Текст книги "Эта удивительная подушка"
Автор книги: Карл Гильзин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 14 страниц)
Дутое предприятие
Слышали выражения: «дутая личность», «дутое предприятие», «сплошное надувательство»?
Когда так говорят, имеют в виду нечто фальшивое, ненадежное. Дутое – значит, неизбежно лопнет.
Но воздушная подушка наполнила это выражение иным, буквальным смыслом. Существует множество самых различных «дутых предприятий» – производственных надувных сооружений. И они вовсе не лопаются, очень надежны. И выгодны.
Области применения производственных «воздушных замков» разнообразны. Прежде всего это промышленные здания, не нуждающиеся в отоплении. У нас в стране ежегодно строятся неотапливаемые помещения общей площадью пять миллионов квадратных метров. Даже если часть их строить не из железобетона, кирпича и дерева, а из самого дешевого и распространенного строительного материала – воздуха, экономия получится немалой. Каждый квадратный метр площади обойдется на несколько десятков рублей дешевле. А сколько их, этих метров! Получаются миллионы рублей экономии.
Тысячи вагонов, судов и автомобилей перевозят ежедневно различные строительные материалы. Масштабы этих перевозок колоссальны. А воздух перевозить не нужно. Пока еще далеко не всюду есть склады, укрытия и другие необходимые промышленности и особенно сельскому хозяйству производственные помещения – сразу всего не построишь. Сколько средств теряет из-за этого страна!
Один из первых видов продукции завода пневмооболочек – надувные полусферические купола для сибирских строителей-монтажников. Под защитой куполов легче работать зимой в пятидесятиградусный мороз – например, сваривать газгольдеры на нефтепромыслах Тюмени. Очень важно и то, что небольшое, примерно двадцать миллиметров водяного столба, избыточное давление под куполом не позволит проникнуть в него газам из ремонтируемого газгольдера.
Немало ученых и инженеров в нашей стране трудится над проблемами «воздухостроения». Они нашли ряд интересных и смелых решений, в частности, для нужд сельского хозяйства, которому особенно необходимы сезонные, простые и быстровозводимые сооружения. Разработана, например, конструкция склада для хранения зерна – в любое время года, на любой почве бригада из двадцати рабочих возводит его за день. Как это важно при уборке урожая! Склад на тысячу восемьсот тонн зерна весит не более пяти тонн!
Подобный склад был сооружен в Ярославле зимой 1964 года. Он выдержал все испытания непогодой и простоял три года, сохранив тысячи тонн зерна в отличном состоянии. На Украине в надувных хранилищах сохраняется сахарная свекла. Под Москвой есть надувные телятники, есть овчарни. Премированное на Всесоюзном конкурсе помещение для овец площадью около сорока квадратных метров и весом всего две тонны свободно перевозит обычный трактор. Немало надувных теплиц для выращивания растений, складов для овощей и фруктов, минеральных удобрений.
Надувных складских помещений нужно много, в особенности временных складов на строительствах, в аэропортах.
В разных странах возводятся многочисленные надувные здания производственного назначения для мастерских, цехов, гаражей. Иногда бывает, что в существующем заводском цехе нужно выделить небольшое помещение с особенно чистым воздухом и соблюдением других условий, необходимых при производстве точной и ответственной продукции. Число «чистых», как их называют, помещений быстро растет – современное производство имеет дело со все более точной техникой. Проще и быстрее всего можно возвести «чистое» помещение опять-таки в виде «воздушного замка».
В ФРГ предложен и испытан метод строительства под надувной крышей мостов на автомобильных магистралях. Длина крыши шестьдесят метров, высота как у настоящего замка – внутри него должен ходить подъемный кран. Зато никакая непогода не страшна! Такие защитные надувные крыши наверняка найдут применение и при открытых горных разработках и в других случаях.
Можно увидеть надувные сооружения в аэропортах. Особенно нужны надувные ангары на временных, недостаточно оборудованных аэродромах. Огромный ангар можно привезти в нескольких чемоданах! Один из крупнейших в Европе надувных ангаров построен в Швейцарии. Он имеет в длину сто тридцать пять и в ширину тридцать семь метров, весит восемь тонн и может быть смонтирован менее чем за час!
Не меньше перспективы надувных театров, кинотеатров, спортивных залов, бассейнов, выставок и других общественных сооружений.
