ממאדים לקוטב הצפוני: איזו ארכיטקטורה נחוצה לתנאים קיצוניים. ארכיון מאמרים מהעיתון "ארץ אבות"
"פולארקס" הוא בית אקולוגי נייד לחיים אוטונומיים בתנאי האקלים הקשים של הקוטב הצפוני, שתוכנן על ידי חוקר הקוטב המכובד של רוסיה - סרגיי סולוביוב המפורסם. הדירה היא קפסולה משושה בגודל 3X6 מטר, המותקנת על שישה כלונסאות. לבית האקולוגי הקוטבי יש חתך בצורת חלת דבש - העיצוב הייחודי הזה מאפשר לך לחבר מודולים ל"בתי חלת דבש" אמיתיים עם מספר קומות. לדברי היזם הראשי של הפרויקט הייחודי, צורת המבנים מאפשרת להתקין אותם על כל משטח - על פרמפרוסט, בהרים ובביצה. בנוסף, הם יכולים לתפקד אפילו במצב מושעה, מאובטח על ידי חוטים.
מנהיג משלחת השביל הצפוני הגדול של אונסק"ו, סרגיי סולוביוב, הרכיב תוך שבועיים את הבית האקולוגי הראשון שלו עם שני עוזרים תוך שימוש בהכנסות ממכירת מכונית.
היזם החליט להגן על התושבים מהשפעת טמפרטורות קיצוניות באמצעות מיטב המבודדים, לדעתו, ידידותיים לסביבה - עץ וצמר בזלת. בעתיד הקרוב הוא מתכנן לבודד את קירות הבית בחומר המקומי העיקרי - עורות צבאים. חום בתוך הבית יכול להיווצר מכל משאב זמין - עץ, פסולת מתעשיית עיבוד העץ, פחם, ביוגז, גז טבעי, סולר וחשמל. בתנאים רחוקים מרוב השירותים של הציוויליזציה, שפע כזה של אפשרויות חימום מאפשר לך לא לדאוג למציאת דלק, שכן כמעט בכל אזור יש אחד מהסוגים המוצעים.
סרגיי סולוביוב בוחן באופן אישי את הבית האקולוגי של Polarex, שעוצב בעצמו, מתגורר בו ומביא כל הזמן שיפורים חדשים. בקרוב הוא יחליף את המחמם החשמלי במשאבת חום - החדר יחומם על ידי מים שזורמים מהבאר. החלל בבית הקוטב מאורגן בצורה מאוד רציונלית, אבל המחבר לא עוצר שם וכבר הבין איך להגדיל את שטח החדר. הרעיונות המקוריים של סרגיי למודרניזציה ביתית מקדימים לעתים קרובות אפילו מעט את הטכנולוגיות החדשות. במקום חלון הוא רוצה להתקין צינור אור, שמצמצם את איבוד החום לאפס, ומתכנן להחליף את המאוורר במחלמה. מכשיר זה מאפשר להפריד חום מהאוויר המלוכלך היוצא ולתת אותו לאוויר הנקי הנכנס, כלומר. אוויר מלוכלך יברח, אבל החום יישאר בבית. בבית הנעים של חוקר הקוטב יש את כל השירותים - מטבח, חדר רחצה עם ארון יבש, ספה, קומקום חשמלי, שואב אבק ואפילו מדיח כלים.
המיועדת לשימוש בתנאי האקלים של הקוטב הצפוני, "חלת הדבש" למגורים מותקנת תוך מספר ימים ומסוגלת לשמור על חום בפנים אפילו בטמפרטורת אוויר של -60 מעלות צלזיוס. הרצון ליצור בית כל כך חם וקל להתקנה עלה מסרגיי סולוביוב במהלך אחת ממשעות הקוטב הארוכות שלו. יחד עם הכלבים שלו, הוא נאלץ לישון על הקרח, שם אפשר היה רק לחלום על נחמה. בתחילה, הוא המציא דיור נייד עבור מרוצי כלבים, מכיוון שהוא עצמו אהב את הפעילות הזו והלך חצי מהחוג הארקטי עם מזחלת כלבים. כעת מחבר בית הקוטב חולם על מירוצים בינלאומיים לאורך המסלול בו נסע באופן אישי (מאולן למורמנסק), ויצירת מגורים המתאימים לפעילות זו היא צעד לקראת מטרתו.
חוקר קוטב מנוסה משווה את בתי הקפסולה שלו עם חלליות- אחרי הכל, אסטרונאוטים יכולים לטוס לחלל בנוחות, למה לא להפוך את הנסיעה ברחבי הארקטי לנוחה באותה מידה. הוא מציע להשתמש בדיור לא בטכנולוגיות בנייה, רכב או אפילו תעופה, אלא בטכנולוגיות חלל.
למרות שהבית האקולוגי הנייד תוכנן במיוחד למגורים באזור הארקטי, הוא מתאים לתנאים קיצוניים בכל אזור אקלים. כיום, כמה אוניברסיטאות מוכנות להשתמש בהן כדי ליצור קמפוסים קומפקטיים. מקסימום שני אנשים יכולים לגור בתא מגורים אחד.
לבית האקולוגי הייחודי "פולארקס" תכונות מכובדות רבות - ידידותיות לסביבה, ניידות, יעילות אנרגטית. העלות של בית נייד של חוקר הקוטב המפורסם סרגיי סולוביוב עם ריהוט פנים מינימלי וללא תקשורת היא 250 אלף רובל.
מה שאנו מכנים "התראה כתומה" עקב צינת רוח של מינוס 20 ייחשב בעיני עמי הצפון כהתחממות. הם רגילים לחיות בתנאים קשים הרבה יותר ללא הסקה מרכזית, מים חמים ותיקונים גדולים. הם פשוט יודעים לבנות דיור חם גם באמצע מדבר קפוא. היום נדבר על הבתים הלאומיים של עמי הצפון - חברים, ירנגות ואיגלו, שעדיין משמשים את התושבים המקומיים.
