АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ GEODOME (ГЕОКУПОЛ) В СЕВЕРНЫХ РАЙОНАХ РОССИИ

При работе вахтовым методом в отдаленных районах, широко применяются мобильные здания и сооружения. Согласно стандарту (ГОСТ 25957-83) мобильное здание или сооружение определяется как здание или сооружение комплектной заводской поставки, конструкция которого обеспечивает возможность его передислокации.

Организация внутренней инфраструктуры мобильного здания (электроснабжение, отопление, водоснабжение и т. д.) должна обеспечивать его автономность.

Основными преимуществами мобильных зданий являются:

·     возможность передислокации с использованием наиболее массового транспорта;

·     высокая оборачиваемость зданий и сооружений за счет минимальных размеров безвозвратных потерь;

·     высокий уровень заводской готовности объекта;

·     ввод объекта в эксплуатацию в минимальные сроки;

·     малый вес, простота конструктивного решения, легкость монтажа и демонтажа.

Северные районы объединяют специфические климатические и территориальные особенности, требующие специального подхода.

Суровость природных условий характеризуется сочетанием таких неблагоприятных факторов, как:

·     длительность зимнего периода 130–250 дней в году;

·     низкие температура воздуха (до – 60˚С);

·     мощный снежный покров;

·     сильные ветры до 25–30 м/сек.

Специфика применения мобильных зданий, связанная с их транспортировкой и использованием в экстремальных условиях, зачастую диктует необходимость поиска новых пространственных форм.

В строительной практике широко используют прямоугольную форму объемного блока (рисунок 1). Это обусловлено прежде всего:

·     простота технологии изготовления;

·     простатой монтажа;

·     рациональной планировкой пространства.

Рисунок 1. Контейнерный тип здания

К сожалению, традиционная форма не обладает высокой обтекаемостью, что сильно влияет на транспортировку и использование при сильных ветровых нагрузках.

Плохо обтекаемые традиционные формы зданий вызывают значительные аэродинамические силы уже на малых скоростях, не позволяя вертолету развивать скорость более 80 км/ч. При этом резко возрастает расход горючего (почти в 2 раза). Для снижения аэродинамических сил, действующих на здание в процессе его транспортировки, целесообразно проектировать его в форме хорошо обтекаемого тела.

При транспортировке грузовым автотранспортом присутствует ограничение по габаритам здания, так как здание должно быть не больше ширины дорожного полотна (3 м).

В настоящий момент разработаны системы, которые помогают решить проблемы, связанные с транспортировкой мобильных конструкций. Одной из таких систем является конструктивное решение GEODOME (рисунок 2).

Рисунок 2. Система GEODOME

Данная технология обладает рядом отличных технических и эксплуатационных характеристик. Кроме того, обладает необычным архитектурным стилем.

Купол обладает свойством естественной вентиляции. Именно поэтому все древние жилища человека (юрта, вигвам, иглу) имели круглую форму и небольшое отверстие на макушке строения. За счет круглой формы и разности давления создается естественный воздушный поток, который вентилирует пространство внутри купола.

Современная адаптация этой технологии была представлена Ричардом Бакминстером Фуллером в 1940 году (США).

Конструкции ребристых куполов состоят из отдельных плоских или пространственных рёбер в виде балок, ферм или полуарок, расположенных в радиальном направлении и связанных между собой прогонами.

Для обеспечения общей жёсткости купола в плоскости прогонов устраиваются с определённым шагом скатные связи между рёбрами, а также вертикальные связи для развязки внутреннего пояса арки – между вертикальными связями устраивают распорки.

Расчётными элементами купольного покрытия являются: рёбра, опорное и центральное кольцо, прогоны, скатные и вертикальные связи.

Рисунок 3. FRP панель системы GEODOME

Технология мобильных зданий GEODOME разработана Южной Кореей.

Технология GEODOME позволяет в кратчайшие сроки возводить бескаркасные самонесущие куполообразные сооружения из FRP (Fiber-ReinforcedPlastic) панелей (рисунок 3), изготовленных из армированного стекловолокна с тепло- и гидроизоляцией.

Конструкция оказывает минимальная нагрузку на фундамент), низкая (вплоть до нулевой) усадка.

Прочность конструкции обеспечена используемым материалом, а жесткость – продольными и поперечными ребрами жесткости.

Армированное стекловолокно состоит из комбинации полиэфирной смолы, стекловолокна и усиливающих материалов из стальной сетки.

Крепление панелей между собой осуществляется болтовыми соединениями. Герметичность стыков предусмотрена конструктивным решение (используются резиновые прокладки).

Основными характеристиками зданий GEODOME являются:

·     долговечность конструкции (до 50 лет);

·     возведение в кратчайшие сроки в условиях северных районов;

·     выдерживает ветровую нагрузку до 28 м/с (испытания в аэродинамической трубе);

·     устойчивость к температурным колебаниям от минус 70˚С до плюс 120˚С;

·     панели GRP огнестойки и не подвержены коррозии, плесени, ржавчине, не подвержены воздействию микроорганизмов, химически не активны;

·     возможность сборки-разборки до 5 раз;

·     идеальная форма для внутренних воздушных потоков, что позволяет быстро отапливать или охлаждать помещение, затрачивая при этом на 30–50 % меньше энергии, чем в модульных зданиях прямоугольной формы.

Подводя итоги, можно сказать, что быстровозводимые здания – современное решение для обустройства жизнедеятельности вахтовым рабочим, строителям, а также для оперативного решения ситуаций с временным жильем.

Климатические и технологические особенности возведения и эксплуатации зданий и сооружений в районах севера с суровым климатом предъявляют к конструкциям «северного исполнения» повышенные требования по несущей способности, надежности, максимальной заводской готовности и сочетанию с другими конструкциями.

Список литературы:

1. Енджиевский Л.В., Наделяев В.Д., Петухова И.Я. Каркасы зданий из легких металлических конструкций и их элементы: учеб. пособие – 2-е изд., перераб. и доп. – Красноярск: ИПК СФУ, 2010. – 248 с.