Купольные дома

Строительство быстровозводимых жилых и социальных объектов в рамках концепции «архитектура ноосферы» под брендом «ЛотосДом»

С точки зрения эниологии − науки об энергоинформационном обмене в природе и обществе − купола и своды обладают свойством распределения концентраций энергонапряжений. Круглым формам присуще равномерное поле без существенных зон напряжений и патогенных аномалий в отличие от углов, особенно близких к 90 градусам. Осмысление мироздания человечеством начиналось с представления о шаре: золотом шаре, золотом яйце, из которого − как из символа творческого начала − развернулась Вселенная.

Крупномасштабный проект в рамках концепции «Архитектура ноосферы», разработанной российским архитектором Виталием Николаевичем Гребневым, предусматривает строительство быстровозводимых жилых и социальных объектов под брендом «ЛотосДом», создание и отработку технологий сооружения (экологически чистых, долговечных, сейсмостойких типовых объектов) с использованием инновационных строительных материалов.

Освоение новых технологий изготовления без цементных строительных материалов из экологически благоприятных материалов для организма человека: производимые из песка, и других кремнистых полезных ископаемых общего распространения (опока, диатомит, трепел, цеолит и т.п.), добываемые открытым способом, зола уноса, переработка «хвостов» - промышленных отвалов.

Строительство на территории России экопоселений инновационного типа, развитие их научно-производственной и социально-экономической сферы на базе использования экологически чистых и энергосберегающих строительных технологий, систем жизнеобеспечения, с формированием единой инновационной информационной среды управления жилищно-коммунальным хозяйством на основе современных телекоммуникационных технологий.

На текущий момент в рамках разработки и освоения новой технологии домостроения, проведены основные работы по НИОКР, выполнены концептуальные, проектные, конструктивные и технологические разработки, получены соответствующие патенты, приобретено и изготовлено необходимое оборудование для выполнения строительно-монтажных работ, а также построены экспериментальные объемы готовых сфер, несколько жилых объектов.

Давно пришло время менять отношение к строительству − по нашим ли технологиям или по другим, но мы должны строить иначе: быстрее, легче и дешевле, созвучно с природой, миром.

Архитектура должна быть постоянно меняющейся, гармоничной как сама жизнь, развиваться из самой себя: форма из формы, функция из функции, словно живая клетка. Лѐгкая, прозрачная, светлая, недорогая, без застывших бетонных форм и догм − такова, думается, будет архитектура будущего. Наша цель − сделать еѐ архитектурой настоящего.

Разработанная концепция архитектуры базируется на понимании того, что воздушную среду желательно ограждать лѐгкими, гармонирующими с окружающим миром формами. Известно, что природа, в отличие от нашего традиционного строительства, не создаѐт сложные, немобильные конструкции и технологии.

Преимущества и возможности строительства сферических объемов:

1. Сфера – наилучшая форма для дома при ветровых и снеговых нагрузках.

2. Сфера имеет наибольший объѐм при наименьшей площади поверхности.

3. Минимальны материалоѐмкость, трудоѐмкость и время создания сферы.

4. Сферическая форма сама по себе является энергосберегающей, к тому же она изготавливается практически бесшовной, что минимизирует теплопотери, и снижает затраты на устройство отопительной системы.

5. Всѐ необходимое для изготовления сфер базируется на 2-3машинах.

6. Не нужен ремонт кровли-крыши, это одно целое, без швов, без использования многочисленных материалов и конструкций современных кровель.

 7. Вопрос вентиляции – герметически закрывающееся отверстие вверху сферы, а также в соответствии проектной документацией.

8. Дом-сфера дѐшев в эксплуатации; нет необходимости ремонтировать перекрытия, чердаки, красить, крыши.

9. Ввиду лѐгкости и прочности сфер целесообразно их строительство в сейсмически опасных районах.