אני אקח אותך לטונדרה
על פי האגדות של עמים צפוניים רבים, מגיפה ואדם הופיעו כמעט בו זמנית. וזה לא רחוק מהאמת. זהו מקום המגורים האוניברסלי של עמי הצפון הנוודים העוסקים ברעיית איילים - הננטים, חאנטי, קומי ואנטסי.
בעיקרו של דבר, זהו אוהל נייד בעל צורת חרוט ומותאם בצורה מושלמת לתנאי הטונדרה. שלג מתגלגל בקלות מהמשטח התלול של החבר, כך שכאשר עוברים למקום חדש, ניתן לפרק את החבר ללא מאמץ נוסף לפנות את המבנה משלג. בנוסף, צורת החרוט הופכת את האוהל לעמיד בפני רוחות חזקות וסופות שלגים.
ישנן גרסאות קיץ וחורף של חברים. בקיץ הוא מכוסה בקליפת עץ או יוטה, והכניסה תלויה בבד גס (למשל, אותה יוטה). בחורף משתמשים בעורות צבי תפורים לפיסת בד אחת, והכניסה מכוסה בעור נפרד. וכדי למנוע מהרוח לחדור לתוך האוהל, גורפים שלג מבחוץ לבסיסו.
במרכז החמין ישנו כיריים, המשמשים כמקור חום ומותאם לבישול. החום מהכיריים עולה ואינו מאפשר למשקעים להיכנס לתוך החבר - הוא פשוט מתאדה בהשפעת טמפרטורה גבוהה.
צילום: daypic.ru ככלל, אוהל רועי האיילים מורכב מ-20-40 מוטות, המונחים על מזחלות מיוחדות בעת תנועה. גודל האוהל תלוי ישירות באורך המוטות ובמספרם: ככל שיהיו יותר מוטות וככל שהם ארוכים יותר, כך הדירה תהיה מרווחת יותר.
צילום: daypic.ru מאז ימי קדם, התקנת חבר נחשבה למשימה לכל המשפחה, שבה לקחו חלק אפילו ילדים. לאחר שהאוהל מותקן לחלוטין, הנשים מכסות אותו בתוכו במזרונים ובעורות צבי רכים. ממש בבסיס הקטבים נהוג להניח מליצה (הלבוש החיצוני של עמי הצפון עשוי מעורות איילים עם פרווה בפנים) ודברים רכים אחרים. רועי איילים לוקחים איתם גם כריות, מיטות נוצות ושקי שינה חמים מעור כבש. בלילה המארחת מכינה את המיטה, וביום היא מסתירה את המצעים הרחק מעיניים סקרניות.
איפה הצ'וקצ'י מחכה לעלות השחר?
השיר "הצ'וקצ'י באוהל מחכה לעלות השחר" יהיה נכון רק אם הצ'וקצ'י יבוא לבקר את ה-Nenets - למעשה, מקום המגורים הלאומי של עמי צ'וקוטקה הוא ה-Yaranga. אולי הבלבול נוצר עקב העיצור של המילים "צ'ום" ו"צ'וקצ'י".
צילום: republic-sakha-yakutia.rf לירנגה יש כמה קווי דמיון עם אוהל והוא בית מגורים נייד של קוריאקים, צ'וקצ'י, יוקאגירים ואונקים הנוודים. לירנגה יש תוכנית סיבובומסגרת עץ אנכית, הבנויה מעמודים ומעליה כיפה חרוטית. החלק החיצוני של המוטות מכוסה עורות וולרוס, צבאים או לווייתן.
היארנגה מורכבת משני חצאים: החופה והצ'וטג'ינה.
צ'וטאגין הוא החלק הכלכלי של יארנגה. זהו חדר קר בירנגה; בחורף הטמפרטורה שם זהה לחוץ, אולי חוץ מהרוח.
על הקיר שמול הכניסה מוצמדת באמצעות מוטות מסגרת מלבנית המכוסה בעורות שבתוכו צמר. החופה הזו היא מרחב מחיה בירנגה. הם ישנים בחופה, מייבשים את בגדיהם ונכנסים שעון חורףולאכול. את החופה מחממים תנור שומן או תנור נפט.
בתוך החופה. צילום: basov-chukotka.livejournal.com מכיוון שאי אפשר לפתוח את החופה בלילה, הם מקלים על עצמם ממש שם, בחופה, במיכל מיוחד.
לירנגה יכולה להיות חופה אחת, שתיים או אפילו שלוש. משפחה אחת גרה בחופה. אם למשפחה יש ילדים בוגרים שכבר יש להם משפחות משלהם, מותקנת לראשונה חופה שנייה. אבל עם הזמן, הצעירים יצטרכו להרכיב את היערנגה שלהם.
האח מאורגן במרכז צ'וטגין. העשן מהאש בורח דרך חור בכיפה. אבל למרות אוורור כזה, חלק זה של הבית הוא כמעט תמיד עשן. לכן, עמידה בירנגה אינה מומלצת.
צילום: basov-chukotka.livejournal.com בכל יארנגה תמיד תלויים בשר או דגים על המוטות העליונים והצדדיים. רציונליזם, כפי שאמרתי לעיל, הוא היבט מרכזי בחיי האדם בחברה מסורתית. למה העשן צריך ללכת לפח? במיוחד אם זה, עשן, הוא חומר משמר מצוין.
צילום: basov-chukotka.livejournal.com איפה אפשר להשיג עצים למדורה אם לא צומחים עצים בטונדרה? אין באמת עצים (למעט חורשות שיטפונות) בטונדרה, אבל כמעט תמיד אפשר למצוא שיחים. למעשה, הואנגה ממוקם בעיקר ליד נהר עם שיחים. האח בירנגה בנוי אך ורק לבישול. חימום chottagin הוא חסר טעם ובזבזני. זרדים קטנים משמשים לאש. אם ענפי השיח עבים וארוכים, הם נחתכים לבולי עץ קטנים באורך 10-15 ס"מ.
צילום: basov-chukotka.livejournal.com כלכלה ורציונליות הם הקריטריונים העיקריים בחייו של רועה איילים.
