При проектировании современных высотных зданий Японии прежде всего учитывают, что их конструкция должна отличаться гибкостью и способностью раскачиваться, что необходимо для нейтрализации сейсмических воздействий. Устойчивость всего сооружения во многом зависит от его фундамента. Конструкция, в основе которой находятся толстые слоистые резиновые подушки с вязкостными демпферами, позволяет добиться поглощения сейсмических эффектов в верхней части конструкции более чем наполовину. Для стоек, перекладин, стен и других элементов конструкции используется демпфирующий механизм с блокировкой несущих конструкций
[47]. На крышу помещаются частично заполненные резервуары с водой, чтобы перетекающая во время землетрясений вода гасила сейсмические воздействия.
Все современные высотные здания Японии имеют не только особо прочную пассивно-сейсмостойкую конструкцию, но и в обязательном порядке оборудуются системами активной антисейсмичности, способными поглощать и рассеивать выброс энергии в момент землетрясения, предохраняя здание от разрушения.
Одно из самых страшных и разрушительных землетрясений произошло в Японии 1 сентября 1923 г.
[48] Эта катастрофа в Японии получила название «Великое землетрясение Канто», последствия ее были огромны: в Токио и Иокогаме было уничтожено 575 000 жилых домов. То, что выдержало поземные толчки, было уничтожено пожаром. Три четверти Токио и четыре пятых Иокогамы выгорели дотла. Среди уцелевших построек Токио – «Империал-отель», спроектированный американским архитектором Франком Ллойдом Райтом. Райт разработал специальные подвижные стальные рамы, которые закладывались в фундамент и были способны нейтрализовать воздействие на здание при горизонтальном сдвиге поверхности так, что оно оставалось неподвижным, когда земля под ним приходила в движение
[49]. Из ключевых построек столицы не пострадал также и дворец Акасака (1906–1909 гг., арх. О. Катаяма), резиденция будущего императора Хирохито, также укрепленный гибкими стальными конструкциями.
Ярким примером применения антисейсмических конструкций в современном высотном строительстве долгое время по праву считался «Софитэл» – См. вкл.: илл.6. Гостиница «Софитэл», построенная в 1994 г. в Токио по проекту К. Кикутакэ, имела 26 этажей и состояла из 83 номеров (в 2008 г. она была снесена). Фундамент здания поддерживали 99 опор, вогнанных в землю до твердых пород. К тому же фундамент окружала бетонная стена, препятствующая попаданию грунтовых вод. Гостиница «Софитэл», как известно, стала частичным воплощением глобального проекта К. Кикутакэ «Домов в форме дерева» (1966 г.). Здание в виде ели было разделено на блоки (каждый по 4 этажа). Между блоками предусмотрены пустоты для того, чтобы пропускать ветер. В верхней части постройки был расположен прибор, измеряющий силу ветра и передающий эту информацию в режиме онлайн обслуживающей строительной компании. Венчал здание гостиницы резервуар, вмещающий 55 тонн воды, что помогало предотвратить разрушительные последствия колебаний во время землетрясения. Установлено, что с его помощью сила толчка (а значит, и разрушительное воздействие на постройку) сокращалась на 1/3.
Принцип «центрального столба» японской пагоды широко используется современными японскими архитекторами при строительстве небоскребов. По существу, этот принцип заключается в том, что располагающийся в центре здания столб жестко укрепляется в земле, ведь именно он принимает и «гасит» подземные толчки, не позволяя разрушаться стенам и перекрытиям. В конструкции современных высотных зданий Японии этот принцип воплощен четырьмя жесткими опорными балками, которые соединяются с каркасом металлическими гибкими пластинами
[50].
К. Тангэ. Здание Токийской мэрии. План
Знаменитый пример японского небоскреба, возведенного по сейсмоустойчивым технологиям, – здание токийской мэрии, спроектированное К. Тангэ. Комплекс зданий токийской мэрии (См. вкл.: илл.48, 49), построенный по проекту Кэндзо Тангэ в 1991 г., на момент возведения был самым высоким в Японии. Главное здание, высотой 243 м, состоит из двух башен, Северной и Южной, и напоминает футуристический готический собор. 45-этажные башни имеют общее основание и единый объем, который разъединяется только на высоте 33-го этажа. По расчетам, комплекс токийской мэрии сможет выстоять даже при землетрясениях, столь частых на Японских островах, и выдержать удар стихии, равный по силе разрушения Великому землетрясению Канто 1923 г. Масштаб этой катастрофы был настолько огромен, что с тех пор землетрясение Канто стало точкой отсчета при измерении силы стихийного бедствия в Японии. Воздействие порывов ветра на постройку удалось сократить на треть из-за использования округлых форм с наветренной стороны и грубой текстуры с подветренной, а также с помощью наклона крыш высотных башен под углом 45 градусов. На 43-м этаже обеих башен располагаются общедоступные смотровые площадки, откуда открывается потрясающий вид на город, а в хорошую погоду (обычно осенью и зимой) видно даже знаменитую гору Фудзи.
Башни и телебашни
Все телебашни Японии возводились как символы своего города и по сей день ими являются. В таблице они приведены в порядке увеличения высотности.
В конце 1950-х гг., во время сильнейшего взлета экономики Японии, страна нуждалась в мощном символе этого феномена. С другой стороны, в условиях коммуникационного бума назрела необходимость возвести мощную передающую вышку. Телевизионная башня Токио (арх. Т. Найто, арх. бюро Nikken Sekkei, см. вкл.: илл.50), построенная в 1958 г., получила высоту почти 333 м, что превысило высоту Эйфелевой башни и позволило Tokyo Tower стать самой высокой металлической конструкцией в мире.
