Admin Structum. 2017 m. rugsėjo 29 d.

Ateities architektūros statiniai – geokupolai

Tobuliausia architektūrinė forma kupolas, kurią verta išnaudoti ir pritaikyti mūsų reikmėms, išsiskiria unikaliu stabilumu ir energijos vartojimo efektyvumu. Naudojama nuo seniausių laikų, gamtos įkvėpta statybinė konstrukcija, didėjant susirūpinimui planetos ateitimi, vėl grįžta į verslo rinką dėl savo ypatingų savybių: logiškos, racionalios konstrukcijos ir jaukios aplinkos. Ar išties geodeziniai kupolų statiniai – didesnis energijos efektyvumo taupymas, mažesnės vėdinimo bei šildymo išlaidos ir išlaidos statybai?

Įžvelgė konstrukcijos stabilumą ir ekonomiškumą

Geodezinės kupolinės konstrukcijos tėvu galime laikyti vokiečių inžinierių Carlą Zeissą. Pirmasis toks statinys, pradėjęs naujo tipažo erą, suprojektuotas po Pirmojo pasaulinio karo vokiečių inžinieriaus Waltherio Bauersfeldo (C. Zeisso kompanija) kaip planetariumo projektas. Jo skersmuo siekė net 25 metrus. Apytiksliai po 20 metų vienas įdomiausių XX a. išradėjų amerikiečių architektas Buckminsteris Fulleris nebuvo pirmasis patentavęs kupolo konstrukciją, bet ją išpopuliarino. Po Antrojo pasaulinio karo tokius statinius jis matė kaip ekonomišką ir efektyvų būdą spręsti būsto trūkumo klausimą. 1960 m. architektas pasiūlė utopinę idėją – eksperimentinį miestą, kurį iš dalies dengia kupolas. Dėmesys turėjo būti skiriamas atviroms erdvėms, parkams, ūkiams, užterštumui mažinti – mašinos paliekamos miesto pakraštyje, o žmonės transportuojami į miesto centrą unikalia automatizuota greitkelių sistema specialiais automobiliais. Tačiau biudžeto problemos šį projektą sužlugdė. Ne taip seniai naujam gyvenimui vienos kompanijos specialistų ir architektų Danielio Reiserio bei Johno Warreno prikeltas modernus B. Fullerio projektas gyvenamojo būsto prototipas „Musės akis“ (angl. The Fly’s Eye). Statinys tarsi apibendrina sinerginės geometrinės konstrukcinių sistemų ir šiuolaikinio būsto temą: energiškai efektyvus, naudojantis vėją ir saulės šviesą, architektūriškai išraiškingas, išsiskiriantis stabilumu, tvirtumu. „Musės akis“ sveria ne daugiau nei automobilis ir turėjo būti gyvenamasis namas.

Lengvai pastebimi

Nėra tikslaus skaičiaus, kiek geodezinių kupolų egzistuoja pasaulyje, tačiau didieji, kad ir kokį miestą puoštų, lengvai pastebimi. Didžiausias šiuo metu stovintis geodezinis kupolinis pastatas stūkso Japonijoje. Beisbolo stadione Fukuokos mieste telpa daugiau nei 30 tūkst. žiūrovų, be to, jis turi unikalią stogo sistemą. Užtrunka tik 20 min., kol plieninio rėmo titano plokščių stogas atsiveria ir žiūrovai išvysta miesto padangę. Tarp žymiųjų geokupolinių statinių – ir Monrealio Biosfera Kanadoje (arch. B. Fulleris), taip pat Takomos sporto ir pramogų arena Vašingtone, (arch. „McGranahan Messenger“) bei utopinis rytojaus miestas – visiška sfera EPCOT („Walt Disney“ inžinierių grupė), futuristinis botanikos sodas Edeno projektas Kornvalyje, Jungtinėje Karalystėje, (arch. Nicholasas Grimshaw) ir kt.

