Новости

Небоскрёб с водопадом: вопреки физике и экономике

Представление работ конкурса Skyscraper Competition 2015 мы заканчиваем рассказом о проекте High-Rise Waterfall, нарисованном молодыми архитекторами из Индонезии. Гигих Налендра (Gigih Nalendra), Надиа Вашти Ласринди (Nadia Vashti Lasrindy) и Реза Арья Пахлеви (Reza Arya Pahlevi) предлагают решить проблему регулярных наводнений в Джакарте, возникающих из-за проливных дождей. Проект был удостоен на конкурсе награды «Выбор редакции».

Как отмечают авторы проекта, годовой уровень осадков в Джакарте превышает 3000 мм (по данным Википедии — около 2000 мм), и раз в несколько лет проливные дожди вызывают серьёзные наводнения. Использование резервуаров для отвода воды, согласно описанию проекта, в Джакарте неэффективно из-за высокой стоимости земли. Решить проблему индонезийские архитекторы предлагают с помощью небоскрёбов, которые собирали бы дождевую воду на большой площади и удерживали её.

Какой процент площади поверхности должны накрывать небоскрёбы, чтобы существенно уменьшить количество воды на земле, авторы не указывают. Судя по представленным иллюстрациям, комплекс небоскрёбов должен накрывать территорию почти целиком, и на землю не будет попадать не только дождевая вода, но и солнечные лучи. При этом не объясняется, как решить проблему наводнений в других районах города.

Помимо сбора дождевой воды, авторы наделяют небоскрёбы функцией гидроэлектростанции. Как утверждается в описании проекта, резервуары на крышах зданий будут покрывать большу́ю площадь, а значительная высота небоскрёбов будет способствовать выработке значительных объёмов электроэнергии. Уверенности добавляет утверждение, что эффективность современных гидроэлектростанций составляет 90%.

К сожалению, авторы работы не указывают, сколько именно электричества можно получать за счёт потенциальной энергии дождевой воды. Однако соответствующие расчёты нетрудно выполнить самостоятельно. Согласно описанию проекта, диаметр резервуара на крыше составляет около 300 метров, то есть, за год одно здание способно собрать около 210 тыс. тонн воды. Столько воды Волжская ГЭС пропускает за 3,5 секунды, хотя и с меньшей высоты. Для небоскрёба высота падения воды составит около 190 метров, что обеспечит выработку 4 · 1011 Дж, или 110 МВт·ч энергии — и это в год. При стоимости одного мегаватт-часа порядка 50 евро небоскрёб за год способен выдать электричества на 5000 евро. Средняя мощность гидроэлектростанции небоскрёба составит 13 кВт, чего достаточно для питания пяти электрочайников.

High-Rise WaterfallПрезентация проекта High-Rise Waterfall. (Смотреть версию в высоком разрешении.)

А когда дождей нет, установленные на здании бойлеры используют солнечную энергию для превращения воды в пар. Давление пара применяется для поднятия речной воды на крышу небоскрёба, откуда вода снова падает вниз, крутя турбину. Это тоже очень сомнительное решение: намного эффективнее и проще использовать бойлеры непосредственно для производства электричества. Ведь для поднятия воды на высоту 190 метров требуется давление 20 атмосфер, а при таком давлении вода закипает лишь по достижении 210 °C. Столь высокая рабочая температура подразумевает значительные потери энергии, а также особые требования к технике безопасности и к используемым конструкционным материалам.

И с архитектурно-конструктивной точки зрения проект вызывает серьёзные сомнения в своей состоятельности. Едва ли существуют материалы, обеспечивающие целостность 200-метрового сооружения, у которого на крыше находится резервуар с водой диаметром почти 300 метров, а поперечник основания составляет всего 40 метров.