Небоскрёб как альтернативный источник энергии

Архитекторы бюро Arch Group придумали для конкурса Evolo небоскрёб, который самостоятельно генерирует энергию за счёт наполняющих его людей.

Автор текста:
Алла Павликова

15 Июля 2016

Объект

Архитектура

Архитектор:

Мастерская:

Arch group http://arch-group.ru/

Проект:

Проект небоскреба для конкурса Evolo-2016
США, Нью-Йорк

Авторский коллектив:
Архитекторы: Алексей Горяинов, Михаил Крымов, Ирина Кочук, Михаил Ивлиев, Кристина Карачарскова, Анна Хлуденева, Артем Нецветаев

2016 — 2016

Небоскрёб, способный самостоятельно вырабатывать электроэнергию, был представлен архитекторами Arch group на международном архитектурном конкурсе журнала Evolo. И хотя проект не вошел в шорт-лист, положенная в его основу идея заслуживает отдельного рассказа. Она ещё не проверена опытным путем, но, по убеждению авторов, в случае успеха способна перевернуть представление об альтернативных источниках энергии.

Последних в современном мире существует множество: люди научились использовать энергию солнца, ветра, земли и воды. Но во всех случаях количество вырабатываемой энергии напрямую зависит от климатических условий. В регионах, где мало ветра и солнечного света – а в России их большинство – такие способы не слишком эффективны. Малопригодны они и в мегаполисах с плотной застройкой и огромным потреблением электроэнергии. Таким образом, универсальных источников энергии, способных конкурировать с атомными и гидроэлектростанциями, по-прежнему не найдено.

zooming — Проект небоскреба для конкурса Evolo-2016. Проект, 2016 © Arch group

Вопрос о поиске универсального источника энергии долгое время занимал руководителей бюро Arch group Алексея Горяинова и Михаила Крымова. «Всем хотелось бы, чтобы автомобиль обеспечивал себя топливом без дозаправки, – объясняет Алексей Горяинов. – А что если здание будет способно самостоятельно генерировать энергию в любом месте планеты независимо от солнца, ветра, приливов или геотермальных источников?».

Следующий вопрос, который задали себе проектировщики: за счёт чего здание сможет вырабатывать энергию? Ведь необходим такой источник, который есть всюду, где появляется дом. Ответ пришел сам собой – за счет ежедневно наполняющих и покидающих его людей, которые будут работать как совего рода «приливная волна». В качестве примера был взят крупный офисный центр в небоскребе. По предварительным расчетам здание высотой 600 м вмещает около 20 тысяч человек. К их массе прибавляется вес автомобилей, которые предлагается парковать в нижней части небоскреба. Всё вместе это даёт огромную цифру – несколько сотен тысяч тонн. Утром, с 8 до 10, люди наполняют здания, вечером – покидают, и его вес меняется. Перепад веса в течение суток авторы предлагают использовать для производства электроэнергии.

Архитекторы разработали механизм, благодаря которому небоскреб под тяжестью наполняющих его людей смог бы уходить вниз под землю примерно на 20 м, запуская работу генераторов, а ночью подниматься обратно, опять-таки генерируя электричество. «Представим, что небоскреб изначально уравновешен за счет некоего противовеса, – поясняет Горяинов. – Когда люди заполняют небоскреб, он начинает опускаться, потому что стал тяжелее противовеса. Вечером люди уходят домой, и противовес возвращает небоскреб в исходное положение. Таким образом, двигаясь вверх и вниз как поршень, он постоянно генерирует энергию».

В качестве противовеса архитекторы предложили использовать воду. Противовес из бетона или металла, равный по массе небоскребу, в этом случае неэффективен из-за высокой стоимости. Другое дело вода – при минимуме затрат её можно использовать ещё и как художественный инструмент. К примеру, в своем проекте авторы окружили территорию вокруг башни водоемом, спрятав под ним две или четыре ёмкости с водой. Когда небоскрёб уходит под землю, кубы наполненные водой поднимаются над поверхностью водоема. Избыток воды стекает по их граням водопадами, превращая конструкция в подобие кинетической скульптуры. Ночью ёмкости, масса воды внутри которых остаётся постоянной, снова погружаются под воду.

Другой вариант противовеса – жилое здание с обратным циклом. Утром люди покидают свои квартиры, отправляясь на работу и в школу, а вечером возвращаются обратно. Конечно, в этом случае процесс наполнения здания людьми значительно более растянут во времени. Но и этого, по расчетам архитекторов, будет достаточно для того, чтобы хотя бы частично выполнять роль противовеса. Усилие от здания к противовесу – будь то вода или жилой дом – предлагается передавать с помощью гидравлической системы.

Предусмотрены разные варианты расположения небоскрёбов в городе. Можно было бы создать целую сеть небоскребов, постоянно перераспределяющих вес между собой. Между жилой и офисной башнями авторы предлагают установить статичную башню-сад. Она никуда не двигается, но служит для отдыха офисных сотрудников. Соединенная с основными зданиями спиральными переходами, такая башня стала бы завершающим звеном в создании фрагмента полноценного городского пространства, способного обеспечить человека всем необходимым.

Предполагается, что здание будет опускаться вниз достаточно плавно и неощутимо для находящихся внутри людей. А входом будет служить пандус, работающий как пружина, меняя угол подъёма с крутого утром на пологий днём. Подобный же пандус предусмотрен и для машин.

Внешний вид здания пока схематичен, – говорят авторы. Для конкурса они предложили башню со стеклянным фасадом, окружённым подобием экзоскелета – трехмерной механической структурой, которая сжимается и разжимается в течение суток вслед за движением здания по вертикали. Поэтому с изменением положения небоскреба будет меняться и его силуэт, то вытягиваясь в струнку, то ощетиниваясь как ёж. В подвижных узлах экзоскелета могут быть расположена дополнительные генераторы, также вырабатывающие электричество. В целом же постоянное движение небоскреба позволяет реализовать самые разные кинетические варианты фасадов. Например, можно сделать двойной фасад с одним подвижным и вторым статичным слоем: при движении рисунок стен будет постоянно меняться, провоцируя возникновение эффекта муара. Была и более фантастическая идея, согласно которой здание могло бы не только двигаться по вертикали, но и вращаться вокруг своей оси – опускаясь, оно бы ввинчивалось в землю.

Пока нет точного представления о количестве вырабатываемой таким способом энергии, его эффективность не ясна. Но если предложенный метод позволит даже частично снизить энергозатраты, а в любом высотном здании они огромны, если вырабатываемой энергии хватит хотя бы на инженерные коммуникации, то и это станет большим достижением – уверены авторы.