В числе уже построенных больше всего надувных зданий спортивного назначения. Многие специалисты считают, что спортивные залы и должны быть именно воздушными – они дешевле обычных, могут возводиться за несколько часов, иметь любую, по желанию архитектора, окраску и степень прозрачности. Например, оболочку для теннисных кортов желательно, вероятно, сделать внизу более темной, чтобы создать нужный фон, а вверху – светлой, полупрозрачной. Ни одна другая конструкция, кроме надувной, не сможет удовлетворить таким требованиям архитектора.
У нас в стране немало воздушных спортзалов. Недавно открыт громадный спортивный зал в Кишиневе. Не меньше зал построен в Красноярске. Его длина сорок пять метров, он предназначен для юных любителей фигурного катания на коньках.
Надувной каток для детской спортшколы построен в Свердловске. Его площадь две тысячи двести квадратных метров, внутри него находится пятнадцать тысяч кубических метров воздуха чуть-чуть повышенного давления (тысячные доли атмосферы!) – он-то и есть воздушная подушка, удерживающая трехтонный прорезиненный капроновый купол. Давление и температура воздуха в зале автоматически регулируются.
В начале 1973 года в Киеве обзавелся надувной крышей каток «Льдинка» с искусственным льдом. В свете прожекторов медленно поднималось надувное полотнище крыши, пока наконец каток не стал похож на огромный айсберг. Все строительство длилось один час.
Огромное снежно-белое спортивное сооружение из пленки и воздуха появилось недавно рядом с общежитием Таллинского политехнического института. Длина зала – семьдесят четыре метра, в нем тоже поддерживаются постоянные температура и давление.
Характерно для всех надувных сооружений то, что они имеют плавные, закругленные очертания.
Несмотря на свою молодость, воздушные дома считаются одними из самых безопасных сооружений. Конечно, будет плохо, если надувной купол упадет и накроет всех в нем находящихся, тут могут сказаться и жертвы. Но зачем ему падать?
Существующие правила возведения воздухоопорных зданий таковы, что даже при весьма маловероятном выходе из строя всех вентиляторов, подающих воздух под купол, до спада оболочки (чтобы можно было дотянуться до нее рукой) проходит не менее пятнадцати-двадцати минут. Этого вполне достаточно, чтобы покинуть здание. Предусмотрены разные меры предосторожности, в частности противопожарные.
Балки, арки и… планетарии
Надувные здания являются, как говорят специалисты, пневмонесущими, или пневмоопорными, конструкциями – они не имеют никакого каркаса, несущего на себе оболочку, она опирается лишь на воздушную подушку – внутреннее давление заключенного в оболочке воздуха.
Это избыточное давление невелико, при входе снаружи в такое здание разницу давлений практически невозможно заметить, как при спуске с четвертого-пятого этажа на первый. И все же с избыточным давлением связаны неудобства – через двери и неплотности воздух из здания вытекает наружу. Чтобы давление внутри не снизилось, нужен вентилятор, постоянно нагнетающий воздух в здание, иначе оно обрушится. Внешние формы пневмонесущих сооружений довольно однообразны, обычно – шаровые и цилиндрические поверхности, иногда их сочетания. Хотелось бы большего архитектурного разнообразия.
Новые возможности открывает другой основной тип надувных зданий – их называют пневмокаркасными. В отличие от пневмонесущих они имеют каркас, но, разумеется, не железобетонные колонны и стальные балки – и каркас тоже воздушный, пневматический.
Нам уже встречались пневматические балки и «кирпичи» – это и есть части пневматического каркаса. Но главной частью является воздушная арка.
Представьте полую трубу из прочной синтетической пленки, например нейлона. Если оба конца трубы герметически заделать, получится своеобразная «колбаса», стоит накачать в нее воздух, как она сейчас же надуется, образуется жесткая цилиндрическая пневматическая балка. Если же перед тем, как нагнетать в трубу воздух, укрепить ее концы так, чтобы расстояние между ними было меньше длины трубы, то при надувании она выгнется дугой, образует воздушную арку.
При достаточно большом давлении воздуха в арке, раз в десять большем, чем в надувном куполе, арка в состоянии нести на себе значительную нагрузку. Согнуть арку не просто, а если и согнешь, то она не сломается, стоит убрать нагрузку – арка снова выпрямится.
С помощью воздушных арок можно построить целый дом. Для этого достаточно натянуть на каркас из арок тонкую пленочную оболочку. Вместо арок можно использовать двойную оболочку здания, тогда воздух будет служить и теплоизолятором. Давление внутри каркасных зданий всегда атмосферное, не нужно, значит, и постоянно работающих вентиляторов.
