Кіріспе
Механикалық қабат, механикалық пентхаус, механикалық деңгей немесе механикалық жинақ – биік ғимараттың механикалық және электрондық жабдықтарға арналған қабаты. «Механикалық» термині ең көп қолданылады, бірақ «коммуналдық», «техникалық», «қызметтік» және «зауыт» сияқты сөздер де қолданылуы мүмкін. Олар барлық биік ғимараттарда, соның ішінде әлемдегі ең биік көкжиектерде кездеседі және маңызды құрылымдық, механикалық және эстетикалық мәселелерге байланысты. Көптеген ғимараттарда механикалық бөлмелер бар, әдетте жертөледе, бірақ биік ғимараттарға осы мақсат үшін құрылыстың бойымен арнайы қабаттар қажет, себептері төменде талқыланады. Олар құнды алаңды пайдаланатындықтан (лифт шахталары сияқты), инженерлер қызметтердің жеткілікті резервтерін қамтамасыз ете отырып, механикалық қабаттардың санын азайтуға тырысады. Қағида бойынша, көкжиектерде әр 10 тұрғын қабатына 1 механикалық қабат (10%) қажет, бірақ бұл көрсеткіш кең ауқымда өзгеруі мүмкін (төмендегі мысалдарды қараңыз). Кейбір ғимараттарда олар топтасып, ғимаратты бөліктерге бөледі, ал кейбіреулерінде олар құрылыстың бойымен біркелкі таратылады, ал тағы басқаларында олар көбінесе жоғары жағында шоғырланған. Механикалық қабаттар әдетте ғимараттың қабат санауына кіреді (бұл кейбір құрылыс нормаларында талап етіледі), бірақ оларға тек қызметтік лифттер арқылы қол жеткізіледі. Кейбір аймақтардағы жер учаскесін бөлу ережелері механикалық қабаттарды ғимараттың ең жоғары ауданын есептеуден шығарып тастайды, бұл ғимараттың көлемін едәуір арттыруға мүмкіндік береді; мұндай жағдай Нью-Йорк қаласында кездеседі. Кейде ғимараттар он үшінші қабатта механикалық қабатпен жобаланады, он үшінші санға байланысты туындауы мүмкін ырым-жырымдарға байланысты орынды жалға алуда қиындықтарды болдырмау үшін.
A mechanical floor, mechanical penthouse, mechanical layer or mechanical level is a story of a high rise building that is dedicated to mechanical and electronics equipment. "Mechanical" is the most commonly used term, but words such as utility, technical, service, and plant are also used. They are present in all tall buildings, including the world's tallest skyscrapers, with significant structural, mechanical and aesthetics concerns. While most buildings have mechanical rooms, typically in the basement, tall buildings require dedicated floors throughout the structure for this purpose, for a variety of reasons discussed below. Because they use up valuable floor area (just like elevator shafts), engineers try to minimize the number of mechanical floors while allowing for sufficient redundancy in the services they provide. As a rule of thumb, skyscrapers require a mechanical floor for every 10 tenant floors (10%), although this percentage can vary widely (see examples below). In some buildings, they are clustered in groups that divide the building into blocks, while in others they are spread evenly through the structure, and in still others, they are mostly concentrated at the top. Mechanical floors are generally counted in the building's floor numbering (this is required by some building codes) but are accessed only by service elevators. Some zoning regulations exclude mechanical floors from a building's maximum area calculation, permitting a significant increase in building sizes; this is the case in New York City. Sometimes buildings are designed with a mechanical floor located on the thirteenth floor, to avoid problems in renting the space due to superstitions about the number.
Құрылымдық мәселелер
Кейбір көкжайлардың тар құрылыс өзектері болады, олар құлаудың алдын алу үшін тұрақтандыруды қажет етеді. Әдетте, бұл өзекті сыртқы суперколонналарға аутриггерлік фермаларды пайдалану арқылы белгілі бір аралықта қосу арқылы жүзеге асырылады. Құбылыстың үшбұрышты пішіні кеңселерді салуға кедергі келтіреді, сондықтан бұл бөлімдерде механикалық қабаттар орналасады, көбінесе екі қабаттан тұрады. Үйлесімді массалық демпферлер сияқты қосымша тұрақтандыру элементтері де оларды орналастыру немесе қызмет көрсету үшін механикалық қабаттарды қажет етеді. Бұл орналасу әдетте лифт аймақтарының ішкі бөлінісіне әсер етеді. Лифттердің барлығы дерлік қызмет көрсететін соңғы қабаттан жоғары машина бөлмелерін қажет етеді, сондықтан механикалық қабаттар көбінесе шахталарды үнемдеу үшін бір-бірінің үстіне орналастыру үшін қолданылады. Кейде осы қабаттардың астында транзиттік деңгей немесе аспан вестибюлі орналастырылады. Ең жоғарғы кеңсе қабатына жететін лифттерге де жоғарыдағы машина бөлмелері қажет; олар кейде толыққанды механикалық қабаттарға, бірақ көбінесе механикалық пентхаусқа орналастырылады, онда байланыс жабдықтары мен терезе жуу құралдары да болуы мүмкін. Көптеген ғимараттардың дизайнында бұл жай ғана "қорап" болып шатырға орналасады, ал кейбіреулерінде әсем шпильдің ішінде жасырылады. Соның салдарынан, егер ең жоғарғы механикалық қабаттар жалпы санына есептелсе, мұндай дизайнмен аспан қыртысында "ең жоғарғы кеңсе қабаты" деген нәрсе болмайды.
