ПГП Владивосток Адвокат москва Психолог владивосток обучение макияжу Знакомства экскорт владивосток Знакомства экскорт владивосток Магазин бытовой техники Автозапчасти во владивостоке каталог сайтов Досуг отдых Владивосток утепление стен


СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

 

   

    Федоров Вячеслав Иванович

    главный архитектор проекта

    мастерской генеральных планов 

    ОАО «Приморгражданпроект»

 

              В 2010 году 10 мая был опубликован патент на полезную модель №93865 «СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ». Автор — Федоров Вячеслав Иванович главный архитектор проекта мастерской генеральных планов ОАО «Приморгражданпроект», и соавтор Цветников Александр Константинович — кандидат химических наук Института химии ДВО РАН.

          История создания патента на полезную модель «СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ» связана с повседневной работой по созданию планировочных решений многих мелких населенных пунктов Приморья. Большинство из этих деревень стоят на горных речках, но в них отсутствуют полноценные рекреационные зоны, необходимые для отдыха, рыбной ловли и других развлечений в непосредственной близости от жилой застройки.  

         По нашему мнению, необходимо создавать искусственные водоемы по принципу, заложенному в схемы территориального планирования, выполняемые мастерской генеральных планов ОАО «Приморгражданпроект». Приведем выдержки из раздела «Схема инженерной инфраструктуры и благоустройства территорий»:  

       «При защите природных ландшафтов вблизи населенных пунктов следует предусматривать использование территории для создания санитарнозащитных зон, лесопарков, лечебно-оздоровительных объектов, зон отдыха, включающих все виды туризма, рекреации и спорта. Также при разработке проектов инженерной защиты следует предусматривать, где это необходимо, использование гребня дамб обвалования для прокладки автомобильных дорог. В тех случаях, когда этого не требуется, ширина гребня дамбы назначается минимальной, исходя из удобства эксплуатации.  

      Искусственные водоёмы с подрусловым забором воды можно использовать как для защиты территории от затопления, так и для нужд человека. Они возводятся в водоохраной зоне и за её пределами, а излишек воды сбрасывается ниже по течению. Строительство искусственных водоемов должно осуществляться вдоль рек расположенных в рекреационных, жилых и общественно деловых зонах, за укреплёнными дамбами, которые также могут быть использованы для прокладки дорог, быть элементами набережной. Так как эти озёра могут находиться в стороне от рек, а забор воды осуществляться подрусловым мето-дом при помощи различных дренажных устройств, то не нарушается естественное движения воды по руслу рек. Сами водоёмы возможно использовать для разведения рыбы и организации рыбной ловли, оборудования пляжей и зон отдыха, в зимнее время — для устройства естественных катков, саночных горок и т.д. Целесообразно эти водоёмы огораживать и перекрывать современными легкими светопропускающими конструкциями (возможно из поликарбоната или другого пластика), для увеличения сезонного времени эксплуатации этих объектов (не исключается сооружение установок для подогрева поступающей воды). Строительство каскада подобных искусственных водоемов (в соответствии с расчётом) обеспечит защиту от наводнения с минимальными затратами. Такие сооружения повысят поток отдыхающих и обеспечат рабочими местами местное население».  

        На рис. 1, 2 и 3 показано возможное расположение таких искусственных водоемов. Материалы взяты с разрабатываемого проекта «Схема территориального планирования Михайловского муниципального района» выполняемого ОАО«Приморгражданпроект» по заказу муниципального контракта №104-2007 от 03.10.2007 г. на расчетный срок до 2030 года.  

    

               На данных схемах населенных пунктов показана возможная защита жилой зоны от затопления посредством дамб, и зоны для строительства искусственных водоемов (синим цветом обозначена зона затопления).  

               В процессе работы над проектом возникла мысль о создании конструкции, которая обеспечивала бы техническую возможность перекрытия этих искусственных водоемов с попутным использованием солнечной энергии для бытовых нужд окружающей инфраструктуры.

              Одним из первых материалов для создания светопрозрачных перекрытий был рассмотрен сотовый поликарбонат. Однако он обладал целым рядом при¬нципиальных недостатков:  

— недолговечностью;  

— возможным запылением ячеек в результате перепада давления;  

 — невозможностью регулирования светового потока, вследствие чего происходит неконтролируемое изменение температуры перекрываемого внутреннего пространства.  