בית חם לקרח של האסקימואים
השכנים של הצ'וקצ'ים, האסקימוסים, מבלים את החורף ב"בקתות קרח" הנקראות איגלו. זהו בית ארקטי שבו אתה יכול לשרוד גם ללא חימום.
תמונה: reference.com איגלו הם מבנים בצורת כיפה העשויים מגושי שלג. לרוב יש להם גובה של כ-2 מ' וקוטר של כ-3-4 מ'. אם השלג רדוד אזי הכניסה לאיגלו בנויה בקיר, שאליו מחובר מסדרון נוסף של גושי קרח (שלג). . בְּ שלג עמוקהכניסה לבית ממוקמת ישירות בקומה, ויש מסדרון המוביל אליה מבחוץ. חשוב מאוד שהכניסה לבית תהיה מתחת לגובה הרצפה, שכן הדבר מבטיח זרימת חמצן ויציאה של כבדים יותר. פחמן דו חמצני, וגם מאפשר לך לשמור על חום החדר.
צילום: tourism.ee כיום, איגלו משמשים לרוב בתיירות סקי כמקלט חירום למקרה של בעיות עם אוהל או הידרדרות חדהתנאי מזג אוויר. לפעמים, כאשר מתכוננים לטיולי סקי ארוכים, מדריכים מעבירים שיעורי בניית איגלו מטעמי בטיחות.
למרות הפשטות שלו, בניית איגלו במו ידיך אינה כל כך קלה. דוגמה לכך היא חוקרי הקוטב הראשונים שבמשך זמן רב לא יכלו להבין את סוד בניית איגלו, בעוד שתושבים מקומיים הקימו מבנה דומה תוך 1-2 שעות בלבד. הסיבה לכך היא שהאיגלו בנוי מלוחות בעלי צורה מיוחדת, וחלקים שונים בבית בנויים מלוחות שונים. לאיגלו יש צורה של קונכייה של שבלול והוא מתחדד בהדרגה לכיוון הקשת, והלוחות מונחים בטכניקה מיוחדת. לבדו, אסקימואי בונה בקתת שלג לכל משפחתו תוך 3-4 שעות. סופת השלגים החזקה ביותר אינה נשמעת בבקתה. ה"לבנים" גדלות יחד בחוזקה, והצריף קופא מהתחממות בפנים.
צילום: tourism.ee המשטחים הפנימיים של הקירות נמסים, אך הקירות אינם נמסים. ככל שבחוץ קר יותר, כך האיגלו יכול לעמוד בחום גבוה יותר מבפנים. אחרי הכל, שלג רטוב מאבד את תכונותיו המגינות על החום ומאפשר לקור לעבור ביתר קלות. לאחר שעשה את דרכו בעובי הבלוק, הכפור מקפיא את פני השטח הפנימיים של הקירות, שהחלו להמיס, ולחץ הטמפרטורה בחוץ ובפנים מאוזן.
איך אפשר לנשום מתחת לשלג? בסדר גמור. אחרי הכל, אם הכניסה למחט ממוקמת מתחת לגובה הרצפה, אז מובטחת יציאת פחמן דו חמצני כבד ממנה וזרם של חמצן קל יותר בתמורה. יתר על כן, המיקום הזה מִפרָצוֹןאינו מאפשר לאוויר חם לצאת מהבית - כידוע הוא קל יותר מאוויר קר. עם זאת, כדי להקל על הנשימה, חור אוורור הוא מחורר בכספת עם מחט.
צילום: busega.jimdo.com באופן כללי, המוליכות התרמית של כיפת שלג נמוכה, וקל לשמור על טמפרטורה חיובית בבקתה; לרוב החום שנוצר על ידי אנשים ישנים מספיק לשם כך. בנוסף, בקתת השלג סופגת לחות עודפת מבפנים, כך שהאיגלו יבש למדי.
צילום: busega.jimdo.com אור נכנס לאיגלו ישירות דרך קירות הקרח, אם כי במקרים מסוימים בתי שלגלעשות חלונות קרח. החלק הפנימי מכוסה בדרך כלל בעורות, ולעיתים גם הקירות מכוסים בהם - באופן מלא או חלקי. קערות שומן משמשות לחימום ולהארה נוספת של האיגלו.
כמתחם התחלה לפריסת פעולות בכיוון זה, ניתן להציע את תוכנית SoES "כפרים אקולוגיים של המאה ה-21", הליבה שלה היא הפרויקט של JSC "Ekodom" (נובוסיבירסק). "Ecohouse" - עיצוב ובנייה של בתים וכפרים העומדים בעקרונות של פיתוח בר קיימא," - בשנת 1998, הוכר כאחד הזוכים בתחרות לחדשנות מיזמים ופרויקטי השקעה של מיזמים קטנים, שנערכה על ידי הרוסים. תאגיד פיננסי והאקדמיה לניהול ושוק, בשנת 1997 - זוכה בתחרות "הבית שלנו" של ממשלת הפדרציה הרוסית.
בית אקולוגי הוא מתחם מגורים מסוג קוטג' עם חלקת אדמה המספקת לתושביו נוחות רמה אירופאית. הוא חסכוני באנרגיה פי 5-6 מהקוטג'ים שנבנים כעת בהמוניהם סביב ערים גדולות. באזור נובוסיבירסק, כבר בפברואר, די בחום המשתחרר במהלך ההדלקה והבישול כדי לחמם אותו.
בניית כפר של בתים אקולוגיים, תוך שימוש במיני מפעל לייצור בלוקי קצף, יכולה להתבצע על ידי קואופרטיב של 5-6 משפחות של בעלי בתים עתידיים. במקביל, על ידי מכירת מחצית מגושי הקצף, הקואופרטיב יכול להחזיר את ההלוואה שנלקחה מהבנק לרכישת המיני מפעל.
בית אקולוגי הוא גם זול פי 3-5 מהקוטג'ים שהוזכרו: העלות היא 1 מ"ר. מטר - 120-150 רובל, ולא 800-1000, מה שהופך אותו לנגיש עבור אותו מעמד בינוני מאוד, על הצורך בהיווצרותו כולם מדברים בהתמדה.