Механикалық мәселелер
Құрылымдық қолдау және лифт басқарудан өзге, механикалық қабаттардың басты мақсаты – жылу жүйесі, желдету және ауа кондициялау (HVAC) сияқты инженерлік желілерді қамтамасыз ету. Олар ауа таратқыштар, салқындату мұнаралары (механикалық пентхаустарда), электр генераторлары, салқындатқыш станциялар, су сорғылары және тағы да басқа жабдықтарды қамтиды. Атап айтқанда, суды жоғарғы қабаттарға жеткізіп, сақтап тұру мәселесі көкжайлардың жобалау кезіндегі маңызды шектеу болып табылады. Су тұрғындарға қолдануға, ауа кондициялауға, жабдықтарды салқындатуға және спринклерлер арқылы негізгі өрт сөндіруге қажет (өйткені жердегі өрт сөндіру техникасы көбінесе оннан астам қабатқа жетпейді). Су сорғыларының бірнеше жүз метр биіктікке суды тікелей жіберуі тиімсіз және көбінесе мүмкін емес, сондықтан аралық сорғылар мен су резервуарлары қолданылады. Әрбір механикалық қабаттағы сорғылар келесі қабатқа релелік станция ретінде жұмыс істейді, ал резервуарлар қалыпты және төтенше жағдайларда пайдалану үшін суды сақтайды. Әдетте, сорғылардың қуаты жеткілікті болады, егер сол қабаттағы сорғылар істен шықса, бір қабатты айналып өтіп, суды екі қабатқа дейін жіберуге мүмкіндік береді. Генераторлар, компрессорлар және лифт машиналарын орналастырған механикалық қабаттарда өрт қауіпсіздігіне ерекше көңіл бөлінеді, себебі бұл элементтерде отын немесе майлау үшін май қолданылады. Механикалық қабаттарда ғимаратты қамтамасыз ететін және кейде сыртқы байланысқа арналған коммуникация және басқару жүйелері де орналасқан, мысалы, үлкен шатырлық антенна (ол жоғарғы қабаттағы механикалық деңгейлерде физикалық түрде бекітілген). Заманауи компьютерлік HVAC басқару жүйелері орталықтандырылған қашықтан басқару арқылы жабдықтарды қабаттар арасында тарату мәселесін азайтады.
Эстетикалық мәселелер
Көптеген механикалық қабаттар желдету және жылуды сыртқа шығару үшін периметрінің көп бөлігінде немесе барлық бөлігінде сыртқы желдеткіштерді немесе жалюзилерді қажет етеді, бұл шыны терезелерді орнатуға мүмкіндік бермейді. Соның салдарынан көзге көрінетін "қою жолақтар" пайда болады, бұл әсіресе ғимарат толығымен шынымен қапталған болса, фасадының жалпы дизайнын бұзуы мүмкін. Әртүрлі сәулет стилі осы мәселеге әртүрлі тәсілдермен келеді. 1960-1970 жылдардағы модернизм және халықаралық стильде, форма функцияны күзеді, желдеткіштердің болуы кемсітулі емес. Керісінше, ол лифттер мен кеңселердің орналасуын көрсете отырып, ғимараттың функционалдық құрылымын нақты көрсетеді. Бұл Дүниежүзілік сауда орталығының егіз мұнараларында және Уиллис мұнарасында жақсы байқалады. Миннеаполистегі IDS мұнарасындағы ең төменгі механикалық қабат көше және эстакада деңгейіндегі Кристалл Корт сауда орталығынан және жоғарыдағы кеңсе мұнарасынан визуальды түрде бөлінеді; ал жоғарғы механикалық қабат (50-ші және 51-ші қабаттардың үстінде, ең жоғары орналасқан қабаттар) ғимараттың "тажы" ретінде қызмет етеді. Алайда, жаңа постмодернизм стиліндегі аспаншеттердің дизайнерлері желдеткіштерді және басқа механикалық элементтерді әртүрлі тәсілдермен жасыруға тырысады. Бұл күрделі қабырға бұрыштары (Петронас мұнаралары), күрделі торапты қаптама (Джин Мао ғимараты) немесе әшекей болып көрінетін шынысыз бөлімдер (Тайпей 101, Джин Мао ғимаратының шатыры) арқылы жүзеге асырылады. Кейбір төмен қабатты, тұрғын үй (әдетте пәтерлер немесе жатақханалар) немесе тұрғын емес ғимараттар, әсіресе еңіс шатырлар және/немесе қоңырау мұнаралары сияқты элементтерді қолдаушы сәулет стилінде салынған болса, механикалық қабаттары шатырлар немесе мұнаралар ретінде жасырылуы мүмкін. Мұндай жағдайда механикалық қабаттың желдету жүйелері фронтондық желдеткіштер, мансарда терезелері немесе аббат сындары (қоңырау мұнарасындағы жалюзилер) ретінде көрінеді. Мысалы, UCLA-дағы Додд Холл сияқты кейбір ғимараттарда механикалық қабат шатыр және қоңырау мұнарасы ретінде жасырылған.