10. Поверхность шара примерно на четверть меньше, чем поверхность куба такого же объема. Это означает, что на сферические сооружения нужно расходовать материалов на четверть меньше, чем на кубические. В сферических сооружениях нет углов, где обычно застаивается воздух, их легче проветривать. Не нужны специальные блоки-фундаменты, фундаменты отливаются выше поверхности земли, на подушке из ПГС. (для различных грунтов – разные технологии).

11. Сферу значительно сложнее разрушить взрывами; даже пробитая в одном или нескольких местах, она не теряет своих конструктивных способностей и не складывается.

12. Удобно возведение сфер в труднодоступных местах: горных базах отдыха, геолого-разведывательных базах, в жилых поселках на Севере. В недоступные места всѐ оборудование доставляется на вертолѐте.

Использование сферических композиций даѐт новое формообразование в таких объектах, как бассейны, оранжереи, бани, теплицы, киоски, автостоянки, павильоны, магазины, кафе, видеозалы, фитнес-центры, офисы, спортзалы, пансионаты, детские лагеря и т. п.

13. Можно создавать сферические многоярусные городские структуры, используя минимальные площади под фундаменты, развивая пространственные композиции над трассами, прудами, лесами.

14. Удачно будут вписываться в сферические ансамбли вантовые конструкции: пространственные переходы, большие консольные выносы балконов и площадок, включение земного ландшафта и водной поверхности

Отладив технологии изготовления сфер различных размеров на месте строительства, мы создадим дешѐвое, – то есть, такое, каким оно должно быть у природы,– всегда новое строительство. Где архитектором будет тот, кто строит себе дом.

Подобное строительство сделает жилище человека не таким «драгоценным», трудоѐмким и материалоѐмким; соответственно, будет формировать в нѐм большую степень свободы, мобильности и независимости в своѐм сознании.

Экономические преимущества возведения сферических строений:

 Согласно проведенным расчетам, возведение домов-сфер является экономически выгодным по сравнению со строительством по традиционным технологиям.

Поверхность шара примерно на четверть меньше, чем поверхность куба такого же объема. Это означает, что при строительстве сферических сооружений нужно материалов на четверть меньше, чем на кубических.

Круглый дом — это экономия:

20% — на использовании строительных материалов при строительстве дома. Геометрия сферы гораздо эффективнее прямоугольных структур в соотношении внутреннего объема к оболочке. Пример: Дом 10*10=100 кв. метров, периметр = 40 метров Купол диаметром 11,3 метра = 100,28 кв. метров, длина окружности 35,5 метров. Экономия начинается уже с фундамента! Не экономя на качестве!

40% — на строительных работах. Дом строится быстро и не требует тяжелой строительной техники. Вы можете снизить ваши расходы, на строительные работы, выполнив часть самостоятельно и также получить экономию на сроках строительства.

 60% — на эксплуатации. Только геометрия сферы способна предоставить более низкие эксплуатационные расходы на отопление, в отличие от прямоугольного дома. Меньше площадь стен – соответственно меньше площадь теплопередачи и потери тепла меньше. Аэродинамические свойства купола уменьшают сопротивление ветру, не создаются зоны высокого и низкого давления, следствие отсутствие сквозняков и выветривания тепла.

Энергосбережение.

Одним из главных факторов, позволяющих снизить потребление энергии в куполе, является его форма. Благодаря устранению прямых углов, мы избавляемся от 20% площади стен, добавляя столько же к площади пола. Это, в свою очередь, снижает потерю тепла через стены и крышу на те же 20%.

Циркуляция воздуха.

У куполов есть ещѐ одно преимущество перед обычными домами. Теплый воздух, проникающий через пол, стремится непосредственно к вершине купола. Воздух входит через приточные проемы в основании сферы, во время открывания дверей, окон и по мере нагревания поднимается вверх и выходит через вытяжные отверстия в куполе. Сферические конструкции экономят энергию, затрачиваемую на отопление и охлаждение.