 

              Использование для подобных целей хорошо известных стеклопакетов нецелесообразно по причине высокой стоимости, большого веса и ограниченных габаритов конструкции. Встраивание в стеклопакеты жалюзи или использование тонирующих плёнок для целей светорегулирования ещё больше увеличат цену этих и так недешевых приборов. Наиболее близкое конструктивное решение было использовано при строительстве Водного Куба в Пекине. Там используются пространственные стальные конструкции, внешние ограждения — ЕТРЕ (Еthуlеnе tеtrаfluorоethуlепе). На пленку ЭТФ выполненную в виде воздушных подушек площадью 70-80 кв. м. были нанесены металлизированные точки раз¬личного диаметра, призванные уменьшить световой поток. В подушки постоянно подается воздух для поддержания давления. В трех метрах от подушек установлен подвесной потолок — еще один слой ЭТФ. В пространстве между внешней конструкцией и потолком происходит терморегулирование: летом излишки тепла выпускаются наружу, а зимой разогретый воздух подается для отопления помещений Водного Куба. По мнению автора, китайский проект разрабатывался как демонстрация возможностей, где не ставилось целей конкретного массового использования. Анализ различных конструкций показал, что наилучшим решением для перекрытия водных объектов (впоследствии и других крупномасштабных сооружений) будет светопрозрачная конструкция, включающая металлический несущий каркас, внутри которого установлена рама, содержащая соединенные поперечными элементами боковые стойки с расположенными на них светопрозрачными элементами, образующими между собой воздушную камеру, сообщающуюся с наружным пространством посредством, по крайней мере, одного снабженного фильтром вентиляционного канала. Между боковыми стойками рамы установлены вращающиеся жалюзи, а светопрозрачные элементы выполнены из термоусадочного полимера, наружная поверхность которого покрыта слоем политетрафторэтилена1 (рис. 4, 5). 

 

       Примерные габариты одной конструкции (элемента) составляют 1750 х 3500 х 120 мм (площадь около б кв.м.). Элементы устанавливаются по каркасу — колоннам, балкам, стропилам, система пожаротушения совмещается с автоматическим пылеудалением (мойкой) с наружной и внутренней поверхностям сооружения.  

Как было отмечено, регулировка светового потока будет осуществляться поворотом жалюзи, с приводом от многофазного шагового электродвигателя (стоимость — в пределах одного доллара), который может работать в любом заданном режиме. Эти электродвигатели не имеют коллекторов и трущихся токосъёмных узлов, в работе бесшумны и долговечны, с использованием простейшего драйвера сопрягаются с любым компьютером или управляющим электронным прибором, что позволяет организовать полную автоматизацию управления температурным режимом внутри помещения. Сегодня рынок предлагает достаточно большой выбор решений подобной задачи.

Термоусадочная пленка широко применяется сегодня в технологии изготовления натяжных потолков, для упаковки продукции и т.д. Аналогичная техноло¬гия может применяться и в данном случае.

Пленка производиться в форме «чулка» и нарезается в соответствии с размерами конструкций, что позволяет автоматизировать процесс обтягивания рамы со встроенными жалюзи пленкой.

  Для защиты поверхности пленки (поликарбонат) от химического воздействия атмосферных газов и ультрафиолетового излучения, уменьшения адгезии к воде и частичкам пыли используется нанодисперс- ный политетрафторэтилен ФОРУМ*, полученный термогазодинамическим методом (Способ переработки политетрафторэтилена: П. №1775419 РФ, МКИ5 С08J 11 /04/Цветников А. К., Уминский А. А. (РФ). — 4 c.: ил., опубл. 26.10.1993 г.). Покрытие наносится методом ме¬ханического натирания, при котором нанопленки активно взаимодействуют с поверхностью поликарбоната и друг с другом, заполняют все микронеровности и прочно удерживаются на поверхности полимера (рис. 7).  

Краевой угол смачивания поверхности при этом возрастает до 90° и выше, т.е. поверхность приобретает гидрофобные свойства. Покрытие надежно защищает поликарбонат от разрушения под воздействием ультрафиолетового излучения и тем самым многократно продлевает срок службы материала (рис. б, 7,8).

 

На пластинах жалюзи можно разместить солнечные батареи, причём расчёты показывают, что мощности устройств хватит не только на перекрываемое куполом помещения. По предварительным расчетам, для жизнеобеспечения условного жилого здания без саун, бассейнов и т.д., покрытого двойным контуром (см. рис. 5) со всеми энергопотерями, необходимо лишь ~ 20% вырабатываемой электроэнергии. Накопление электроэнергии (аккумуляторы, водные накопители и т.д.), по расчетам автора, пока является экономически нецелесообразным из-за высокой стоимости буферных устройств (за исключением отдаленных турбаз, охотничьих заимок и других объектов, где нет возможности подключиться к внешней электросети, как резервному или аварийному источнику энергии).