כל אזור גיאוגרפי יכול להיקרא קיצוני בהשוואה לכל אזור אחר. מאות דורות שחיו באזורים בצפון, שעבורם זה לא קיצוני, יצרו מסורות אתניות, תרבות, מצאו צורה אופטימליתדיור: יורט, אוהל, איגלו, יארנגה, בהם העורות והלבדים אינם מכניסים את הקור בחורף ואינם מתחממים בקיץ, המבנה "נושם" ועמיד היטב בפני לחץ רוח ושלג.
הצריף של הצפון הרוסי עם חצר מקורה, מרפסת גבוהה וחדרי שירות בקומה הראשונה הוא לא פחות רציונלי. הגג הגבוה אינו מאפשר לשכבה גדולה של שלג להתעכב, בזמן גשמים עזים אין למים זמן לחדור פנימה ומתגלגלים מטה; גגון - מדף, כרכוב המכסה את הקיר מפני השרייה; הערימה מגינה על הרצפה מפני הקפאה בחורף; הפרוזדור משמש להגנה על חדרי מגורים מפני היפותרמיה וכו'.
המשמעות היא שגישה לבניית דיור המבוססת על רעיון האיזון האקולוגי כבר קיימת כמרכיב אינטגרלי של תרבות העם. פנייה למסורות תרבותיות יכולה וצריכה להפוך לעיקרון העיקרי של יצירת ארכיטקטורה חדשה של הצפון.
כידוע, דיור אדם בתנאים קיצוניים בצפון חייב לעמוד בהשפעות השליליות סביבהולהפוך את ההשפעה החיובית לנגישה ככל האפשר: נניח, איבוד חום מינימלי והתנגדות רוח מקסימלית. במבנה האירופי המבוסס היסטורית, בדרך כלל בצורת מעוקב, אורגני, מתקדם טכנולוגית בייצור חלקים, עם גג גמלון או גג, עמיד היטב בפני משקעי קיץ וחורף, עם איבוד חום מינימלי, היסוד קבור מתחת לגג. רמת הקפאה (איור 1, להלן ציורים מאת המחבר). ניתוח של תנאי חילופי החום בפינות המבנה, הרגישות ביותר להקפאה עקב ירידה ביעילות זרימות הסעה, מראה כי הפינה העליונה, החשופה לסביבה משלושה צדדים, קופאת לעיתים רחוקות עקב טמפרטורה גבוהה יותר בחלק העליון של הדירה. הפינה התחתונה, שטמפרטורה נמוכה יותר, חשופה במקביל לסביבה משני צדדים בלבד, מה שמפחית בשליש את הסבירות להקפאה (תנודות הטמפרטורה בתוך כל נפח הדירה אינן משמעותיות).
אותו מבנה, בעל פרמטרים נאותים, הנבנה בצפון, מוצב כבר על כלונסאות, והקשר עם הקרקע אבד (איור 2). במקרה זה, איבוד החום דרך הרצפה המורמת על כלונסאות עולה בחדות. הפינה התחתונה חשופה לסביבה משלושה צדדים, מה שמוביל לירידה בטמפרטורה ולעלייה בסכנת הקפאה. תנודות טמפרטורה חדות נצפו בכל נפח הבית.
באופן חלקי, בעיית הפינות הקפואות בתכנון והקמה של מבנים רב-קומתיים בצפון נפתרת על ידי תצורת תכנית מעוגלת עקב "גזירת" הפינות (איור 3). אך תצורה כזו מסבכת את המערכת המבנית של הבית ויוצרת מספר בעיות תכנוניות וטכנולוגיות בתכנון ובניית הבית.
גם הצורה המעוקבת של דירת מגורים בצפון אינה חסכונית ואינה מעשית מנקודת מבט של התנגדות הרוח וזרימת האוויר, שכן מהירות הרוח באזורי הצפון יכולה להגיע ל-50 מ' לשנייה, מה שמצריך ציפויים בחוזק גבוה (איור 4). ). בנוסף, כאשר מניחים פתחים בצד רצוף [I], או בצדדים, עם האופציה האופטימלית, מנקודת מבט של מזעור אובדן חום, הסבירות לסחף שלג עולה. הדבר מחייב לתכנן את לוחות הדלתות כך שיפתחו בתוך הפתחים, מה שסותר את דרישות בטיחות האש והסניטריות לתפעול הבית.
הצורה האופטימלית של נפח דירה, מנקודת מבט של איבוד חום מינימלי והתנגדות מירבית לרוח, היא קונוס. זה לא מקרי שהחבר של Nenets הוא דוגמה אידיאלית לצורה זו. זרימת הרוח זורמת סביב החרוט (איור 4א) ואינה יוצרת סחף שלג על הדירה.
אבל החרוט, עם כל האופטימליות שלו, הוא לואו-טק בייצור מבנים מורכבים יותר מאוהל. לכן, צורת המבנים, הקרובה בפרמטרים לצורת החרוט, היא נפח בצורת פירמידה שווה שוקיים (איור 4ב), המונח עם קצה לכיוון הרוחות השוררות.
כידוע, המבנה החיצוני של ה-Nenets (איור 5) בצורת קונוס (3) עשוי מעורות איילים, והחלק הפנימי - החופה (4) - עשוי מבד חם. הרצפה בגרסה הנייחת עשויה עץ, ובגרסת הנוודים היא מכוסה בעורות. אפקט הבידוד נוצר על ידי חלל האוויר (6). אותו חלל משמש לאחסון ציוד והלבשה עליונה. בתנאים מסוימים, כדי ליצור תנאי מחיה מקובלים בתוך החופה, מספיקה נשימה של 4-5 אנשים (בדרך כלל משפחה) לכל 15-18 מ"ק של נפח חופה (איור 6).
הצורה הקונסטרוקטיבית, התרמופיזית והתועלתנית הרציונלית של המגפה מאפשרת לזהות את העקרונות של חיפוש אחר סוג חדש של דיור לאזורים הקיצוניים של הצפון. כלומר: עקרון הנפח של "הקוביה האירופית", בתוספת טכניקות רציונליות לתפקוד הבונה והתועלתני של המגפה.
