Воздушные замки

Много лет назад вряд ли кто мог даже подумать о том, что сказки о воздушных замках в наше время станут в некой мере реальными. Сегодня по всему миру можно встретить конструкции, основой которых является воздух. На сегодняшний день, довольно широкое применение нашли для себя различные воздушные сооружения.

Мало кто знает, но история пневматического строительства уходит своими корнями в давние времена. Изобретателем, придумавшим пневматичекие конструкции, считается английский инженер Фредрик У. Ланчестер, которым в 1917 году была запатентована конструкция воздухоопорного здания. Однако многим известный немецкий специалист по легким конструкциям, профессор Фрей Отто, отметил, что данной конструкции предшествовали более ранние проекты, которые не были известные широким массам.

Исторические факты

В очень старые времена человечество уже пыталось использовать примитивные плавательные средства из шкур разных животных, которые впоследствии преобразовались в надувные лодки, вплоть до больших кораблей. Солдаты Древнего Рима использовали надувные матрацы из шкур животных в своих походах. Не обошлись надувные конструкции и без внимания великого изобретателя и инженера Леонардо да Винчи. Согласно свидетельствам Дж. Вазари, Леонардо делал наполненные воздухом фигуры из особой восковой массы, которые надувались и взлетали верх.

Большое количество практиков и ученых разных веков внесли свой вклад в развитие и совершенствование воздухоопорных технологий. Однако особой силы развитие воздушных конструкций получило только в ХХ веке:

1929 год – японцем Кашениге Номару был изготовлен опытный образец палатки «Тент-Модерн» с размерами 2х2х2 метра, каркас которой составляли четыре мневмостержня.

1936 год – профессором Г.И. Покровским неоднократно печатаются предложения, относящиеся к «аэростатической архитектуре». Его статья «Тонкие пленки» вызвала массу публикаций с различными идеями, которые относились к данной области.

1942 год – американцем Гербертом Г. Стивенсом был разработан проект перекрытия здания авиасборочного цеха воздухоопорной оболочкой диаметром в 365 метров с использованием листовой стали, толщиной 1,27 миллиметра.

1946 год – американским авиационным инженером Уолтером У. Бэрдом было создано первое в мире пневматическое сооружение, которое являлось куполом укрытия для радиолокационных антенн.

1956 год – У. Бэрдом организована фирма «Бэрдэйр», котора спустя 1 год изготовила около ста пнемпатических сооружений.

1958 год – сооружено первое в Европе пневматическое сооружение: павильон «Панам» на Брюссельской всемирной выставке.

1959 год – создано первое воздухоопорное здание в СССР: сферический купол, диаметр которого составил 36 метров.

1960 год – В. Ланди (США) создал первое произведение пневматической архитектуры: двоздухоопорный двуслойный павильон с изменяемой высотой.

1964 год – Э. Линком (США) была разработана конструкция первого подводного здания, в котором пребывали два акванавта на глубине 132 метра на протяжении 49 часов.

1965 год – итальянцем Д. Бини была изобретена технология бетонирования куполов на воздушной опалубке.

1970 год – массовое использование пневматических павильонов (более 20 штук) на ЭКСПО-70.

1972 год – общее количество пневматических сооружений во всем мире превысило 20 тысяч.

1976 год – количество пневмосооружений превысило 50 тысяч единиц.

Типы воздушных конструкций

Специалисты разделяют все пневматические (воздушные) конструкции на три типа:

1. Воздухоопорные. Внешне представляют собой гибкую оболочку с прочной виниловой армированной ткани (без металлических конструкций), прочно закрепленную на фундаментной основе. Внутрь такого купола подает воздушный поток посредству вентиляторов, который создает избыточное давление и является опорой для сооружений.
   
2. Пневмокаркасные. Их основой являются замкнутые элементы, которые наполнены сжатым газом. Эти элементы придают необходимой жесткости всей конструкции. Преимуществом такого типа надувных зданий является быстрая установка, небольшие размеры и мобильность. Следует отметить, что установка подобных зданий возможна практически в любом месте, причем нет необходимости в изготовлении фундамента, подготовки площади и шлюзовых систем.
   
3. Комбинированные. Это здания и сооружения, которые обладают свойствами пневмокаркасных и воздухоопорных конструкций.
   