С учётом вышеизложенного можно сделать вывод, что данная конструкция подходит для любого вида и этажности сооружений, зданий и других объектов. Использование подобных перекрытий позволит изменить всю городскую среду, например:  

— спортивные площадки, детские площадки, кровли различных сооружений, проезды и т.д.;

— в северных районах можно накрыть единым куполом весь населенный пункт или его часть, и изменить наружную температуру под ним на требуемую величину, вариантов решений достаточно много;  

— разнообразные здания и сооружения становятся менее привязаны к внешней инженерной инфраструктуре, и это тоже даёт градостроительные преимущества для многих случаев застройки территорий.

     Сейчас трудно предполагать, как будет выглядеть город или иной населенный пункт после внедрения этой технологии. Только работа многих специалистов различных отраслей, проведение подробных теплотехнических расчётов, разработка технологии производства конструкций и методов строительства таких объектов, постепенное накопление строительного и производственного опыта, изменение некоторых нормативных документов позволит дать более точную характеристику градостроительного значения этой разработки. Но уже сейчас очевидно, что производители оконных конструкций, рынок которых постепенно переходит в стадию стагнации, обладают практически всем необходимым оборудованием и возможностями для изготовления предлагаемых в статье устройств.  

      Возможно, будут разработаны более совершенные конструкции, иногда технический прогресс предлагает абсолютно противоположные решения к одной и той же задаче. Но, изучив конкретные примеры мирового опыта, авторы считают, что только с этими материалами (оптимальный показатель цены и качества) в ближайшем будущем можно добиться качественного улучшения образа жизни населения в суровых регионах нашей обширной страны, и предлагаемая конструкция сохранит свою актуальность в ближайшие годы. Главное, не упустить время, вовремя выйти на передовые позиции в этом направлении.

  Внедрение предлагаемой конструкции позволит решить попутно проблемы занятости и развития многих небольших городов России. Производство панелей перекрытия не является технологически сложным процессом (саму плёнку следует изготавливать конечно на отдельном заводе), и вполне может быть организовано на базе любого местного предприятия. В то же время, изготовление точных металлоконструкций, сборка многокомпонентных устройств, наладка систем автоматики, организация служб ремонта и сервиса потребуют привлечения образованных специалистов, создания современных рабочих мест. Всё это позволит решить многие социальные проблемы регионов.

  Проведённый экономический анализ показал, что цена за качественное изменение пространства, с использованием предлагаемого материала и конструктивного решения, минимальная по сравнению с другими, ранее применяемыми способами изменения среды обитания. Это подтверждают и разработ-чики Водного Куба в Пекине.

  Как указывалось выше, если пластины жалюзи покрыть солнечными батареями, и обеспечить всеми необходимыми электроприборами необходимых для подключения к внешним электросетям, то, при площади фотоэлектрических преобразователей более 10000 кв. м. (100x100 м.), конструкция сооружения (светопрозрачные панели и каркас на котором они закреплены) окупятся в течении десяти лет с учетом банковского процента за кредит, в существующих на сегодняшний день ценах, при условии продажи излишней для данного объекта электроэнергии (около 80%).

  Использование предлагаемых конструкций даёт возможность строительства новых экологически чистых городов, поселков с запроектированным (изменяемым по желанию) климатическим режимом по температуре, влажности, освещенности. Градостроители, архитекторы, заказчики, получив конструктивный элемент «СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ» получают возможность формировать внешнюю среду обитания для жителей городов и посёлков (рис. 9,10).  

 

ЛИТЕРАТУРА

1 СНиП 23-01-99 Строительная климатология

  2 СНиП 11-3-79 Строительная теплотехника

3 Борискина И.В., Шведов Н.В., Плотников А. А. Современные светопрозрачные конструкции гражданских зданий. Справочник проектировщика, СпБ., НИУПЦ «Межрегиональный институт окна», 2005 г.  

4 Научно-прикладной справочник по климату СССР, Серия 3 «Многолетние данные», Часть 1-6, Выпуск26Приморский край, Ленинград. Гидрометеоиздат 1988 г.

5 Справочник по теплоснабжению и вентиляции, Отопление и вентиляция Авторы: Р. В. Щекин, С.М. Кореневский, Г.Е. Беем, Ф.И. Скороходько, М.А. Артюшенко Издательство «Буд1вельник» Киев 1968 г.  

6 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

7 Свойства поликарбоната: Химическая энциклопедия, гл. редактор Н.С. Зефиров, научное изд. «Большая российская эн-циклопедия», Москва, 1995, т. 4, с. 86

8 Свойства политетрафторэтилена: Химическая энциклопедия, гл. редактор Н.С. Зефиров, научное изд. «Большая российская эн¬циклопедия», Москва, 1998, т. 5, с. 402

9 Разрабатываемая ОАО «Приморгражданпроект» проектная документация «Схема территориального планирования Михайловского муниципального района», в соответствии с Муниципальным контрак¬том № 104-2007 от 03 октября 2007 года.

 
Создание и продвижение сайтов