Во всем мире немало уже создано пневмокаркасных сооружений. Легкий надувной гараж можно свободно перевозить в багажнике автомобиля. Небольшие туристские палатки легко унести в рюкзаке.
У нас в стране есть передвижной пневмокаркасный кинотеатр – трое рабочих монтируют его за три часа. Укрытие для искусственной беговой дорожки в Коломне, под Москвой, представляет собой огромный надувной вал – это первое сооружение подобного рода. Разработан проект и передвижного цирка на полторы тысячи зрителей.
Спортивное сооружение Киевского политехнического института уникально: целый стадион размещен под пневмокаркасным куполом. Через прозрачную оболочку купола проходит дневной свет, а вечером стадион освещен люминесцентными лампами. Внутри – кондиционированный воздух, постоянная температура восемнадцать градусов. На стадионе одновременно могут соревноваться триста пятьдесят спортсменов. Трибуны вмещают восемьсот зрителей. По крутым переходам можно пройти в шестнадцать домиков – раздевалки, душевые, тренерские помещения.
Оригинальную конструкцию пневмокаркасного здания предложил слесарь из Ростова-на-Дону. Он создал передвижной зонтообразный планетарий на тридцать человек. Всего за одну минуту его накачивает автомобильный насос.
Разработанной у нас в стране воздушной арке – ферме для мостового земледелия – суждено, может быть, стать первым шагом на пути к осуществлению давнишней мечты тружеников полей об индустриальном земледелии. Это была бы истинная революция в сельском хозяйстве: производительность труда в нем резко поднялась бы до уровня высокомеханизированных промышленных производств.
Вместо огромного парка различных сельскохозяйственных машин и орудий на полях появятся передвижные мостовые фермы, похожие на мостовые краны заводских цехов. Мост длиной сто и более метров катится на длинных «ногах» по направляющим рельсам, проложенным в поле от одного его края к другому. Укрепленные на ферме моста сельскохозяйственные орудия производят одну операцию по обработке поля за другой. Настоящий индустриальный конвейер сельскохозяйственного производства!
В результате – и сельскохозяйственные угодья будут использованы полностью, и труд максимально автоматизирован, и сам процесс обработки полей всегда одинаков, стандартен. Управляются мостовые фермы автоматически, на все огромное поле всего два механика. При таком земледелии можно накормить досыта все человечество на Земле, как бы ни росла его численность. Да и от погоды зависимость была бы куда меньше.
Но как построить в поле длиннющие мостовые фермы? Мало того, что на них уйдет уйма металла, а он ржавеет, портится, тяжесть металлических ферм непомерно велика. При пролете в двести метров стальная арка будет весить примерно пятьсот тонн! Опорные тележки фермы, катящиеся по рельсам, должны двигаться абсолютно одинаково, равномерно, с одной и той же скоростью и строго параллельно друг другу, иначе неминуема авария.
Другое дело, если заменить стальную ферму надувной, каркасной. Подобную ферму-арку и разработали советские ученые. На каркас из надувных арок натянута оболочка из синтетической пленки. Ферма гораздо устойчивее, ей не угрожают ни неровности почвы, ни порывы ветра – она легко изгибается. Может быть, именно воздушным мостовым фермам суждено обрабатывать поля нашей Родины в будущем?
Жилища будущего!
Есть у воздушных домов «родственник» – дом из пенопласта – вспененной пластмассы, о которой уже упоминалось. Наш отечественный строительный пенопласт широко известен за рубежом, многие страны приобретают лицензии на его производство.
Дома из пенопласта возводятся в два приема – вначале образуется обычный надувной дом, пневмонесущий или пневмокаркасный, а затем на оболочку дома напылением наносится слой жидкого пенопласта. Когда пенопласт затвердевает, то образует легкую, прочную и жесткую конструкцию. Тогда воздух из надувного дома выпускают, и его оболочка легко извлекается, она может быть использована повторно. Надувной дом служит как бы формой для сооружения пенопластового.
Аналогичный метод предложен советским инженером Б. Петраковым и для возведения уже не пенопластовых сооружений, а железобетонных. Пластмассовая оболочка с нанесенным на нее слоем бетона с гибкой металлической сеткой сначала раскладывается на фундаменте, а затем надувается так, что через четверть часа здание приобретает свою будущую форму. На другой день, после того как бетон затвердеет, из оболочки выпускают воздух и ее убирают (она послужит еще раз), а железобетонное здание готово к эксплуатации.
