Научно-производственные комплексы в Арктике: понятие, актуальность, особенности архитектуры

быть израсходована на ближайшие пункты подзарядки электрического транспорта; остатки отправляются по трубам или при помощи поездов на следующий пункт переработки. Данная система автоматического сбора и транспортировки мусора (AWCS - automatic waste collection system) активно применяется во многих европейских странах.

Архитектурный вид города приобретает ступенчатый вид. Такая форма помогает собирать дождевую воду, которую впоследствии можно использовать для технических нужд, а также за счет озеленения открытых поверхностей крыш нивелировать эффект глобального потепления. Диффузные стоки собираются в сеть каналов для их дальнейшей очистки перед попаданием в природный водоем. На границах естественных водоемов обязательно сохраняются болотные угодья, так как именно в них происходит наибольший биогенез.

Альтернативную энергию предлагается использовать от солнечных лучей, посредством установленных на крышах батарей, а также за счет разделения отходов и создания биотоплива из органического мусора. Получившийся перегной отправляется в качестве чернозема на фермы.

Таким образом, для уменьшения показателя «Т» нужно стремиться к цикличности всех процессов жизнеобеспечения города, чтобы общее воздействие человека на данную местность стремилось к нулю.

Подводя итоги, можно сделать вывод, что общее благосостояние планеты является нашей заботой. Благодаря выявленным в данной статье градостроительным принципам, можно снизить антропогенную нагрузку на уникальные природные территории. Мы должны стремиться к увеличению числа ООПТ, в том числе путем

увеличения типологии охраняемых природных территорий и определения различных регламентов их использования. На территориях, уже освоенных человеком, необходимо начать учитывать характеристику местной экосистемы и стараться ее поддерживать на неизменном уровне. Отходы собственной жизнедеятельности в городах: загрязнение атмосферы, земли, воды - необходимо нивелировать путем создания автоматических очистных систем, использования альтернативной энергии и уменьшения процентного соотношения заасфальтированной территории. При дальнейшем развитии экономической оценки экосистемных услуг станет возможным соблюдение экологического баланса в функциональном зонировании территорий.

Список цитируемой литературы:

В.А. Савинова DOI: 10.24411/9999-034A-2020-10062

V.A. Savinova

Научно-производственные комплексы в Арктике: понятие, актуальность, особенности архитектуры

Research and production complexes in the Arctic: concept, relevance, architectural features

Abstract: The concept of a scientific-production complex is considered, the relevance of its design in the Arctic is substantiated. Environmental factors are analyzed in the vein of a new approach to the formation of the architecture of scientific and industrial complexes.

Арктика как регион Российской Федерации имеет огром- связано с экстремальными климатическими факторами ное стратегическое значение, и ее развитие и освоение региона, что обусловлено его географическим положени-является первоочередной задачей. При этом Арктика ем. Несмотря на наличие отдельных населенных пунктов весьма малоизученный и малонаселенный регион. Это и даже города в Заполярье, универсальных архитектурно262

Практика

градостроительных решений для развития региона все еще нет. Это означает, что перед началом крупномасштабного освоения Арктики должна быть поставлена задача всестороннего научного изучения и выявления ее особенностей в условиях изменяющегося климата. Необходимо изучить не только сами факторы среды, но и их пролонгированное влияние на человеческий организм.

Однако тогда возникает вопрос: где же проводить научное изучение Арктики? - На научно-исследовательских архитектурных объектах (далее НИАО), чью типологию составляет широкий спектр зданий и сооружений. Их главная функция - создание безопасных и комфортных условий для проведения научных изысканий и проживания.

Проектирование и строительство современных НИАО особенно актуально. Среди реализованных зданий велика доля устаревших (возведенных в начале XX века) и превысивших срок эксплуатации, нуждающихся в ремонте или реконструкции. Главная опасность этих зданий в том, что они не защищают от экстремальных факторов окружающей среды, и это представляет угрозу для жизни научных сотрудников. Для решения проблемы положения НИАО в РФ необходимо разработать новый тип зданий: научно-производственные комплексы. Новую модель зданий выгодно отличает прежде всего подход к проектированию. В отличие от старых методов, он не жестко противостоит среде, а интегрируется в нее и приспосабливается к ее факторам.

