Воздушные замки

Бойко Н. Воздушные замки // Строительство и реконструкция . . 5 декабря 2002 (№ 12) . С. 17

Кто бы мог подумать, что сказки о воздушных замках, наши дни обретут реальные очертания. Сегодня, конструкции, основой которых служит воздух, можно встретить во многих местах. В настоящее время воздушные сооружения нашли широкое применение в нашей жизни.



История пневматических строительных конструкций имеет давние корни. Изобретателем их считают английского инженера Фредерика У. Ланчестера, который запатентовал конструкцию воздухоопорного здания в 1917 г. Однако известный немецкий специалист в области легких конструкций профессор Фрей Отто, не отрицая приоритета конструкции Ланчестера, отметил, что ?по всей вероятности, ей предшествовали еще более ранние, но неизвестные проекты...?

Немного истории

В глубокой древности человек уже использовал примитивные плавсредства из шкур животных, которые затем превратились в надувные лодки, плоты и даже корабли. Надувные матрацы из кожи применяли в походах солдаты Древнего Рима. Не могли не заинтересовать надувные конструкции и великого инженера Возрождения Леонардо да Винчи. Дж. Вазари свидетельствует: ?Изготовив особенную восковую массу, он делал из нее ... тончайших, наполненных воздухом существ, которых он заставлял надуваться и взлетать вверх...?

В дальнейшее развитие и совершенствование воздухоопорных зданий внесли свой вклад многие ученые и практики разных веков. Но особое развитие воздушные конструкции получили в XX столетии.

1929 г. ? Японец Кашениге Номура изготовил опытный образец палатки ?Тент-модерн? размерами 2x2x2 м с каркасом из четырех пневмостержней.

1936 г. ? Профессор Г. И. Покровский, неоднократно выступает в печати с предложениями, относящимися к области ?аэростатической архитектуры?. Его статья ?Тонкие пленки? открыла серию публикаций с оригинальными предложениями в этой области.

1942 г.?Американец Герберт Г. Стивенс разработал проект перекрытия здания авиасборочного цеха в виде воздухоопорной оболочки диаметром 365 м из листовой (1,27 мм) стали.

1946 г.?Американский авиационный инженер Уолтер У. Бэрд создал первое в мире реальное пневматическое сооружение (купол укрытия радиолокационной антенны).

1956 г. ? У. Бэрд организовал фирму ?Бэрдэйр? и через год изготовил около 100 пневмосооружений.

1958 г. ? Первое пневматическое сооружение в Европе ? павильон ПАНАМ на Брюссельской Всемирной выставке.

1959 г. ? Первое воздухоопорное здание в СССР ? сферический купол диаметром 36 м.

1960 г. ? Первое произведение пневматической архитектуры ? двухслойный воздухоопорный павильон передвижной выставки (В. Ланди, США).

1964 г. ? Э. Линк (США) разработал конструкцию первого подводного дома, в котором два акванавта пробыли 49 ч на глубине 132 м.

1965 г. ? Изобретение технологии бетонирования куполов на надувной опалубке (Д. Бини, Италия).

1970 г. ? Массовое (более 20 единиц) использование пневматических павильонов на ЭКСПО-70.

1972 г. ? Общее число пневматических сооружений во всем мире составляло около 20 тысяч.

1976 г. ? Число пневматических сооружений возросло до 50 тыс. единиц.

Типы воздушных конструкций

Воздушные (пневматические) строительные конструкции, специалисты делят на три типа:

? Пневмокаркасные ? основа которых ? замкнутые элементы, наполненные сжатым воздухом. Эти элементы придают необходимую жесткость конструкции. Преимущество этого типа надувных зданий ? мобильность, небольшие размеры, быстрая установка. Установка возможна практически в любом месте и не требует шлюзовых систем, подготовки площадки, изготовления фундамента.

? Воздухоопорные ? выглядят как гибкая оболочка из прочной армированной виниловой ткани без металлических конструкций, герметично закрепленная на фундамент. Внутрь вентиляторами подается воздух, создавая избыточное давление и являясь опорой для здания.

? Комбинированные ? сооружения, обладающие свойствами воздухоопорных и пневмокаркасных конструкций.

Особенности воздухоопорных конструкций

Воздухоопорные сооружения ? строительные конструкции особого типа. В отличие от обычных конструкций, устойчивость которых обеспечивается жесткостью применяемых материалов, они требуют (помимо статических конструктивных элементов), еще и механизмов ? воздухонагнетательных установок. Это здание недостаточно изготовить и смонтировать, оно существуют как строительная конструкция, если работает система его жизнеобеспечения, постоянно или периодически снабжающая несущие элементы воздухом, сжатым до заданной степени.