Пенопластовые дома выгодно отличаются от обычных воздушных тем, что меньше боятся механических повреждений, ветровых и снеговых нагрузок, в них тепло – пенопласт является отличным теплоизоляционным материалом, да и звукоизоляционным тоже. Не удивительно, что такие дома сооружаются в Арктике.
Большую помощь пенопластовые дома могут оказать в тех аварийных случаях, когда нужно срочно обеспечить жильем многих людей. Использовались они, в частности, в Турции после сильного землетрясения. Вообще надувные здания обладают идеальной сейсмостойкостью, нет лучше их для районов, где часто происходят землетрясения.
Существуют своеобразные аналоги пенопластовых сооружений в природе. Мельчайшие растения, живущие в воде, микроводоросли – диатомы растут очень быстро, за несколько минут приобретая иной раз оригинальные очертания, необычные формы. Для этого их «строительный материал» должен быть пластичным, податливым. Потом он затвердевает и превращается в плотный, твердый монолит. Совсем как пенопласт…
«Воздушное» строительство находится пока в младенческом возрасте, но имеет большое будущее. И у нас и за рубежом сооружаются надувные здания больших размеров, все более сложные.
Нынешние воздушные дома пока еще весьма далеки от совершенства. Они недостаточно прочны, не слишком огнестойки, не очень пригодны для жилья. Но быстрое их совершенствование позволяет многим специалистам всерьез считать надувные дома возможным прообразом жилища будущего. Прежде всего жилища не постоянного, а «сопровождающего человека», передвижного. Но «стремленье к перемене мест» считается характерным для современного человека, в будущем, вероятно, оно еще усилится. Может быть, это сделает особенно выгодными и удобными именно воздушные дома? Венгерский архитектор Ференц Шебек утверждает, что в будущем чаще можно будет слышать выражение не «построить дом», а «надуть дом»!
Не исключено, что пневматические квартиры – надувные автономные отсеки жилых домов, будут легко переноситься вертолетами в упакованном виде с места на место, из города в город, монтироваться в здании с помощью быстроразъемных соединений типа «молния», которые и сейчас уже применяются в пневмоконструкциях, а затем надуваться.
В научно-фантастической книге польского писателя Станислава Лема «Звездные дневники Иона Тихого» описывается надувная архитектура, обнаруженная космонавтами на одной из дальних планет. Стоило шальному метеориту разнести здание надувного театра, да еще перед самым представлением, как тут же было надуто другое, точная копия исчезнувшего. Представление состоялось.
У нас на Земле метеориты попадают в театральные здания не так уж часто. Но и без этого у пневматических сооружений немало бесспорных достоинств.
Город под куполом
Принципиально возможно перекрыть тонкой надувной оболочкой очень большие площади. Может быть, в недалеком будущем появятся громадные по протяженности надувные крыши над целыми улицами и районами городов, парками и площадями?
Под гигантским куполом может быть создана зона особой тишины, комфорта, чистого воздуха, свежей зелени. Всего того, что так недостает жителям современных городов-гигантов. Избавленные от выхлопных газов автомашин и дыма фабричных труб, страшного смога – ядовитой смеси тумана и газов, убивающего столько людей во многих капиталистических городах, пронизывающего ветра, слякоти и непогоды, обитатели «подкупольного рая» будут поистине наслаждаться жизнью.
Не окажется ли непомерно большой стоимость сооружения огромного купола в центре города?
Предварительные расчеты показывают, что он окупится менее чем через десять лет только за счет уменьшения расходов на уборку снега! А разве это единственная экономия? Даже упрощение и удешевление строительства подкупольных зданий, которых не придется защищать от холода, ветра, снега, дождя, даст весьма значительную экономию. Не говоря уже о том, что многие жители с удовольствием пойдут на некоторое повышение квартирной платы, лишь бы попасть «под купол»…
Вот как рисует фантазия журналиста будущее Риги – столицы Латвии:
«Перед нами обозначенный разноцветными габаритными и маячными огнями, встанет необозримый купол, и только за ним мы увидим обычные городские огни, дома, улицы… Через коридоры-шлюзы в город будут проникать поезда, автобусы. Еще облепленные снегом или грязью, в таких коридорах пройдут они мойку или чистку. А за коридором… За коридором, может быть, будут расти пальмы. И не в кадках, а прямо в земле. Их не придется убирать на зиму в помещения. Потому что зимы не будет в Риге. Вместо зимы будет весна. Деревья, по привычке, сначала будут сбрасывать листву. Потом отвыкнут. Гораздо раньше рижане забудут о пальто и теплых шапках. Их будут надевать, только выезжая из города.
