он же грузовой лифт. В движение его приводит лебедка, установленная на 89 этаже.
![image](https://habrastorage.org/webt/lo/ae/b-/loaeb-0pszb1vl2em3870nxpgsi.jpeg)
Лифт-транспортер перемещается на 14-миллиметровом металлическом тросе, который вполне может и повредить стекла фасада, и уже смонтированные рельсы. Для того, чтобы этого не случилось, через каждые пять этажей установлены ролики, в которые укладывается трос. Специальные направляющие пришлось устанавливать и для альпинистских веревок, которые за счет этого следуют за изгибом здания.
![image](https://habrastorage.org/webt/qn/lu/mm/qnlummnp5mwewhnwtk3dzvhqfmi.jpeg)
Собственно, здесь и начинается самое сложное. После того как специальное устройство на транспортере подает рельс к фасаду, двое альпинистов должны попасть четырьмя крепежными выступами в отверстие нижнего рельса – как в конструкторе. Только элемент конструктора весит больше тонны и висит на 300-метровой высоте. Причем из-за изгиба здания крепить его приходится «на излом». Так что альпинистам, тоже висящим не под прямым углом и не имеющим надежной точки опоры, приходится попотеть даже при выполнении начальной операции монтажа.
Потом надо соединить между собой кабели и провода смежных рельсов, опустить монтируемую конструкцию до единственной точки ее крепления к конструкциям небоскреба, совместить крепежную ось рельса с кронштейном в четырех плоскостях, которые за счет разворота рельса и наклона фасада тоже частенько не совпадают. После этого крепеж затягивается с жестко зафиксированным усилием динамометрическими ключами. Чтобы резьбовые соединения не «закисли» с течением времени, они смазываются графитовой смазкой.
![image](https://habrastorage.org/webt/eq/lt/32/eqlt32l4i3jsk4m7jbbzp6ms9cw.jpeg)
Монтаж всего одного рельса может занимать до 10 часов, то есть, целую смену. Да даже добраться до места работ бывает непросто. Выше 30-го уровня к точке монтажа альпинисты спускаются с самого верха башни. Для этого нужно подняться до 82 этажа на лифте. Потом пешком с 82-го до 87-го и обратно – вниз – на этот раз уже снаружи башни по тросам. До 20-го уровня это 30-40 минут летом и 1,5-2 часа зимой.
Так что до 20 уровня проще подняться снизу. Ну как проще – просто быстрее. Но физподготовка для такого аттракциона у человека должна быть неординарная. Не каждый альпинист способен взобраться на руках по веревке по вертикальной стене на 80 метров, а потом еще несколько часов устанавливать рельс весом в тонну.
Работы на фасаде идут круглые сутки. Кому-то нравится работать ночью, правда весь монтаж – при свете фонариков. Кто-то предпочитает день, когда пусть и шумно, но и видимость отличная.
При силе ветра более 10 м/с работа останавливается. Зимой — с учетом температуры и ветра. При минус -15 внизу, наверху, при сильном ветре, может быть -25. Без ветра разница температур верх/низ – 1.5-2 градуса. Работают альпинисты на башне до -20.
СОФ +
Альпинисты останутся постоянными «гостями» Лахта Центра и после того, как СОФ будет запущен. Ведь выше 89 уровня рельсы системы не идут – на шпиле они декоративные. Так что все наружные элементы, расположенные там, будут обслуживать промальпинисты.
![image](https://habrastorage.org/webt/xr/x5/kc/xrx5kchmrqh1svx_mryddwmpwwa.jpeg)
Их работа — не единственное дополнение к основной СОФ. На 89-м уровне располагается традиционный для небоскребов с прямыми фасадами кран-манипулятор, грузоподъемностью в 1 тонну и передвигающийся по рельсам.
![image](https://habrastorage.org/webt/ax/ji/fk/axjifkzxcagix-t8f2whv61yrkw.jpeg)
![image](https://habrastorage.org/webt/aq/9x/o1/aq9xo12okqq0bt-vj4tav-5ey_m.jpeg)
Манипулятор будет обслуживать недоступные для платформ участки фасада, в аварийных ситуациях станет средством эвакуации рабочих с платформ СОФ.
![image](https://habrastorage.org/webt/x-/iu/mj/x-iumj2dctn3ixj5x8yceovf2sy.jpeg)
Примерно по такому же принципу будут обслуживать и фасады Многофункционального здания. СОФ МФЗ формируют два передвижных крана с вылетом стрелы 4.37 м, шесть кранов с вылетом стрелы более 10 м и два крана со стрелой в 12,5 м для фасадов атриума.
![image](https://habrastorage.org/webt/hh/dr/b0/hhdrb0vf0h5igd_drcsnubxnudg.jpeg)
***
За помощь в подготовке материала благодарим Александра Лучина — руководителя направления по фасадам и СОФ здания Башня проектного офиса Лахта Центра, Ильдара Насыпова и Егора Лапина — сотрудников подрядной организации «Тетрострой»
Комментарии (25)
DrZlodberg
20.05.2019 12:06Такая система интегрирована в конструкцию 310-метровой башни «Евразия» в Москва-Сити.
Более интересно, как это решено в спиральной башне. Тоже рельсами?makev Автор
20.05.2019 12:49Если речь о башне «Эволюция», то — да). Вот информация с сайта «ТетроСтроя» — компания и там монтировала СОФ: «На кровле смонтирован рельсовый путь. По рельсовому пути перемещается фасадный подъемник ATECH A-18 (масса подъемника больше 35 тонн). Подъемник оборудован 6-ти метровой люлькой (груподъемность 600 кг.). Люлька способна нести стеклопакет (для замены) весом до 450 кг.»