Воздухоопорные конструкции и их особенности

Воздухоопорные сооружения являются строительными конструкция особого типа. Такие здания нуждаются в дополнительных воздухонагнетательных механизмах (помимо статистических конструктивных элементов), в отличие от обычных домов, которые основываются только на жесткости используемых материалов. Подобные здания не достаточно просто сконструировать и смонтировать, они являются единой строительной конструкцией, системой жизнеобеспечения которой является сжатый до необходимой степени воздух, которым периодически или постоянно снабжают несущие элементы воздуховодов.

К основным достоинствам воздухоопорных зданий можно отнести: радиопрозрачность и светопроницаемость ограждающих конструкций, невозможность обрушения, то есть повышенная безопасность в аварийно ситуации, относительно низкая стоимость, полное заводское изготовлениме и многооборачиваемость, быстрый монтаж и демонтаж, возможность перекрытия больших пролетов, транспортабельность, а также очень малый расход материалов.

Недостатками подобных зданий являются трудности при создании микроклимата, а также необходимость постоянного поддержания избыточного давления под оболочкой.

Область применения

На сегодняшний день в мире имеется достаточно большой опыт использования воздушных конструкций. Так, например, во многих странах мира весьма успешно используются конструкции воздухоопорного, пневмокаркасного и комбинированного типов для решения широкого спектра задач:

1. Хранилища и склады для хранения жидкого топлива и воды, оборудования и строительных материалов (поступающих на строительные площадки), удобрений и кормов, сельскохозяйственной продукции, промышленного сырья и продукции.
   
2. Временные постройки – сооружения различного назначения (во время военных действий, катастроф, стихийных бедствий) и медицинские, производственные и общепит (рестораны, столовые, кафе), зрелищные (цирки, кино, театры) и культурно-просветительные (планетарии, клубы, лекционные залы), выставочные.
   
3. Мобильные здания – клубы и кинотеатры, выставки, медпункты и госпитали, киностудии и станции оперативного обслуживания техники.
   
4. Накрытие спортивных площадок и сооружений – ад стадионами и конноспортивными манежами, футбольными и хоккейными полями, легкоатлетическими секторами, ледяными и беговыми дорожками, плавательными бассейнами и беговыми дорожками, игровыми площадками и помостами, рингами и теннисными кортами.
   
5. Производственные стационарные помещения – лаборатории, ангары, гаражи, мастерские, цеха и так далее.
   
6. Сооружения специального назначения – оранжереи, теплицы, надувные антенны, обтекатели антенн радиолокаторов и так далее.
   

Согласно статистике, около 30 % воздухонадувных конструкций используются для военных и государственных целей, 30 % – для потребностей промышленности, 30 % – с целью рекреации (развлечения, отдых, спорт) и 10 % – для выставок и других нужд.

Использование в России

Мировая тенденция применения воздухонадувных конструкций не смогла обойти и Россию. Об этом свидетельствует использование аэростатов, которые используются на вооружении Вооруженных Сил РФ.

Все большее применение находят воздушные здания и в бизнесе (особенно в среднем и малом). Так как их стоимость относительно небольшая, а функциональные возможности весьма обширные.

На сегодняшний день практически невозможно представить себе широкомасштабные шоу-мероприятия, выставки или рекламные акции без красочных воздушных фигур: надувных конструкций рекламных фигур, логотипов фирм или брэндов.

Также в последнее время все чаще начинают применять воздухонадувные сооружения для спорта и отдыха, например, надувные горки и батуты.

Производство

Довольно большое количество компаний занимается производством воздушных конструкций, так как они пользуются большим просом. «Plasteco Milano» - итальянский производитель, хорошо известный во многих странах, также пневмоконструкции производятся в России, Германии, США, Японии и других странах, которые уже длительное время обладают налаженной системой, как производства, так и реализации своего продукта.

Отечественные производители могут предложить достаточно широкий выбор производимой продукции, к которой относятся надувные лабиринты, батуты, водные горки и многое другое.

Ценовая политика

Согласно мнению многих специалистов, в первую очередь стоимость надувных конструкций зависит от технических параметров, архитектурной сложности конструкции и используемой при создании технологии. Стоимость может колебаться в весьма больших пределах. Следует отметить, что для стандартных зданий цена одного квадратного метра будет находиться в пределах от 90 до 150 долларов, и снижаться по мере увеличения метража.

Выводы

Следует отметить, что наряду с довольно широким применением, воздушным конструкциям отводится достаточно скромное место в общем перечне создаваемых зданий.

В такой закономерности не никаких неожиданностей. Ведь пневматические конструкции никем и никогда не рассматривались в качестве замены традиционным зданий. Но, благодаря своим параметрам, воздухонадувные сооружения все чаще применяются наравне с традиционными зданиями во многих сферах.