Воздухоопорные конструкции

Малый расход материалов. Р.Б.Фуллеру, известному создателю геодезических  куполов, принадлежит афоризм: "Если вы хотите установить степень совершенства конструкции здания, взвесьте его". В этом смысле воздухоопорные здания вне конкуренции. Ограждающая конструкция - тончайшая (до 1/100000 пролета) мягкая оболочка, а поддерживающей конструкции вовсе нет. Воздух держит все сооружение. 
Транспортабельность воздухоопорных зданий исключительно высока. Ее можно охарактеризовать отношением строительного объема здания к его объему в транспортном состоянии:

Промышленные  здания из сборного железобетона - 3 
Сборные и передвижные дома - 7 
Пространственные конструкции из легких сматериалов - 15-30 
Здания воздухоопорного типа - 1500-2500

 
Возможность перекрытия больших пролетов. Пролеты, перекрываемые воздухоопорными оболочками, зависят от прочности материалов. Современные материалы позволяют делать купола диаметром до 75 м, однако при применении усиливающих канатов и тросовых сеток, воспринимающих основные растягивающие усилия, пролеты можно увеличить до нескольких сотен метров. Достаточно точное регулирование избыточного давления воздуха в зависимости от изменения комбинации внешних нагрузок, а также применение сверхпрочных материалов позволят строить воздухоопорные оболочки таких размеров, которые будут измеряться километрами.

Быстрота монтажа  и демонтажа. Если не считать времени, необходимого для расчистки и  планировки площадки, монтаж воздухоопорного  здания требует нескольких часов. За это время выполняются разбивка контура сооружения, установка анкеров, сборка каркасов шлюзов, раскладка оболочки, крепление ее к основанию, подсоединение воздуховодов, наполнение воздухом (эта операция длится 20-45 мин). Какой бы большой ни была высота здания, все монтажные работы производятся на уровне его основания (пола). Это в значительной мере способствует быстроте монтажа и безопасности производства работ.

Многооборачиваемость. Полное заводское изготовление и  быстрота монтажа способствует многократности использования сооружений. Это особенно важно в случаях, когда сооружения являются инвентарем какой-либо "кочующей" организации. Пневматические тепляки можно последовательно применять на ряде объектов строительства. Зернохранилища или склады для сельскохозяйственной продукции можно сезонно использовать для хранения урожая на полях, железнодорожных станциях и других необорудованных местах. В страдную пору сооружения могут следовать с юга на север. 
Сезонное использование воздухоопорных зданий на одном и том же месте также может быть многократным. Многочисленные спортивные и зрелищные сооружения летнего типа (плавательные бассейны, теннисные корты, театры, кино) могут быть на холодное время года перекрыты оболочками, снимаемыми летом.

Светопроницаемость. Большинство современных материалов для оболочек можно изготовлять с различной степенью светопроницаемости. Они могут быть совершенно светопроницаемыми или пропускать свет в такой степени, что световые проемы оказываются ненужными. 
Помещения, перекрытые оболочками с высокой светопроницаемостью, ночью можно освещать наружными светильниками, что преставляет определенные удобства, так как исключает необходимость подвески проводов и осветительной арматуры к оболочке или установку под ней фонарных стоек.

Радиопрозрачность. Возможно, что именно проницаемость оболочек воздухоопорного типа для радиоволн послужила толчком для их массового производства в США. С изготовления укрытий для радилокационных антенн и начала свою деятельность первая фирма по производству пневматических конструкций "Бэрдэйр". В настоящее время крупнейшие купола-обтекатели антенн космической связи - в Бохуме и Райстинге (Германия), в Андовере (США), в Ланньоне (Франция) имеют диаметры соответственно 39, 49, 64 и 64 м. 
Необходимо добавить, что снег или гололед, снижающие радиопрозрачность укрытия, на пневматических куполах отлагаются менее интенсивно, чем на куполах жесткой конструкции.

Сейсмостойкость. Никакие воздействия, кроме тех, которые могут вызвать разрыв оболочки или прекращение подачи воздуха, не могут причинить ей никакого существенного вреда. Пневматические здания по природе своей сейсмостойки.

Долговечность пневматических конструкций определяется долговечностью материала оболочек. Обычно она не превышает 10 лет. Срок службы остальных элементов пневматического сооружения: воздухонагнетательных и отопительных установок, каркасов, шлюзов, анкеров, фундаментов, усиливающих канатов и др., стоимость которых приблизительно равна стоимости оболочки, значительно выше. Этого нельзя не учитывать при экономических сопоставлениях с традиционными конструкциями. Теперь стали появляться воздухоопорные здания, где силовой основой оболочки служит не синтетическое, а стеклянное волокно. Предполагаемый срок службы такого материала не менее 20-30 лет.

Избыточное давление воздуха под оболочкой. Необходимость постоянно поддерживать избыточное давление воздуха требует непрерывной или периодической подкачки воздуха. При этом затрудняются вход и выход, въезд и выезд, требующие шлюзования или других мер предотвращения утечки воздуха; в помещении возникают воздушные потоки типа сквозняков, шум от вентиляторов. В какой-то мере эти неприятные явления можно смягчить: со сквозняками борются отклонением струй нагнетаемого воздуха вверх, применяют глушители шума вентиляторов, устраивают вращающиеся двери, шлюзы и др. 
Входя в пневматическое сооружение, человек ощущает повышение давления воздуха, которое можно сравнить с повышением атмосферного давления, ощущаемого при спуске на лифте примерно с шестого этажа.

Малая толщина  материала оболочки. ем тоньше стенка, ограждающая помещение от внешней среды, тем труднее создать за ней климат, отличный от наружного. Малая толщина оболочки служит первопричиной трудности обогрева воздухоопорного здания, появления конденсата и наледей. 
 
 
 

ВЫВОД 

Тщательно изучив материал, рассмотрев все достоинства и недостатки воздухоопорных сооружений, я пришел к выводу, что в ближайшем будущем, данное направление в архитектуре будет только развиваться все большими темпами, т.к  данный вид конструкции позволяет возводить постройки, в принципе, для любых целей в самых разных местах, но что самое важное, это намного экономичнее для заказчика, в то же

время он еще  и дает плюс экологии. Да, конечно, не стоит отдавать решающую роль в архитектуре данному виду сооружений, но то, что помимо всего он будет развиваться, т.к уже сейчас, архитекторы стали смелее использовать в своих проектах  воздухоопорные конструкции, никто не поспорит. Но также я уверен, что воздухоопорные сооружения надолго останутся в архитектуре. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

Ермолов В.В. Пневматические строительные конструкции 

Буров А.К. Об архитектуре  

Ермолов В.В.  Воздухоопорные здания и сооружения 

Айрапетов Д.П. Материал и архитектура 

Ясуо  Уесака Павильон США. Проект фирмы Тайо Когио