2015-10-13
334
В строительстве использование индустриальных деревянных конструкций целесообразно главным образом для легких покрытий средних и больших пролетов. Существенное (примерно в 5 раз) снижение веса таких конструкций по сравнению с железобетонными уменьшает вес всего здания и его фундаментов, облегчает перевозку конструкций, упрощает и ускоряет монтаж.
Рис.6 Характерные схемы клееных ферм (а,б) и арок (в). 
История применения деревянных конструкций насчитывает несколько десятилетий. Так, в конце XIX в. были предложены новые экономичные легкие сетчатые конструкции деревянных пространственных покрытий на Всероссийской художественно-промышленной выставке в Нижнем Новгороде. Эти конструкции отличались простотой, прочностью и дешевизной. В дальнейшем аналогичные конструкции сетчатых сводов применялись в башнях градирен, деревянных кессонах, в сетчатых цилиндрических сводах. Деревянные изделия впервые были использованы И.В. Жолтовским в постройках 20-х гг. XX в., когда были заложены технические основы для применения деревянных конструкций в большепролетных спортивных сооружениях. Он не стал закрывать этот материал штукатуркой или краской. Дерево применялось в самых разнообразных целях – для опор, для балок, стен, перекрытий, декоративных деталей и пр. В России XX в. дерево активно начало использоваться в 30-е гг. для возведения больших автодорожных мостов. В 90-е гг. начали появляться сложные геометрические формы деревянных конструкций, подчеркивающие необычную пластику сооружений. Система трансформации разнообразных конструктивных элементов в спортивном сооружении позволяет решить вопросы организации и функционирования пространства здания, перемещения в разных плоскостях планировочных и конструктивных элементов. Из множества вариантов трансформации элементов спортивного сооружения можно выделить трансформацию кровли, такая система позволяет адаптировать одно и то же пространство под разнообразные функциональные требования. Принципиальных схем устройства кровли так же много, как и различных вариантов автоматизации, придуманных человечеством за всю историю, что представляет собой бескрайние возможности для архитектурного и конструктивного творчества. Рассмотрим несколько примеров применения деревянных конструкций для трансформации кровли в спортивном сооружении.
Рис.7 а, б, в. Варианты трансформации конструкций деревянной кровли
Вариант 1. Спортивное сооружение перекрывается деревянным сооружением, выполненным в виде цветка из переплетающихся лепестков. Такая конструктивная система может трансформироваться для разных видов спорта и культовых мероприятий, раскрывая внутреннее пространство естественному свету с помощью приводных механизмов. Лепестки в кровле могут автоматически подниматься и опускаться в зависимости от температурно-влажностного режима внешней среды. Деревянная конструкция кровли при ее трансформации позволяет сократить время открывания и закрывания за счет легкости и подвижности, а складчатая форма конструкций придает кровле большую пространственную жесткость (а).
Вариант 2. Спортивное сооружение перекрывается деревянным сооружением, выполненным в форме эллипса, который крепится к опорному кольцу и поделен на секторы. Такая конструктивная система кровли может трансформироваться под разные виды спорта и культовых мероприятий, открывая или закрывая объект в зависимости от погодных условий. Конструкция кровли поделена на нижние и верхние секторы, одни автоматически приводятся в движение и «наезжают» на другие с помощью механизмов, обеспечивая объекту естественное попадание солнечных лучей. Деревянная конструкция из-за своей легкости и прочности позволяет верхние секторы сделать подвижными, сосредоточив нагрузку на нижние секторы и опорное кольцо. Таким образом, деревянная конструкция кровли при трансформации будет жесткой и устойчивой – это позволит добиться приемлемого архитектурного и конструктивного решения (б).
Вариант 3. Спортивное сооружение перекрывается деревянным сооружением, напоминающим по форме гиперболический параболоид, состоящий из неплоских четырехугольников. Это покрытие делится на разные четырехугольные отсеки, которые частично трансформируются и дают возможность пропускать часть солнечного света, падающего на кровлю. Деревянная конструкция кровли позволяет частичные отсеки сделать автоматическими, которые могут открываться и закрываться. Такая конструктивная система кровли благодаря дереву не выпускает холод из сооружения в теплое время года и задерживает тепло в холодное. Это способствует значительной экономии электроэнергии при эксплуатации спортивных сооружений. Объекты, перекрытые гиперболическим параболоидом, выражают свою тектоничность, а конструкция служит художественным воплощением образа (в).
Анализируя историю применения деревянных конструкций можно сказать, что во все времена дерево использовалось как в малых строениях, так и в крупномасштабных сооружениях. Деревянные конструкции могут использоваться при создании сложных геометрических форм в виде параболоидов, коноидов, оболочек вращения, которые перекрывают большие пролеты. Дерево позволяет подчеркнуть как необычное функциональное назначение сооружения, так и архитектурно-планировочное решение. А в элементах трансформации спортивных сооружений использование дерева облегчает механизм движения, делая конструкцию более изящной и экономичной.