המבנה של צורה "אירופאית" מסורתית, המונח על אדמת פרמפרוסט על כלונסאות, באמצעות שימוש במבנים המורכבים בקלות, יובא בתצורה לאנלוג של אוהל בצורת פירמידה (איור 7).
הרצפה (7) והפנלים הצדדיים (8), יחד עם הגג המחורר (9), הופכים את הנפח האירופי המעוקב הקלאסי לפירמידלי. האור הטבעי נשמר בזכות פתחי החלונות הצדדיים (10). כדי למנוע נשיפה מתחת לרצפה, מספיק לעשות סוללת שלג (11). כניסה - 13. לתקופת אביב-קיץ ניתן לפרק מבנים 7.8, והבית יכול לקבל את הנפח המעוקב הרגיל של בית "אירופאי". השטחים והנפחים הנוספים שנוצרו לתקופת החורף (איור 8) יכולים לשמש כמחסנים לאחסון מזון וביגוד, כמו כן, במהלך סופות שלגים ממושכות ומזג אוויר גרוע, חדרים אלו יכולים לשמש מקום למשחק לילדים.
לפיכך, עיקרון של מערכת מבנית המבוססת על המגפה יכול לשמש הן בפיתוח סוגים חדשים של דיור פרטני לתנאים הקיצוניים של הצפון, והן במודרניזציה של מלאי הדיור הקיים בצפון.
בתים בודדים סטנדרטיים קיימים כבר יכולים להיות "לבנות" לפירמידה על ידי התושבים עצמם. או לארגן את הייצור והמכירה של לוחות הניתנים להסרה בקלות.
אלמנטים נפרדים של גישה זו נראים בשיטות ההגנה על פינות הבניינים בפרויקטים של האדריכל I. F. Konorev (Okha, אזור סחלין).
אותו עיקרון שימש בפרויקט של בניין מגורים בן שתי קומות על ידי האדריכל M. A. Perevalova: בית זה הוא חממה עם פירמידה מעטפת חיצונית, שמקורו במגפת ננטס. בתוך הקונכייה יש קוביית מרחב מחיה עם גג מפותל - צריף רוסי. התקרות הבין-רצפות נמצאות במגע עם המעטפת החיצונית, ויוצרות חללים נוספים - אכסדרה, שניתן להסיר את הזיגוג שלהן בעונה החמה.
לפיכך, הגידור החיצוני בחורף הוא תלת-שכבתי: מעטפת נוטה, מרווח אוויר וקיר אנכי. ערכת גידור זו עוקבת אחר מסורות חופת האוהל ובעלת תכונות חימום גבוהות מאוד (איור 9).
מבחוץ הבית אינו נראה כמו אוהל ננטס או צריף רוסי (איור 10). אולי ניסיונות כאלה לשלב בין מסורות הבנייה הלאומיות של שני העמים יאפשרו לנו לדבר על הופעתן של איכויות אסתטיות חדשות של האדריכלות הצפונית, והדיאלוג בין שתי התרבויות יאפשר לנו לדבר על יצירת קשר עם סביבה הנחשבת קיצונית.
G. S. CHURIN, אזורי ארגון ציבורי"האיחוד האקולוגי של אורל" - מרכז הישרדות ובטיחות סביבתית.
עמיתה של לה קורבוזיה ואחת האדריכליות המפורסמות הראשונות, שרלוט פריאנד, אהבה לבלות עם סבה וסבתה. הם גרו בסבויה, ושארלוט הלכה לעתים קרובות לאלפים המושלגים - ההרים נתנו לה השראה לפרויקטים חדשים.
באחד הטיולים הללו נולד הרעיון של בית Refuge Tonneau, שפריאנד עיצב יחד עם פייר ז'נרט ב-1938. המבנה מיועד למי שמבלה הרבה בהרים. הודות לחיפוי האלומיניום קל להזיז ממקום למקום, והכלונסאות עוזרות לבקתה לעמוד גם בשטח הכי לא אחיד וברוחות חזקות.
פריאנד נתן לו צורה של דודקהדרון, שכן היעדר זוויות ישרות מפחית את ההתנגדות לשלג ולרוח. עד שישה אנשים יכולים להיכנס בנוחות בפנים. ה"מקלט" לא רק מגן עליהם ממזג אוויר קר ומזג אוויר גרוע, אלא גם מציע חוויה מרחבית חדשה: כל החדרים בצורתם עגולה.
מקלט החבית לא ייבנה במהלך חייה של שרלוט; בפעם הראשונה זה יקרה רק ב-2013, כאשר חברת Cassina תפנה לשחרור מחדש של מורשתו של פריאנד. עם זאת, המבנה של הצריף העתידני הזה ישמש במתקנים אחרים המיועדים לתנאים קיצוניים.
על פי אותו עיקרון, תחנת קונקורדיה באנטארקטיקה תוקם ב-2002, ותחנת המחקר במדבר מאדים בדרום ארצות הברית ב-2011, שבה יחולו תנאי החיים על מאדים. תהיה להם הרבה פחות נוחות ומקוריות מאשר בפרויקט המקורי של פריאנד - רק חישוב קר של הישרדות בתנאים קיצוניים.
אולי נראה שהחיים הקשים על מאדים או באזור הארקטי לא מותירים סיכוי לאדריכל ליצור בניין מעניין. עם זאת, הפרויקטים שאנו מציגים להלן מוכיחים את ההיפך.
תחנת המחקר במדבר מאדים. תמונה מגוגל מפות
החיים על מאדים: גרסה גדולה
לפני מספר שנים הודיעו שלטונות איחוד האמירויות על תוכניות ליישב את מאדים עד 2117. בספטמבר 2017 הוכרז על השקת פרויקט Mars Science City, שמטרתו לספק "רעיון ריאליסטי" של החיים על הכוכב האדום. לשם כך תוקם עיר במדבר דובאי על שטח של 17.5 דונם, שמתחת לכיפות הזכוכית שלהן ימוקמו מעבדות, חדרי מגורים למדענים ומוזיאון.