Для разъяснения этого утверждения нелишним будет подробнее рассмотреть некоторые важные факторы среды и их влияние на архитектуру. Это прежде всего климатические факторы.

Одним из важнейших факторов являются опасные грунты. Это прежде всего характерные для заполярных регионов вечномерзлые грунты, ледяные грунты, нестабильные грунты (ледник). Под вечномерзлыми грунтами подразумеваются те, что находятся в течение долгого времени под воздействием отрицательных температур. Они характеризуется содержанием льда и отсутствием полного оттаивания. Глубина слоя вечной мерзлоты может достигать как нескольких метров, так и превышать тысячу метров. Ледяные грунты состоят большей частью изо льда с незначительными примесями. Особенную опасность представляют нестабильные грунты - движущиеся ледники, в которых велик риск образования трещин. Все эти грунты представляют собой фактор риска при строительстве НИАО ввиду прямой угрозы сохранению устойчивости, пространственной жесткости и неизменяемости зданий. Если не предусмотреть специальных мероприятий при строительстве на потенциально опасных грунтах, эксплуатация здания может привести к авариям и частичному или полному разрушению конструкций.

Среди архитектурных приемов, нивелирующих воздействие этого фактора, стоит выделить устройство свайного фундамента, а также подъем здания на значительную высоту с помощью гидравлических опор. Первый способ позволяет создать фундамент, точечно касающийся нестабильного (прежде всего вечномерз-лого) грунта, который при этом сохраняет его структуру: препятствует поступлению тепла от нижних этажей

здания, сохраняет вечную мерзлоту охлажденной и позволяет проходить воздушным потокам под зданием, дополнительно усиливая фактор вечной мерзлоты. Такой прием использован при строительстве зданий НИС Princess Elizabeth (Антарктика), МС «Тикси» (Якутия), Barrow Arctic Research Station (Аляска).

Другой прием используется при расположении станции на нестабильных грунтах ледников. Так, например, НИС Halley VI оборудована опорами с гидравлическими лыжами, что позволяет перемещать ее на новое место при возникновении трещин в структуре ледника.

Скопление снежных масс. Этот фактор является серьезной проблемой, например в Антарктиде, где любое здание со временем неминуемо засыпается снегом. В целях нивелирования его воздействия используются приемы управления ветровыми потоками через систему устройства скосов стен нижних этажей. Примером является НИС Amundsen-Scott, управляемая США и расположенная на Южном полюсе. Здание имеет три эксплуатируемых этажа, стены нижнего уровня спроектированы с одной стороны здания под углом. Ветровые потоки, направленные таким образом под здание, во-первых, относят снежные скопления от конструкций, а во-вторых, дополнительно охлаждают грунт, предотвращая его оттаивание и изменение структуры.

Сильные ветровые потоки. Ветровые порывы представляют собой движущиеся по земной поверхности воздушные массы. Они могут представлять серьезную опасность как из-за регулярного характера, так и из-за силы порывов. Например, на мысе Денисон (Антарктика) средняя скорость ветра - 44 м/с, а максимальная - 90 м/с. В целях сокращения воздействия фактора используются приемы создания аэродинамической формы здания. Примером являются НИС Princess Elizabeth и Halley VI, расположенные в Антарктике.

Сложности сборки на месте. Этот фактор обусловлен длительными временными периодами с отрицательными температурами воздуха и связанными с ними атмосферными осадками, а также сильными ветровыми потоками. Это делает возведение зданий и сооружений не только ресурсозатратным, но и опасным в эксплуатации. Свести к минимуму такие риски возможно путем предварительного изготовления всех деталей зданий и сооружений в стране отправки экспедиции. Примером является НИС Princess Elizabeth, полностью изготовленная в Бельгии.