DrZlodberg
20.05.2019 13:15Т.е. обычная люлка, без учёта вращения фасада? Я думал она как-то по направляющим на фасаде двигается. Там же дистанция от свободной вертикали до фасада (визуально) приличная.
QDeathNick
20.05.2019 12:22Оказывается уже несколько месяцев, как выкладываются таймлапсы с Лахты, очень ждал.
Туда бы оптику хорошую и поснимать таймлапсы в разных районах.
Serge78rus
20.05.2019 12:39Необработанный распушенный конец веревки на КПДВ выдает в «Альпинисте за фасадным стеклом башни Лахта Центра» человека, мягко говоря, неаккуратного. Вы уверены, что это действительно альпинист?
makev Автор
20.05.2019 13:57Это не рабочая веревка, альпинист не находится на ней. С точки зрения ОТ нарушений нет
bobermai
20.05.2019 17:07Есть, я написал ниже.
Еще, если совсем формально подходить, не все альпинисткие каски сертифицированы для высотных работ, то, что на 23 фото — уж точно.
Serge78rus
20.05.2019 17:10Я про отношение к снаряжению. Вряд ли он обрезал этот конец по месту прямо на стене — что мешало оплавить или обмотать изолентой?
AstarothAst
20.05.2019 14:50Там целых два таких конца, оба красные. А жумар на белой веревке, так что все в порядке. Возможно.
mmlevin
20.05.2019 13:45Интересно, а как подъемник прячется/выезжает из гаража? Или он все время на улице?
makev Автор
20.05.2019 16:17+1Весь парк спецтехники СОФ размещен в подшпилевом пространстве внутри башни. Когда настает время действовать, она выезжает через специальные технические ворота на фасаде. Таких ворот — 10 штук по периметру. На фото видны открытые ворота:
Альпинисты на фасад тоже через них выходят.
bobermai
20.05.2019 15:59Дайте по шапке (или по каске) человеку с первой картинки, жумар точкой страховки не является :)
Подвисание на страховочной веревке на 23 картинке — тоже как-то не айс.
Но вообще — здорово, что теперь при строительстве думают об обслуживании фасада, лет 10 назад часто приходилось еще и самим заниматься всяческими извращениями типа натягивания тросов для перемещения вдоль них.
RouR
20.05.2019 16:19+3И самый первый – как доставлять к месту монтажа рельс, весящий около 1,3 тонны, когда краны, работавшие на строительстве башни, уже демонтированы?
?!
А почему не сделали монтаж когда краны ещё были?
ukhanov
20.05.2019 18:01+1Все эти рельсы, цепи… имеют конечный срок эксплуатации. Более того, техника иногда ломается и раньше запланированного срока.
Какие решения предусматриваются в аварийных ситуациях?makev Автор
21.05.2019 12:22На ваш вопрос ответил Александр Лучин, руководитель направления по фасадам и СОФ башни Лахта Центра:
— Планируемый срок службы СОФ, при своевременном обслуживании, составляет 50 лет. Возможность обслуживания и замены основных компонентов рельса СОФ (цепь, шинопровод, светильник, облицовка) есть — при помощи альпинистов.
Регламенты для ЧС конечно, есть, конкретный алгоритм действий зависит от характера происшествия. Например — тот самый кран-манипулятор на 89 этаже — в том числе как средство эвакуации альпинистов, если что-то пошло не так. Ну и всегда есть простейший путь — в нашей группе как-то был рассказ про СОФ небоскреба Hearst Tower. У него очень сложный фасад, система обслуживания, соответственно — тоже. В 2013 случилось происшествие — проблемы с платформой. В итоге вызвали пожарных, они вырезали стекло на фасаде на 44 этаже и альпинисты просто через отверстие прошли в здание с платформы. Операция заняла 90 минут. Это просто как пример )
Airrr
20.05.2019 23:38Всё это выглядит очень сложным, дорогим и опасным. Может быть есть примеры где это делают роботы?
Роботизировать это кажется не так сложно. Но не делают — наверное есть затруднения?
Detuner
21.05.2019 10:03Не каждый альпинист способен взобраться на руках по веревке по вертикальной стене на 80 метров...
Ну уж не совсем «на руках», всё-таки больше на ногах — при подъёме по верёвке обычно используются жумары с петлями для ног.
Femistoklov
22.05.2019 08:46Помыть окно, заменить поврежденное стекло фасада — задачи вроде бы простые, но когда речь идет о зданиях высотой в 400 м, уровень сложности даже самых простых операций вырастает многократно.
Вы сейчас 90% задач в IT-индустрии описали, вот только свои «СОФ-ы» там мало где заблаговременно поставили.
QDeathNick
А чем отличается двойной монорельсовый путь от просто двухрельсового?
thrasher1980
Распределение нагрузки. Двойной монорельсовый имеет двойной комплект тележек и допускает выход из строя тележек на одном из монорельсов. При этом функциональность остаётся прежней — люлька может передвигаться.
При двухрельсовом пути в случае повреждения/отказа тележки на одном из рельсов эксплуатация невозможна.
QDeathNick
Вот бы посмотреть подробнее как это реализовано, а то на рендере из САПР как всегда ничего не видно.
По идее вышедшая из строя тележка может мешать двигаться оставшейся.
makev Автор
Да, как отметил thrasher1980. Монорельс автономен, может использоваться без пары. В процессе укладки рельс СОФ так и происходит — по уже уложенному монорельсу передвигается подъемник и подает следующий рельсовый элемент, «напарник» в виде второго рельса при этом не нужен.