יש עדיין מעט פרטים: ידוע ש-140 מיליון דולר יושקעו בבנייה, וביארקה אינגלס אחראי על הפרויקט האדריכלי. תהיה לו עבודה קשה - רוב הפתרונות הארכיטקטוניים המוכרים בכדור הארץ אינם מתאימים למאדים.
הבעיה הדוחקת ביותר היא קרינת השמש ושינויי טמפרטורה, שעל מאדים נעים בין 150 ל-20 מעלות צלזיוס. אינגלס מציע להשתמש בחוויה של העיר מטמטה בתוניסיה באמצע מדבר חסר חיים: "לקבור" את העיר באדמת מאדים. הבניינים במטמטה ממוקמים במערות מלאכותיות מתחת לפני הקרקע. בדרך זו, אנשים מוגנים מפני השמש הקופחת, אך יחד עם זאת אינם נמנעים מאור טבעי.
להגנה נוספת, Ingels מציע להשתמש במים. הנוזל יהפוך למחסום טבעי לקרינה אם יוצב בבריכות, שיהפכו במקביל לחלונות העיר התת-קרקעית.
פרויקט מושבה על מאדים מ-Bjarke Ingels: בריכות הופכות גם לחלונות וגם למחסום לקרינה.
כפר הירח של נורמן פוסטר
נורמן פוסטר מוכן לתרום לעוד חלום ותיק של האנושות - חקר הירח. בדיוק כמו במאדים, הארכיטקטורה כאן הופכת להיות המקום היחיד שבו אתה לא יכול לפחד ממטאוריטים וקרינה.
אפילו על הירח, פוסטר נשאר נאמן לעצמו ומציע להשתמש בצורה האהובה עליו - הכיפה. כדי להפחית את עלויות התחבורה מכדור הארץ, כיפות כפר הירח העתידי יהיו עשויות ממסגרות מתנפחות. מעליהם, באמצעות טכנולוגיית הדפסת תלת מימד, תיושם שכבת הגנה של רגוליט - אדמת ירח. אין צורך להחזיק את הרגולית יחד עם דבר, שכן חלקיקיו עצמם נדבקים זה לזה.
מגורי ירח: פרויקט של כפר ירח עשוי מסגרות מתנפחות
דגם בגודל טבעי של בית רגוליט מתנפח כבר נוצר ונבדק בתא ואקום. אם הכל ילך לפי התוכנית, מבנה הבדיקה יופיע בקרוב בקוטב הדרומי של הירח.
מלון במדבר
ישנם מקומות על הגלובוס שמבחינת התנאים הם לא הרחק מאחורי מאדים או הירח. ביניהם מדבר אטקמה הצ'יליאני, הנחשב למקום היבש ביותר על פני כדור הארץ. בנוסף לאקלים, האזור סובל מרעידות אדמה. אבל גם כאן חיים כל הזמן אנשים - עובדי מצפה הכוכבים האירופי הדרומי.
הלשכה הגרמנית Auer Weber Architects תכננה את מלון ESO Cerro Paranal במיוחד עבור אסטרונומים. ממש כמו Bjarke Ingels, האדריכלים שאבו השראה מאדריכלות עתיקה - בתי המערות של העיר הסינית לס והיישובים של האינדיאנים ההופיים באזור מסה ורדה האמריקאי. בשני המקרים, התושבים שילבו את הארכיטקטורה בנוף במקום לבנות מבנים רב קומות.
המלון הטוב ביותר אי פעם? - בלוגר וידאו ביקר במלון ESO והראה כיצד הם חיים במקום היבש ביותר על פני כדור הארץ
האדריכלים החליטו לא להתנגד לטבע, אלא ליצור סימביוזה של נוף ואדריכלות. הם חפרו את הבניין באדמה כך שפחות שטח פנים נחשף לחום. מאותה סיבה הוקם המלון נמוך - כך קל יותר להחביא אותו בקפלי השטח. בתכנון, לקחנו בחשבון לא רק היבטים מעשיים, אלא גם את העובדה שמדענים זקוקים למנוחה הגונה: חדר כושר, בריכת שחייה, חדר אוכל וחממה מתחת לכיפת מסגרת תופסים כמעט יותר מקום מאשר חללי מגורים ועבודה.
בתים לחוקר הקוטב
בשנת 2013, בהוראת סקר אנטארקטיקה הבריטי, נבנה באנטארקטיקה מתקן שקבע סטנדרטים חדשים לכל מרכזי המחקר בחוג הארקטי. זוהי Halley 6, תחנה ניידת שנראית יותר כמו חללית.
מחברי הפרויקט היו יו ברוטון אדריכלים. הם היו צריכים להבין איך לגרום למבנה "ללכת" - היה מובן שהתחנה תנוע על פני אנטארקטיקה עם התקדמות מדף הקרח ברונט. לשם כך, התחנה, המורכבת ממודולים בודדים, הוצבה על "רגליים" הידראוליות בצורת מגלשיים.
מודולים מודגשים צבעים שוניםבהתאם לפונקציות: חוקרי הקוטב חיים ועובדים בקטעים הכחולים הקטנים, ונרגעים ונהנים בקטע האדום הגדול (יש אפילו מקום לקיר טיפוס ולשולחן ביליארד!).
תחנה ניידת "Helly-6"
ניידות היא אחת הדרישות החשובות ביותר עבור מבנים בחוג הארקטי. חברת MAP Architects הטמיעה את הרעיון הזה ב-"Arctic Living Unit" - מכולה ניידת הניתנת להתקנה תיאורטית על כל משטח שטוח.
למרות גודלו הקטן, בפנים יש מקום שינה, שירותים, מקלחת ושולחן אוכל - הוא הופך ממיטה. ריהוט הפנים שונה מריהוט מודולרי קונבנציונלי רק בכמה פרטים: למשל, מכונת הפשרת שלג שממנה זורמים מים לחדר האמבטיה.
