Архитектура

Архитектура нашего ближайшего будущего, используя последние достижения науки и новые технические разработки в области строительства, может осуществить переход на новый этап своего развития, для того, чтобы создать и максимально расширить более комфортное и безопасное пространство для обитания человека.

Для этого уже сегодня можно начинать строить надёжные, просторные и комфортные светопрозрачные сооружения, которые уже завтра смогут помочь защититься находящимся в них людям от: неблагоприятных погодных явлений, дождя и снега, жары и холода, сильного ветра и надоедливых насекомых, ухудшающейся экологии и проявлений экстремизма.

Уникальные проекты таких сооружений начинают активно разрабатываться в мире «Купол над Хьюстоном» , а некоторые из них уже и реализуются.

Так, в г. Астана (Казахстан) при помощи английских проектировщиков и турецких строителей построен 100-метровый светопрозрачный шатёр (со шпилем его высота – 145 м). О его строительстве рассказывает большой документальный фильм

В 2012 г. в России разработана относительно простая и недорогая технология строительства большепролётных светопрозрачных защитных сооружений. Идея заключается в создании над комплексом зданий единого надёжного многопоясного тросового светопрозрачного покрытия, которое объединяет эти здания в одно целое.

То есть, вокруг этих зданий создаётся прочная светопрозрачная защитная оболочка, обеспечивающая во внутреннем пространстве сооружения постоянных и комфортных для человека условий (температура, влажность, чистота воздуха, освещенность, безопасность и др.).

Особенности и преимущества

Строительство таких сооружений осуществляется способом перекрытия пролётов между разновысокими зданиями многопоясными тросовыми системами со светопрозрачным покрытием, что обеспечивает создание объемных замкнутых пространств, изолированных от окружающей среды надёжной светопрозрачной оболочкой.

В качестве опор для светопрозрачного покрытия применяются не специально построенные для этого конструкции, а подготовленные в качестве опор основные здания комплекса (предпочтительно разновысокие), что в значительной мере снижает стоимость затрат на возведение защитного сооружения.

Такое покрытие состоит из предварительно напряженных многопоясных тросовых систем и расположенных поверх них жестких рамных конструкций со светопрозрачными элементами. В качестве которых для покрытия защитного сооружения используются светопрозрачные материалы соответствующие тем климатическим условиям, в которых идет строительство.

Возведение защитных сооружений экономически привлекательно и эффективно, так как их стоимост не превысит 10% сметной стоимости строительства всего комплекса, а площадь ограждающих конструкций всего сооружения при этом уменьшится более, чем на 20% по отношению к сумме площадей ограждающих конструкций всех отдельных опорных зданий комплекса. При увеличении объёма защитного сооружения соотношение стоимости защитной оболочки к сметной стоимости всего сооружения будет уменьшаться, а экономический эффект при эксплуатации сооружения будет увеличиваться.

Это значит, что затраты на строительство обычного жилого микрорайона и такого же микрорайона, но накрытого светопрозрачным куполом, будут приблизительно одинаковыми ( а с учетом разумного уменьшения теплоизоляции и веса ограждающих конструкций опорных зданий защитного сооружения, упрощённой их наружной отделки и др. подобных нюансов, цена строительства защитного сооружения может быть даже меньше стоимости строительства отдельного комплекса зданий, но без купола).

Экономический эффект при эксплуатации защитного сооружения очевиден и будет более ощутимым в северных районах зимой, а в жарком климате — летом. Кроме того, эти сооружения создадут ощущение круглогодичного комфорта и безопасности для находящихся в них людей.

Чем больше внутренний объём защитного сооружения, тем само сооружение и созданный в нём микроклимат устойчивее к негативным внешним и внутренним воздействиям и тем дешевле поддерживать в таком сооружении заданные параметры. Некоторые инженерные системы, как например, система рекуперации воздуха, при больших объёмах помещений значительно эффективнее — в пересчете на 1 м2 полезной площади они дешевле в производстве и экономичнее в эксплуатации. Кроме того, внутренний тёплый воздух, создавая подъёмную силу (согласно закону Архимеда), снизит нагрузки от веса светопрозрачного покрытия на фундаменты опорных зданий сооружения;

В жарком климате защитные сооружения за счёт замены части светопрозрачного покрытия на солнечные батареи смогут не только способствовать выработке необходимой для сооружения электроэнергии, но и сэкономить значительные энергоресурсы на снижении потребности в кондиционировании воздуха за счёт частичного затенения внутреннего пространства сооружения.

Эффективность создания комфортной среды внутри сооружения обеспечивается в этом случае за счёт того, что количество солнечной энергии, попадающее через светопрозрачное покрытие внутрь сооружения, будет автоматически регулироваться при помощи расположенных на светопрозрачном покрытии систем затенения, светоотражения, светопреломления. Находящееся на большой высоте светопрозрачное покрытие и размещённое на нём оборудование за счёт свойств света (отражения, преломления, дифракции и интерференции) малозаметны для людей находящихся внутри защитного сооружения.

В районах Крайнего Севера и Сибири такие сооружения смогут круглогодично защищать людей (в первую очередь детей), находящихся внутри, не только от непогоды, низких температур окружающего воздуха, но и многочисленных кровососущих насекомых.

Для защиты от снежных заносов на светопрозрачном покрытии предусмотрены специальные снегоочистительные механизмы и различные системы антиобледенения. Рассматриваемые защитные сооружения дают огромные возможности для энергосбережения, в том числе возможность применения и эффективного использования так называемых низкопотенциальных источников тепла.

Защита экологии

Жителей защитных сооружений не может не обрадовать пространство, в котором исчезнут автомобили (такие привычные, но такие ненавистные многим горожанам), а их место при необходимости займут экологичные миниэлектромобили, велосипеды, движущиеся дорожки, наклонные лифты или другие виды внутреннего транспорта. Необходимые для внешних поездок личные транспортные средства будут размещаться на парковках (предпочтительно подземных) в опорном контуре защитного сооружения.

В будущем, при развитии соответствующих технологий и возникшей потребности, во внутреннем пространстве большого защитного сооружения для жильцов могут быть предоставлены искусственно созданные и безопасные явления погоды: колебания температур в течение дня, любые режимы освещённости, движение воздуха напоминающее ветер, дождь, запахи и звуки природы и др.

Строительство подобных светопрозрачных защитных сооружений по большинству критериев наилучшим образом вписывается в идею так называемого «Зелёного строительства».

Строительство многофункциональных комплексов защитных сооружений за пределами крупных городов и объединяющих под одной светопрозрачной крышей жилые, детские, образовательные, офисные, научные, торговые, спортивные и другие помещения, учреждения и здания, позволит мгновенно "оттянуть" туда активную и успешную часть населения мегаполисов и понизить чрезмерную скученность городского населения.

Современная же архитектура, не только не думает об этом, но, как специально, стремясь куда-то вверх, провоцирует своими часто необдуманными высотными проектами и чрезмерным уплотнением городской застройки дальнейшее скучивание населения в отдельных точках уже и так перенаселённого пространства.

Очевидно, что за этими сооружениями будущее. И только от нас зависит, когда это будущее к нам придёт.

«Купол над Хьюстоном»

Суперсооружения. «Самый большой шатёр в мире»

С.П. Алексеев
инженер-строитель (Санкт-Петербург)

www.architect.3dn.ru