Нехватка электроэнергии, опасность аварии и исчезновения источников энергии. Большинство НИС расположены вне городской черты, где отсутствует обеспечение регулярным электроснабжением, а в Антарктике и вовсе вне городов и поселений. По этой причине возможны энергетические кризисы и даже аварии (пожар дизельной электростанции на НИС «Восток» в 1982 году). Приемом, отчасти решающим эту проблему, может быть использование солнечных батарей и коллекторов, а также ветрогенераторов. Ими оборудована НИС Princess Elizabeth. Источники альтернативной энергетики не зависят от привозного топлива (в отличие от дизельных электростанций) и могут работать независимо от человеческого фактора. При

детальном проектировании с подробным анализом места расположения НИАО возможно добиться наиболее производительной работы элементов альтернативной энергетики, что позволит получать электроэнергию только от них.

Экстремально низкие температуры, проблемы обогрева помещения. Низкие температуры на полюсах являются следствием особенностей распределения лучистой энергии. Они характеризуются как отрицательные или приближенные к ним по среднегодовым значениям, и в зимний период могут достигать рекордно низких значений (Арктика: - 67,7°С в Верхоянске; Антарктика: - 89,2°С на станции «Восток») и серьезно влияют на все аспекты жизни, в том числе и на состояние человеческого организма. Нивелировать это воздействие возможно при помощи приема проектирования компактного объема НИС, уменьшающего затраты на отопление. Примером являются НИС Princess Elizabeth и НИС Bharati, расположенные в Антарктике. Обе станции имеют компактный прямоугольный объем, где все функциональные зоны сосредоточены в одном здании.

Замкнутые пространства, полярная ночь. Эти факторы оказывают сильное психологическое влияние на самочувствие научных сотрудников станций. Полярная ночь характеризуется длительными (до полугода) периодами отсутствия поступления солнечной радиации. Длительное нахождение в замкнутых пространствах обусловлено внешней экстремальной средой. Эти факторы могут вызывать нарушения работы мозга, бессонницу, неврозы и депрессивные состояния. Для уменьшения воздействия этих факторов создаются зимние сады (НИС Neumayer III, Антарктика), применяется такой прием, как зонирование помещений по блокам и динамическое управление искусственным освещением (НИС Concordia, НИС Halley VI, Антарктика). Так, в НИС Concordia помещения разделены на «шумные» (спортзал, столовая) и «тихие»

(лаборатория, спальные места), а в НИС Halley VI каждый из 8 блоков соответствует отдельной функции (жилые, общественный, научные, технические).

Подводя итог вышесказанному, можно отметить, что разработка нового подхода к проектированию НИАО должна будет выгодно отличаться следующими особенностями:

• учитывать широкое разнообразие экстремальных факторов среды и уменьшать их вредное воздействие;

• органично встраиваться в общую экосистему, не нарушая ее;

• отвечать требованиям современной архитектурной науки;

• создавать условия для комфортного (как физического, так и психологического) пребывания научных сотрудников;

• стать драйвером развития архитектуры региона. Большая часть негативных факторов экстремальной

среды может быть компенсирована полностью, что требует необходимости дальнейшего изучения и внедрения новейших архитектурно-строительных приемов для существенного улучшения качества жизни сотрудников, работающих на современных научно-исследовательских объектах.

Список цитируемой литературы:

О.Л. Палкина DOI: 10.24411/9999-034A-2020-10063

O.L. Palkina

Принципы планирования и проектирования в Арктике на основе динамической архитектуры

The principles of planning and design in the Arctic based on dynamic architecture

Abstract: The article is devoted to the environmental problem of the Arctic and the principles of planning and design based on dynamic architecture in the Arctic zones. Search for design techniques in the Far North through co-evolutionary interaction of man and nature. Dynamic architecture is oriented to reducing the severity of biological, ecological and functional-territorial nature problems.