בית התרבות באתר הניסויים הגרעיניים
בוגרת בית הספר MARSH, Nadezhda Chadovich, הציגה את האוטונומיה התרבותית והיצירתית על Novaya Zemlya כפרויקט הגמר שלה. לדברי האדריכל, מדובר במקום לאינטלקטואלים ואנשים יצירתיים שבאמצעות פעילותם מצליחים לפצות על הנזק שנגרם מהניסויים באתר הניסויים הגרעיניים המקומי.
אספנו עבודות נוספות של תלמידי MARCH ב.
המבנים מורכבים כולו מחומרים מקומיים המתקבלים מחפירת האדמה עבור היסודות. החלל הפנימי נראה סגפני אך נעים: בכל תא מגורים יש אח, מזרן בקומת הביניים וספה לאורח מזדמן. מצב זה מאפשר לנו לחרוג מהפונקציה התועלתנית הטהורה - "להחליק את הקשיחות והקיצוניות של הצפון הרחוק, אך לא לאפשר את שכחה".
אקלים קר– סוג של אקלים מאפיין את התת-ארקטיקה, האגן הארקטי ואנטארקטיקה.
מאפיינים של אקלים קר:
משך זמן ארוך תקופת החורף
טמפרטורות נמוכות
קרקעות פרמפרוסט
רוחות חזקות, סופות שלגים
לחות אוויר גבוהה
קוטבי יום ולילה.
תת-אזורים/טיפולוגיה: טונדרה, טייגה, יער-ביצה.
מאפייני עיצוב:
· שטח המגורים הסטנדרטי הוא 10% יותר
· הנחות נוספות בבנייני מגורים
· הגדלת רוחב גוף המבנה
הרמת היסוד מעל פני הקרקע
· מיגון רוח (לוגיות) + בתכנון עירוני של בתים - מסכים
· מינימום שיפועים בבניינים,
היציאות ממוקמות בצד הרוחב
· התמצאות רחובות לכיוון זרימת השלג
· מעברים בין בניינים ציבורייםודיור, בטמפרטורות נמוכות מאוד
· חסימת מבנים, תצורה פשוטה בתוכנית, ביטול הפרשי גובה של חלקים בודדים, הפחתת משטח זיגוג
· פרוזדורים כפולים/משולשים
· גובה מבנים אינו עולה על 10-12 קומות.
מטבע הדברים גם תנאים קיצוניים נחשבים אזורים סייסמיים. נכון לעכשיו, הם מנסים לבנות בתים של בנייה קלה, סוג צירים, הרכבה מהירה, צורת תוכנית פשוטה, לא מספר רב של קומות.
עיצוב באזורים עם אקלים חם.
בארצנו, עקרונות היווצרות פיתוח מגורים בתנאי טבע ואקלים קיצוניים הם נושא דחוף למחקר.
אל האזורים הפדרציה הרוסיתתנאי טבע קיצוניים כוללים את הצפון הרחוק עם דומיננטיות של טמפרטורות נמוכות, מהירויות רוח גבוהות ושינויי לחץ לאורך כל השנה; סיביר והמזרח הרחוק, מאופיינים בתקופה ארוכה של טמפרטורות נמוכות, רוחות חזקות ולחות גבוהה. בהקשר זה, באזורים אלו מתרחשים לעיתים קרובות מצבי חירום טבעיים הכוללים:
תופעות הידרומטאורולוגיות (טייפונים, ברד, שיטפונות, בצורת, סופות טורנדו, סופות אבק, גשמים עזים, קרח, כפור עז, דובדבן, שריפות טבעיות, סופות הוריקן, חום קיצוני, ערפלים קשים);
הידרוגאומורפולוגי (מפולות שלגים, מפולות, זרימות בוץ);
אנדוגני (רעידות אדמה, צונאמי, געש).
לתנאי אקלים קיצוניים ולתופעות הנלוות המפורטות לעיל יש בהחלט השפעה משמעותית הן על המאפיינים התפעוליים של מבני מגורים והן על מצבו הפסיכולוגי והרגשי של אדם המתגורר באזורים אלו.
לפיכך, בניין שנבנה בתנאים כאלה חייב להיות אוטונומי לחלוטין. אוטונומיה מרמזת על אספקת חום משלה, מסודרת תוך התחשבות במיקום, אוורור, מקור החשמל שלה (סוללה או מקור חלופי) ופרטי עיצוב אחרים.
ארגון נכון של זרימות אוויר בבניין הוא הבסיס להפצת החום המתקבל ברחבי המקום עקב הסעה טבעית. עבור אזורי האקלים הצפוניים של המדינה, הצורה של בניין אוטונומי צריכה להיות קומפקטית, תוך התחשבות בתכונות הנוף והשטח שמסביב, ואם אפשר, קבורה באדמה, בצד הרצועה. בצד זה צריכים להיות הנחות טכניות להצבה ותחזוקה של ציוד הנדסי אוטונומי של הבניין. באזור הדרום והמזרח הרחוק מומלץ להתקין חממות בצד הדרומי של החזית ולכוון את כל החדרים המרכזיים לכיוון דרום. צורת הבניין, אם אפשר, צריכה להיות קרובה לקובייה לחיסכון גדול יותר באנרגיה.
האוטונומיה של המבנה מפחיתה את השפעת הסביבה, מורידה את עלות התחזוקה ומגבירה את הבטיחות.
ניתן להשתמש במבנים אוטונומיים באזורים שונים שקשה להגיע אליהם המרוחקים מרשתות עירוניות מרכזיות, במקרים מצבי חירוםאופי טבעי.
אחד מאבות הטיפוס הראשונים של בניין מגורים אוטונומי מודרני נחשב ליורטה (בית מסגרת נייד של נוודים מונגוליים וטורקים, איור 1a), שהוא אובייקט ארכיטקטוני חסכוני באנרגיה המסוגל להשתמש ולאחסן באופן רציונלי את הביומסה המתקבלת. אֵנֶרְגִיָה. יורטות מודרניות הן מבנה נוח יותר למגורים. לדוגמה, יורטות אמריקאיות (איור 1ב) מבית Pacific Yurts מאורגון משתמשות בפוליאסטר מצופה באקריליק כחומר הקיר, והגג עשוי ויניל כבד עם גג פלסטיק נפתח המאפשר זרימת אוויר.
