ПРИМЕНЕНИЕ  ТЕХНОЛОГИИ  GEODOME  (ГЕОКУПОЛ)  В  УСЛОВИЯХ  КРАЙНЕГО  СЕВЕРА

Мезенцев  Владислав  Вадимович

Хованский  Максим  Евгеньевич

Беличенко  Максим  Юрьевич

студенты  4  курса,  кафедра  СКиУС,  ИСИ  СФУ, 
РФ,  г.  Красноярск

Винтер  Алиса  Валерьевна

студент  3  курса,  кафедра  ПЗиЭН,  ИСИ  СФУ, 
РФ,  г.  Красноярск

Кушарина  Валерия  Константиновна

студент  2  курса,  кафедра  СКиУС,  ИСИ  СФУ, 
РФ,  г.  Красноярск

E-mail:  maximko222@mail.ru

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  БакминстеромФуллером  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.