Основные достоинства воздухоопорных зданий ? чрезвычайно малый расход материалов, транспортабельность, возможность перекрытия больших пролетов, быстрота монтажа и демонтажа, многооборачиваемость и полное заводское изготовление, сравнительно низкая стоимость, невозможность обрушения, т.е. безопасность в аварийных ситуациях, светопроницаемость и радиопрозрачность ограждающих конструкций.

Недостаток таких зданий?необходимость постоянно поддерживать избыточное давление воздуха под оболочкой и трудности создания микроклимата.

Область применения

В мире накоплен огромный опыт использования воздушных сооружений. Уже продолжительное время во многих странах здания и сооружения пневмокаркасного, воздухоопорного и комбинированного типов успешно применяются для решения различных задач:

? склады и хранилища промышленной продукции и сырья, сельскохозяйственных продуктов, кормов и удобрений, строительных материалов, оборудования, поступающего на строительные площадки, воды и жидкого топлива;

? временные сооружения ? выставочные, культурно-просветительные (лекционные залы, клубы, планетарии), зрелищные (театры, кино, цирки), общепит (кафе, столовые, рестораны), производственные, медицинские, различного назначения при стихийных бедствиях, катастрофах, военных действиях и т.п.;

? мобильные здания ? станции оперативного обслуживания техники, киностудии, госпитали и медпункты, выставки, кинотеатры и клубы;

? покрытия спортивных сооружений ? над теннисными кортами, рингами, помостами, игровыми площадками, плавательными бассейнами, беговыми и ледяными дорожками, легкоатлетическими секторами, хоккейными и футбольными полями, конноспортивными манежами и стадионами;

? стационарные производственные помещения: цеха, мастерские, гаражи, ангары, лаборатории и др.;

? сооружения специального назначения: обтекатели антенн радиолокаторов, надувные антенны, теплицы, оранжереи и т. д.

Специалисты отмечают, что около 30% воздухоопорных зданий служит для рекреации (спорт, отдых, развлечения), 30% ? для нужд промышленности, 30% используется для государственных и военных целей и 10% ? для выставок и др.

Использование в Украине

Мировая тенденция использования воздушных конструкций не обошла и Украину. Тот факт, что в Вооруженных Силах создано специальное подразделение, на вооружении которого состоят аэростаты, свидетельствует об этом.

Воздухоопорные здания и сооружения находят все большее применение и в бизнесе (особенно в малом и среднем). Их цена сравнительно невелика, а функциональные возможности достаточно обширны.

Сегодня уже невозможно себе представить рекламную акцию, выставку или широкомасштабное шоу-мероприятие без красочных фигур, наполненных воздухом ? надувная конструкция брэнда, логотип фирмы или же просто красивая надувная фигура с рекламой.

В последнее время все большей популярностью пользуются надувные конструкции для отдыха и спорта, аттракционы ? батуты, горки.

Производство

Учитывая спрос на воздушные конструкции, их изготовлением занимаются многие компании. Во многих странах знают итальянского производителя ?Plasteco Milano?, изготавливают пневмоконструкции в Японии, США, Германии, России и в других странах, которые имеют давно сложившуюся систему производства и реализации своей продукции.

Занимаются производством воздушных сооружений и в Украине. Отечественный производитель предлагает широкий спектр изделий ? это надувные водные горки, надувные батуты, надувные лабиринты и многое другое.

Стоимость

По утверждению специалистов, стоимость воздушных конструкций зависит, прежде всего, от технических характеристик и сложности архитектурного замысла сооружений и может колебаться в достаточно широких пределах. Для стандартных зданий стоимость 1 м2 составляет от $90 до $150, снижаясь по мере возрастания метража здания.

Вместо заключения

Нельзя не признать, что наряду с активным использованием воздушных конструкций, в целом им принадлежит весьма скромное место в перечне возводимых сооружений.

В этом нет ничего неожиданного. Пневматические строительные конструкции никогда и никем не рассматривались как заменители традиционных сооружений. Однако, благодаря своим качествам, воздушные конструкции все чаще используются в областях, где они наравне конкурируют с традиционными постройками.

Некоторые Воздухоопорные сооружения в мире

Название

Страна

Размеры (м)

Назначение

Tennis Baumgartner Dinelwiese

Австрия

48x36

Теннисные корты

Дельфинарий

Бельгия

45x40

Дельфинарий

British Museum

Великобритания

20x20

Выставочный павильон

US-army

Германия

40x40

Спортивный комплекс

Bingham

Голландия

80x40

Завод

Cyprus

Кипр

30x18

Бассейн

Lybia Army

Ливия

85x48

Склад

Venezuela + St. Lucia

США

120 X 48

Склад

Chemitex Neuchatel

Швейцария

36x18

Теннисные корты