Daugiafunkcis tobulos formos pritaikymas

Kodėl praėjus tiek laiko vėl aptinkame vis daugiau informacijos apie geodezines kupolines konstrukcijas ir jų pritaikymą? Kupolines konstrukcijas projektuojantys specialistai teigia, kad, išsivysčius technologijoms, atsirado ir daugybė teigiamų pokyčių, kurie leidžia inžinieriams ir architektams kurti išskirtinį grožį – kupolinius namus, pritaikytus ne tik gyventi, bet ir užsiimti verslu. Šiandienos ekonomikos ir aplinkosaugos kontekste kupolai mėgaujasi populiarumu, kokio dar nebuvo nuo pat jų klestėjimo laikų. Šią vieną seniausių žmogui žinomų konstrukcijų renkasi viešbučių, restoranų tinklai, koncertų, parodų salių architektai. Jie taip pat teigia, kad posakis, jog kupolo konstrukcija leidžia taupiai ir efektyviai naudoti statybines medžiagas, dažnu atveju teisingas, bet priklauso nuo to, iš kokios medžiagos bus gaminamas statinys. Vis dėlto kupolai tikrai sveria mažiau ir gali atlaikyti didesnę apkrovą, lyginant juos su bet kuriomis kitomis statybinėmis konstrukcijomis. Statinys taupus. Kadangi kupolo formos statinio vidaus tūris yra maždaug 30 % mažesnis nei bet kurios kitos formos pastatų, tokiai patalpai apšiltinti ar vėsinti sunaudojama maždaug 30 % mažiau energijos. Tokio paties dydžio ir erdvės pastatas vien tik dėl savo kubo formos konstrukcijos sunaudoja net iki 30 % daugiau energijos patalpoms šildyti ar vėsinti!

Kupoliniai pastatai statomi iš įvairiausių medžiagų. Atsižvelgiant į dydį ir pritaikymą, laikančiosios konstrukcijos karkasas gali būti plieninis (cinkuotas, dažytas, nerūdijantis), medinis (impregnuotas, dažytas), stiklo pluošto ar aliuminio profilių ir t. t. Sukonstravus laikančiąją pastato dalį, trikampės plokštumos dengiamos įvairiausio tipo medžiagomis – nuo betoninių plokščių iki PVC tentų, polikarbonato, stiklo arba stiklo paketo, bituminės dangos, skardos ir t. t., kurios parenkamos atsižvelgiant į pastato paskirtį.

Nors, atrodo, kad lengvas ir greitai surenkamas kupolo formos statinys lyg ir turėtų būti nepatvarus, iš tiesų jis yra net tvirtesnis ir saugesnis nei įprastų konstrukcijų namai. Kupolo projektas pagrįstas geodezinės geometrijos principais, todėl jam nereikia jokių vidinių kolonų ar įtempimo lynų. Geodeziniai kupoliniai namai – tai sferiniai arba iš dalies sferiniai kevalo arba tinklelio struktūros pastatai, kurių lengvai surenkama konstrukcija susideda iš trikampių, gulinčių ant sferos tinklo. Dažniausiai tokio pastato projektas pradedamas nuo briaunainio, turinčio pasirinktą pagal pastato dydį lygiasienių trikampių kiekį. Norint padidinti tokį pastatą, tereikia dalinti kiekvieną jį sudarantį trikampį į mažesnius lygiasienius trikampius, kol gaunama norimo dydžio struktūra.

Geodeziniai kupolai puikiai atlaiko įvairių apkrovų vėją, sniegą ir kitas gamtos stichijas. Pradėjus pūsti stipriam vėjui, įprasti gyvenamieji namai patenka į didelės turbulencijos, sukuriančios žemą slėgį, zoną. Dėl to stogas gali būti nuplėštas nuo pastato, taip sukeliant ypač daug nuostolių. Na, o kupolams būdinga tvirta aerodinaminė konstrukcija, atspari daugumai gamtos katastrofų. Kupolas nesugrius dėl per didelės sijoms tenkančios apkrovos, pasitaikančios tradiciniuose pastatuose. Visa kupolo formos konstrukcija – tarsi viena sija. Tokia konstrukcija yra drauge ir dengiančioji, ir laikančioji pastatą. Jei kupolo formos statinys pažeidžiamas, jis nevirsta, likusi konstrukcijos dalis tvirtai laikosi. Tai viena priežasčių, kodėl juos renkasi seisminių zonų šalys. Laikinų kupolo formos paviljonų ar palapinių kupolo konstrukcija tvirtinama prie grunto arba paviršiaus inkarais ar svoriais. Stacionarūs kupolai tvirtinami prie betono pamatų arba kitų konstrukcijų.

Geodeziniai kupolai ne tik gali puikiai atitikti šiuolaikinius standartus, bet ir turėti visus įmanomus patogumus. Toks daugiafunkcis statinys neturi paskirties apribojimų – tai gali būti ir prabangus viešbutis ar mažutis biuras, kavinės paviljonas ant jūros kranto ar sporto stadionas, kuriame telpa minia žmonių, sodo šiltnamis ar pasaulinio žinomumo botanikos sodas, vienaukštis arba daugiaaukštis gyvenamasis namas, kaimo turizmo statinys ar futuristinis sprendimas didelio miesto verslo objektui. 