Механический этаж , механический пентхаус , механический слой или механический уровень — это история высотного здания , которая посвящена механическому и электронному оборудованию. «Механический» — наиболее часто используемый термин, но также используются такие слова, как утилита , технический , обслуживание и завод . Они присутствуют во всех высотных зданиях, включая самые высокие небоскребы в мире , со значительными структурными , механическими и эстетическими проблемами.
В то время как большинство зданий имеют технические помещения , как правило, в подвале , высотные здания требуют выделенных этажей по всей структуре для этой цели по ряду причин, обсуждаемых ниже. Поскольку они используют ценную площадь пола (как и шахты лифтов), инженеры пытаются минимизировать количество технических этажей, обеспечивая при этом достаточную избыточность в предоставляемых ими услугах. Как правило , небоскребам требуется механический этаж на каждые 10 этажей арендаторов (10%), хотя этот процент может сильно различаться (см. примеры ниже). В некоторых зданиях они сгруппированы в группы, которые делят здание на блоки, в то время как в других они равномерно распределены по структуре, а в третьих они в основном сосредоточены наверху.
Технические этажи обычно учитываются в нумерации этажей здания (это требуется некоторыми строительными нормами ), но доступ к ним осуществляется только с помощью служебных лифтов. Некоторые правила зонирования исключают технические этажи из расчета максимальной площади здания, что позволяет значительно увеличить размеры здания; так обстоит дело в Нью-Йорке . [1] Иногда здания проектируются с техническим этажом, расположенным на тринадцатом этаже , чтобы избежать проблем при аренде помещения из-за суеверий относительно этого числа .
Некоторые небоскребы имеют узкие ядра зданий, которым требуется стабилизация для предотвращения обрушения. Обычно это достигается путем соединения ядра с внешними суперколоннами на регулярных интервалах с помощью ферм -аутригеров . Треугольная форма стоек исключает укладку этажей арендаторов, поэтому вместо этого в этих секциях размещаются механические этажи, как правило, группами по два. Дополнительные элементы стабилизатора, такие как настроенные инерционные амортизаторы, также требуют механических полов для их размещения или обслуживания.
Такая планировка обычно отражается во внутреннем зонировании лифта . Поскольку почти все лифты требуют машинных помещений над последним этажом, который они обслуживают, механические этажи часто используются для разделения шахт, которые располагаются друг над другом для экономии пространства. Уровень перехода или небесный вестибюль иногда размещается прямо под этими этажами.
Лифты, которые достигают верхнего этажа арендатора, также требуют надземных машинных отделений; они иногда помещаются в полноразмерные механические этажи, но чаще всего в механический пентхаус , который также может содержать средства связи и оборудование для мытья окон. В большинстве проектов зданий это простая «коробка» на крыше , в то время как в других она скрыта внутри декоративного шпиля . Следствием этого является то, что если самые верхние механические этажи подсчитываются в общем, не может быть такого понятия, как настоящий «офис на верхнем этаже» в небоскребе с такой конструкцией.
Помимо структурной поддержки и управления лифтами, основное назначение механических этажей — это такие услуги, как отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC). Они содержат воздухообрабатывающие агрегаты , градирни (в механических пентхаусах), электрогенераторы , холодильные установки, водяные насосы и т. д. [2]
В частности, проблема доставки и хранения воды на верхних этажах является важным ограничением при проектировании небоскребов. Вода необходима для использования арендаторами, кондиционирования воздуха , охлаждения оборудования и базового пожаротушения с помощью спринклеров (особенно важно, поскольку наземное противопожарное оборудование обычно не может достигать высоты более дюжины этажей или около того). Неэффективно и редко осуществимо, чтобы водяные насосы отправляли воду напрямую на высоту нескольких сотен метров, поэтому используются промежуточные насосы и резервуары для воды. Насосы на каждой группе механических этажей действуют как реле для следующего этажа выше, в то время как резервуары хранят воду в резерве для обычного и аварийного использования. Обычно насосы имеют достаточно мощности, чтобы обойти уровень, если насосы там вышли из строя, и отправить воду на два уровня выше.
Особое внимание уделяется пожарной безопасности на технических этажах, где находятся генераторы, компрессоры и машинные отделения лифтов, поскольку в этих элементах в качестве топлива или смазки используется масло .
На технических этажах также размещены системы связи и управления, обслуживающие здание, а иногда и исходящие коммуникации, например, через большую антенну на крыше (которая также физически закреплена внутри технических уровней верхнего этажа).
Современные компьютеризированные системы управления HVAC сводят к минимуму проблему распределения оборудования по этажам за счет возможности централизованного дистанционного управления.
Большинству механических полов требуются внешние вентиляционные отверстия или жалюзи для вентиляции и отвода тепла по всему периметру или по всему периметру, что исключает использование стеклянных окон . Образующиеся видимые «темные полосы» могут нарушить общий дизайн фасада , особенно если он полностью покрыт стеклом. Различные архитектурные стили подходят к этой задаче по-разному.
В современных и международных стилях 1960-х и 1970-х годов, где форма следует за функцией , наличие вентиляционных отверстий не рассматривается как нежелательное. Скорее, оно подчеркивает функциональную планировку здания, аккуратно разделяя его на равные блоки, отражая расположение лифтов и офисов внутри. Это можно было ясно увидеть на башнях-близнецах Всемирного торгового центра и можно увидеть на башне Уиллиса . В башне IDS в Миннеаполисе самый нижний технический этаж служит визуальным разделением от торгового центра Crystal Court на уровне улицы и надземного перехода и офисной башни выше; верхний технический этаж (выше 50-го и 51-го этажей, самых верхних занятых этажей) служит «короной» здания.
Напротив, проектировщики современных постмодернистских небоскребов стремятся замаскировать вентиляционные отверстия и другие механические элементы различными способами. Это достигается такими средствами, как сложные углы стен ( Petronas Towers ), замысловатая решетчатая облицовка ( Jin Mao Building ) или неостекленные секции, которые кажутся декоративными ( Taipei 101 , крыша Jin Mao Building).
Некоторые малоэтажные жилые (обычно многоквартирные дома или общежития) или нежилые здания, особенно построенные в архитектурном стиле, который поощряет использование таких элементов, как наклонные крыши и/или колокольни, могут иметь механические полы, замаскированные под чердаки или башни. В этом случае вентиляционные системы механического этажа рассматриваются как фронтонные вентиляционные отверстия, слуховые окна или абатсоны (жалюзи в колокольне). Примерами могут служить некоторые здания в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе , такие как Dodd Hall, в котором есть механический пол, замаскированный под чердак и колокольню.
Это примеры надземных механических этажей для некоторых из самых высоких зданий в мире. В каждом случае механические пентхаусы и шпили считаются этажами, что приводит к большему общему количеству этажей, чем обычно.