Теплопотери здания находятся в прямой пропорции к его аэродинамическому сопротивлению. Ветер плавно скользит поверх и вокруг купола, создавая недостаточные завихрения и воронки, чтобы нарушить пограничный слой воздуха, который крепится к поверхности любого объекта интермолекулярной микрогравитацией. Благодаря аэродинамическому эффекту конструкции ветер огибает купол с меньшим сопротивлением.

У прямоугольного же здания очень высокая парусность. Ветер ударяется прямо в вертикальную стену, срывает теплоизолирующую прослойку воздуха, создает область высокого давления. А подветренная сторона здания в это время находится под влиянием турбулентных потоков и частичного вакуума.

Положительное соотношение площади к объему – не единственная причина удивительных термальных характеристик куполов; меньший процент огороженного воздуха соприкасается с оболочкой, где происходят потери тепловой энергии, или нежелательный нагрев. Удвоение размеров купола приводит к удвоению его термоэффективности. Это законы аэро и термодинамики на службе купола.

Сфера основана на тех же энергетических, формообразующих началах, что и стихии. Сфера не противостоит стихиям, как плоскость, она едина с ними в «рождении». «Почему смерчи сносят прямоугольные города? Думаю, не надо объяснять. Они имеют разные формообразующие начала. Почему волна сносит прямоугольные города? Потому что плоскость «воюет» со всем, – еѐ нельзя обтечь, еѐ нельзя облететь, – еѐ можно только разрушить!»

Сейсмоустойчивость купольных зданий.

Очень актуальный в настоящее время вопрос: Сферу значительно сложнее разрушить взрывами; даже пробитая в одном или нескольких местах, она не теряет своих конструктивных способностей и не складывается. Купольная архитектура несет в себе ряд очень полезных свойств и преимуществ:

Технологические.

Купол является САМОНЕСУЩЕЙ конструкцией, позволяющей достигать высочайшей прочности при довольно малых затратах материалов и вспомогательных средств. Количество строительных операций минимальное. Важная часть данной домостроительной технологии заключается в том, что вся работа по возведению сфер и перемещению опалубок проводится без подъемных кранов в течение всего процесса, кран нужен только во время монтажа и демонтажа опалубок, что удешевляет процесс возведения сфер.

Преимущества дизайна купольных конструкций.

 Гармоничная форма пространства, прекрасная акустика, более выгодные принципы распространения света – требуется меньше источников освещения; пассивное солнечное отопление, естественная конвекция воздуха создают ощущение комфорта и обеспечивают как высокую работоспособность, так и располагают к душевному отдыху.

Эксплуатационные.

Теплопотери в любом здании обусловлены в первую очередь площадью соприкосновения с окружающей средой. Для купола эта величина на четверть меньше по определению. Кроме того, отсутствует самый сложный “мост холода” - примыкание фасада и кровли. Даже эти качества дают экономию на отоплении и кондиционировании до 30%, а применение энергосберегающих технологий – солнечных коллекторов горячего водоснабжения, геотермальных климатических систем и низковольтного осветительного оборудования на солнечных батареях – понижает выплаты по эксплуатационным счетам до 70%.

Применение эффективных и даже уникальных строительных технологий позволят широко развивать рынок строительных услуг во все регионы страны, в том числе и в отдаленные промышленно развитые районы.

Лидирующие позиции в такой важной отрасли как строительство позволят на этой базе развивать многие другие виды межотраслевого сотрудничества, стимулируя товарооборот и взаимовыгодный обмен высокими технологиями.

Высокодоходное участие в крупных строительных проектах возможно только на современной технической и технологической базе.

При осуществлении указанной стратегии появляется возможность создать и вывести на рынок совершенно новые продукты - новую идеологию и систему строительства. Начнет формироваться новая строительная отрасль с новой экономической эффективностью и производительностью. Появится возможность ставить и решать неизмеримо более масштабные строительные задачи, чем те, что решаются сегодня.

Прелов С.А. ООО «ЛотосДом», г. Москва.

Материалы II Всероссийской научной конференции «ЭНЕРГО- И РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ МАЛОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ»