Трансформирующееся, заглубленное и солнечное жилище

Основы проектирования нетрадиционных индивидуальных жилых домов

Трансформирующееся, заглубленное и солнечное жилище

Целью создания и использования трансформирующихся индивидуальных жилых домов является изменение эксплуатируемой площади строительного объема и других технико-экономических показателей дома под влиянием изменяющихся факторов с течением времени. Различают следующие три основных типа трансформирующегося жилища: с изменением внешних параметров дома, с изменением внутренних параметров дома и комбинированного типа. Первый тип применяется, в основном, в случае возведения дома по этапам, с использованием последующих дополнительных пристраиваемых помещений и этажей. При этом изменяются внешние параметры—увеличивается площадь застройки, этажность, общая площадь и строительный объем дома. Второй тип домов используется, главным образом, в пределах неизменяемых габаритах дома путем адаптации жилья с помощью внутренних трансформирующихся перегородок. При этом модифицируются только внутренние параметры дома — количество, площадь и пропорции помещений, функциональное зонирование и связь между помещениями. Площадь застройки, этажность и строительный объем дома при этом, обычно, не увеличивается. Это ведет к созданию в доме так называемых универсальных пространств. Третий, комбинированный тип трансформирующегося жилья представляет собой сочетание принципов внешней и внутренней адаптации.

Трансформирующееся жилье нашло широкое распространение в США, Японии и других зарубежных странах. В российской практике данные виды индивидуального жилья еще не получили достаточного применения из-за сложности изготовления и эксплуатации специальных строительных конструкций. Однако прогнозы ученых подтверждают перспективность использования именно динамичного и адаптирующегося жилья в будущем [34, 35]. Так, в проектных предложениях многих архитекторов и ученых есть много оригинальных предложений для трансформирующихся жилых ячеек в обычных и экстремальных условиях.

В зависимости от способа и характера адаптации различают следующие основные виды трансформирующихся домов: складывающиеся, пневматические, выдвигаемые и кассетные.

К складывающимся относятся дома с использованием специальных нетрадиционных складывающихся строительных конструкций. К пневматическим относятся дома с гибкими тканевыми надувными ограждениями, поддерживаемыми избыточным давлением воздуха. Выдвигаемые дома отличаются особыми, выдвигающимися элементами стен и перекрытий. Кассетные дома характеризуются высокоплотным, кассетным способом взаиморасположения конструктивных элементов. Примеры различных видов трансформирующихся индивидуальных жилых домов приведены на рис. 37-39.

Складывающиеся конструкции могут быть жесткими или мягкими, т.е. из эластичных и тканевых материалов, позволяющих их укладывать в компактный транспортный объем. Процессы складывания и раскладывания обеспечиваются с помощью специальных видов соединений — шарнирных, скользящих, роликовых и т.д. (рис. 37, б). В домах с выдвигаемыми элементами используются принцип телескопического выдвижения панелей (рис. 37, д).

К преимуществам пневматических жилых ячеек по сравнению с другими видами трансформирующихся конструкций относятся: более широкие архитектурно-планировочные возможности; устройство не только ячейковых, но и зальных, большепролетных помещений; компактность при передислокации; легкость монтажа; простота трансформации; малый вес и др.

В зависимости от способа устройства различают два основных типа надувных домов: воздухоопорные и воздухонесомые. В воздухоопорных домах оболочка опирается на воздух, находящийся под невысоким избыточным давлением внутри помещений. В качестве воздухоподающих систем используются специальные вентиляторные установки. В воздухонесомых домах наружные ограждающие конструкции являются замкнутыми надувными линейными стержнями, плоскими панелями или пространственными оболочками [17, 19, 25, 34, 44].

Рис. 37. Мобильные трансформирующиеся индивидуальные жилые дома:

а — суперблочные; б — складывающиеся с пространственным каркасом; в — пневматические с армоканатами; г — сборно-разборные из плоских панелей; д — контейнерные с выдвигаемыми элементами; е — сборно-разборные с висячими панелями; ж — самоходные с собственной ходовой частью и кассетными элементами

Различные варианты объемно-планировочных решений пневматического жилья показаны на рис. 38. В качестве оболочек в такого типа домах применяются синтетические воздухопроницаемые гибкие и атмосферостойкие материалы: прорезиненная ткань, неопрен и другие виды полимеров.

В зависимости от формы различают следующие основные виды пневматических домов: простой формы, составной формы, сложной формы, линзообразные, армированные канатами, ортотропные из мелких стержневых элементов и изотропные из крупных плоских и объемных элементов (рис. 38).

Рис. 38. Быстровозводимые пневматические индивидуальные жилые дома:

а — простой формы; б — составной формы; в - сложной формы; г - линзообразные; д - армированные канатами; е — ортотропные; ж — изотропные

Армирование канатами применяется в целях создания зальных помещений, повышения надежности и предотвращения аварийного опадания оболочек. Различные сочетания данных видов пневматических структур дают значительные вариабельные возможности для формообразования не только динамичного, но и выразительного жилища. Этому способствует использование различных форм первичных надувных элементов: конусообразных, торооб-разных (рис. 38, е), цилиндрических, шарообразных и др. Это и позволяет проектировать новые, необычные архитектурные формы в индивидуальном жилищном строительстве.

Рис. 39. Одноквартирный двухэтажный 5-комнатный "растущий" загородный дом со стенами из термоструктурных панелей: 1 — передняя (8 м); 2 — общая комната (21 м); 3 — спальня (15; 12; 11; 11 м); 4 - кухня (13 м); 5 - гигиеническая комната (6; 4 м); 6 - сауна (6 м); 7 — подсобные помещения; 8 — гараж (21 м); 9 — лоджия (6 м);

Пример планировочного решения трансформирующегося загородного дома, "растущего" под влиянием внешних условий представлен на рис. 39 и в табл. 16.

Заглубленные индивидуальные жилые дома — нетрадиционный, альтернативный вид жилища, который направлен на экономию энергоресурсов, затрачиваемых на обеспечение комфортного режима в помещениях дома. Потребность в заглубленном жилище возникла в связи с повышением требований к теплозащитным свойствам ограждающих конструкций в России и за рубежом. Широкое распространение строительство заглубленных коттеджей получило в США, особенно интенсивно оно начало вестись после энергетического кризиса 70-х годов. Так, по данным американских ученых, стоимость строительства наземных и заглубленных коттеджей практически одинакова [46]. В то же время экономия энергии при эксплуатации может достигать 30-60 % от затрат энергии для наземных домов.

Таблица 16