אורז. 1. יורט קזחית מהמאה ה-19 (א) ויורטה אמריקאית מודרנית (ב).
בניין המגורים האוטונומי היעיל ביותר מנקודת מבט של עיצוב נפחי-מרחבי הוא האיגלו - בית החורף של האסקימוסים. זהו מבנה בצורת כיפה בקוטר של 3-4 מטרים ובגובה של כ-2 מטרים עשוי שלג או גושי קרח שנדחסו ברוח (איור 2). ניתן "לחתוך" איגלו גם מסחף שלג בגודל ובצפיפות מתאימים. חשוב מאוד שהכניסה לאיגלו תהיה נמוכה ממפלס הרצפה - זה מבטיח את יציאת הפחמן הדו חמצני מהמבנה ואת כניסת החמצן הקל יותר פנימה, וגם לא מאפשר לאוויר חם קל יותר לברוח. מפוזר אוֹר שֶׁמֶשׁחודר לאיגלו ישר דרך קירות השלג.
(א) 
(ב)
אורז. 2. בית אסקימואים - איגלו:
מראה (א) ותרשים מבנה פנימי (ב).
בהתאם לזמן ההפעלה של האובייקט האוטונומי, נבדלים בין הסוגים הבאים של מבני מגורים אוטונומיים:
1. דיור לשהייה קצרת מועד (לנפגעי מצבי חירום, למשלחות, מתקני הגנה אזרחית, מתקני עזר בזמן בנייה ועוד). תקופת הניתוח היא מיום עד שבועיים.
2. דיור זמני מיועד למחנות סיבוביים, ישובים צבאיים, עובדים, סטודנטים ואחרים. תקופת הפעילות היא ממספר שבועות עד 2-3 שנים בכפוף לשימוש רצוף ומשבוע עד שישה חודשים בכפוף לשימוש תקופתי.
3. בית קבע. תקופת הפעילות ארוכה, יותר מ-3 שנים.
ניתן לארגן בתים אוטונומיים בכפרים עם התקנה מערכת משותפתאספקת אנרגיה ושכפול מכשירים טכנולוגייםלהפקת אנרגיה בנפרד לכל בניין. כפרים כאלה, בשל תכנון עירוני, פתרונות קונסטרוקטיביים ונפחיים-מרחביים של מבנים, יכולים לייצר יותר אנרגיה חלופית מאשר בתים בודדים.
כדי לספק דיור לטווח קצר וזמני בתנאים טבעיים קיצוניים, עם תנועה נוספת, לבניין אוטונומי יש את המאפיין של ניידות. ניתן להעביר את הבניין כשלם או בחלקים בודדים שלו. ניתן להשיג זאת באמצעות אלמנטים מודולריים של מבני קיר וגג. מבנים ניידים, כפי שכבר הוזכר, הופיעו לראשונה בקרב עמים המנהלים אורח חיים נוודים. כדוגמה מודרנית לארכיטקטורה ניידת, אנו יכולים לצטט מבנים מסוג "קפסולה", למשל, מגדל Nakagin בטוקיו (Nakagin Capsule Tower, 1972, איור 3) מאת האדריכל K. Kurokawa. מגדל זה מורכב מ-144 קפסולות פלדה, שכל אחת מהן מכילה את המינימום הדרוש למגורים (ריהוט מובנה, מיזוג אוויר, חדר אמבטיה וכו') ומייצגת דירת מגורים נפרדת בשטח של 2.5×4 מ"ר. ניתן להחליף קפסולה כזו כשהיא מתבלה. כיום ביפן, מדינה שבה מוקדשת תשומת לב רבה לחיסכון במקום, נבנו מלונות קפסולה רבים כאלה.
מודרניזציה, שיפור סביר של מבני מגורים אוטונומיים, כמו גם ארגונם למרחב מידע ותחבורה אחד הם היום כיוון מבטיח לפיתוח התנחלויות באזורים דלילים של אקלים קיצוני.
אורז. 3. Nakagin Capsule Tower, אדריכל K. Kurokawa.
אורז. 4. הקונספט של בניין אינטליגנטי מבית העיצוב הגרמני Tjep.
במידת האפשר, יש להצטייד בבניין מגורים במנגנוני הגנה המשולבים בדירה שיכולים להגן על המבנה במקרה של אסון טבע. לדוגמה, אם מתרחשת סופת טורנדו, ניתן להוריד את המבנה לתוך בור שהוכן במיוחד למקרים כאלה. אם שיטפון יפגע בבית, המבנה יוכל להעלות את התושבים לגובה כזה שלא ייכנסו מים לבית ויהרסו אותו. זה מצריך חיישנים רגישים ביותר המובנים בבית שאוספים, מעבדים ומנתחים מידע על מזג האוויר על בסיס יומי. ובמקרה של מזג אוויר גרוע, מערכות המיגון של הבית יהיו מוכנות.
בית המצויד בחיישנים ונשלט על ידי מחשב או אדם תוך התחשבות בעיבוד נתונים תחושתיים נקרא "בניין אינטליגנטי" (איור 4). בניין חכם יכול להקצות משאבים בצורה חכמה ולהפחית את עלויות התפעול. המערכות ההנדסיות של בניין כזה יכולות להבטיח התאמה לשינויים אפשריים בעתיד.
בניין מושכל (בניין אינטליגנטי), בניין בר קיימא (בניין מחזיק חיים), בניין חסכוני באנרגיה (בניין חסכוני באנרגיה), אדריכלות ביו-אקלימית (אדריכלות ביו-אקלימית), בניין בריא (בניין בריא) - אלו כיוונים חדשים באדריכלות והנדסת בניין , שהבסיס המדעי שלו הוא רק נוצר, אבל הכיוונים עצמם מיושמים ב מספר גדולפרויקטי בנייה ב מדינות מפותחות. עדיין אין מבנים כאלה ברוסיה. עם זאת, אפילו במדינות מפותחות, "בנייה אינטליגנטית" היא פעילות עילית, די ניסיונית.