Кажется, слишком маловероятная фантазия. На самом деле это не так».
Есть интересный проект американского архитектора Р. Фуллера о перекрытии надувным куполом диаметром более трех километров значительной части острова Манхэттен в центре Нью-Йорка. Высота купола должна быть вдвое больше, чем у находящегося почти точно под его центром известного небоскреба Эмпайр Стейт Билдинг, бывшего до недавнего времени высочайшим зданием в мире.
В городе Вуппертале (ФРГ) прозрачный купол уже перекрыл улицы торгового центра города, он изготовлен из специально разработанной легкой и прочной синтетической пленки. Все это только начало.
Наиболее заманчива идея создания целых подкупольных городов где-нибудь в пустыне, саванне и прежде всего Арктике. Там, где купол может защитить обитателей города от тягот сурового климата.
Представьте – сверкающий на северном солнце купол из тонкой, прозрачной пленки. Вокруг – тундра, снег, ледяные торосы. В долгой полярной ночи светящийся, искрящийся купол кажется фантастическим, неземным.
Но это реальная фантастика. Проекты заполярных городов на многие тысячи жителей, с километровыми куполами, разрабатываются. Один из них разработан в ФРГ группой архитекторов нескольких стран – заполярный город на двадцать – сорок тысяч жителей с искусственным климатом и атомной электростанцией. Купол предполагают изготовить из двух слоев прозрачной пленки. Высота его по проекту двести сорок метров, диаметр два километра. Создана модель города, уменьшенная в тысячу двести раз.
Разрабатываются за рубежом и проекты плавающих в море городов под куполом – гидрополисов. Что же, если на суше тесно, можно перебраться и на море. Подушка поможет.
Вероятно, наиболее реальны проекты создания заполярных городов под куполом, разрабатываемые у нас в стране. Роль и значение советского Заполярья в жизни страны все возрастают, а преимущества социалистического строя, планового хозяйства могут оказаться здесь решающими.
В Советском Союзе создана целая новая система освоения северного края, ее назвали биоплантикой. Главное в ней – наилучшее сохранение окружающей человека среды. Не губить природу, а улучшать ее – вот наша цель. В частности, предполагается создать особые «градосферы» – комплексы зданий разного назначения. Отдельные районы градосфер, по проекту – площадью до трех квадратных километров, будут, вероятно, украшены гигантским прозрачным куполом воздушной подушки.
Не исключено, что первым заполярным городом под куполом станет молодая и быстро растущая столица газодобытчиков Ямала на Крайнем Севере России. В недрах этого полуострова в Тюменской области, покрытого слоем вечной мерзлоты, тундрой и бесчисленными озерами, болотами и топями, обнаружены залежи бесценного дара природы – газа. И хоть добыть его нелегко, необычно трудны условия жизни и работы на этом «краю земли» (именно так переводится слово «Ямал» с языка ненцев – малочисленного коренного населения полуострова), все же настойчивые усилия советских людей уже приносят замечательные плоды.
Газ Ямала движется по гигантскому, многотысячекилометровому газопроводу с поэтическим названием «Сияние Севера» в центр страны.
Государство заботится о тружениках, стремится облегчить условия их труда. Быстро растущий Надым, столица Ямала, тому яркое свидетельство. В суровой тундре растут комфортабельные дома, детские сады, школы. Город планировался на шестнадцать тысяч жителей, этого оказалось мало, он проектируется теперь на сорок тысяч. И проектируется как город будущего. Только так и называют его сибиряки.
Вот что пишет об этом писатель, побывавший на Ямале в дни подготовки к празднованию 50-летия Советского Союза:
«Вынашивается проект действительно уникального города на Крайнем Севере, подобного которому нет нигде в мире. Города, где зимой, в шестидесятиградусный мороз, можно будет выйти на улицу в костюме, без пальто, где круглый год смогут действовать открытые водные бассейны, расти цветы. Надым будет воздвигнут под искусственным, из специальной пленки, небом, создающим собственный микроклимат и защищающим город от мороза, ветра и даже от… комаров!»
Вот что означает воздушная подушка, когда за реализацию ее действительно уникальных возможностей умно и изобретательно берется гений человека…
