Экстремальные факторы и специальные приёмы
Как выжить в Заполярье?
Специальные приёмы - это то, что отличает арктическую архитектуру от любой другой. Они нужны, без преувеличения, чтобы выжить в Заполярье. Эти приёмы различны, относятся как к характеристикам объемно-пространственной композиции, так и к отдельным конструкциям и планировочным решениям. Суммарно же они формируют комфортное и безопасное здание.
Но зачем нужен каждый отдельный приём?
Главная особенность и проблема Заполярья — экстремальный климат. Причина его возникновения кроется в форме Земли. Солнечные лучи падают на полюса под острыми углами, и их тепла недостаточно для прогрева столь обширной территории. Так возникают арктический, субарктический и антарктический климаты. Они, в свою очередь, состоят из ряда средовых факторов, для каждого из которых и подбирается соответствующий архитектурный приём.
1.Низкие среднегодовые показатели температуры атмосферного воздуха
Заполярное лето короткое и нередко снежное, осень и весна проходят незаметно, а зимы долгие и суровые. Именно в зимний период температура может достигать рекордных значений (Арктика: -67,7°С в Верхоянске; Антарктика: -89,2°С на станции "Восток"). Столь низкие температуры влияют на все аспекты жизни в Заполярье, от затрат на отопление помещений и эксплуатацию зданий до изменения метаболизма человека. С воздействием этого фактора можно справиться, создавая строения компактного объёма: в нём проще сохранить тепло. Кроме того, встречаются разнообразные подходы к теплоизоляции: от простых утеплителей до нестандартных решений по использованию воздушной прослойки. Например, в концепции проекта станции Halley VI предлагалось использовать на внешней стене "воздушные пузыри". Сделанные из полимера и наполненные воздухом, они могли бы стать прекрасным утеплителем
2.Сложные грунты: вечномерзлые, ледяные и нестабильные (ледник)
Что может быть хуже непрочного основания? Сложные грунты разнообразны и коварны. В структуре вечной мерзлоты содержится много льда, который не тает столетиями. Его глубина может варьироваться от нескольких до тысячи метров. Опасны стремительные оттаивания, проходящие в вечномерзлых и ледяных грунтах. Такие процессы деградации практически невозможно предотвратить. Но наиболее губительны ледники. Находясь постоянно в движении и даже порой раскалываясь, они могут полностью разрушить здание.
Грамотно спроектированный фундамент убережет строение от аварий инженерных сетей, нарушения устойчивости и пространственной жесткости (достаточно жёсткое и небольшое здание может просесть из-за таяния глубинного льда, но останется целым). Распространено устройство системы из свайного фундамента и опор. Такое решение позволяет поднять строения на значительную высоту. Сваи точечно касаются грунта и сохраняют его ледяную структуру. Приём исключает таяние льда от тепла нижних этажей и позволяет воздушным потокам проходить под конструкциями, дополнительно охлаждая землю. Подобный способ используется при строительстве практически всех зданий, расположенных за полярным кругом.

Размещение сооружений на нестабильных грунтах ледников требует другого приёма. Так, научно-исследовательская станция Halley VI (2013, Антарктика) оборудована опорами с гидравлическими лыжами, что позволяет перемещать её на новое место при возникновении трещин в структуре ледника.
3. Атмосферные явления: снег и ветер
Российская станция “Восток”, полностью занесенная снегом
Заполярье невозможно вообразить без снега. Например, внутриконтинентальные регионы Антарктиды, где любое здание со временем неминуемо занесет снегом. Подобная судьба постигла возведенную ещё в 1960-ых годах российскую станцию "Восток". До недавнего времени все строения станции были погребены под многометровым слоем снега, а некоторые помещения, например кернохранилище (склад для образцов льда), вовсе устроены прямо в снегозаносах. Однако даже в местах менее экстремальных, скопление снега на конструкциях и растущие сугробы могут быть опасны. В лучшем случае полярника ждет утомительная расчистка входов, а в худшем - обрушение не рассчитанных на излишнюю снеговую нагрузку конструкций.

К другим видам атмосферных явлений относятся сильные ветровые потоки. Опасность представляют их скорость и непрерывность. Например, на мысе Денисон в Антарктике средняя скорость ветра 44 м/с, а максимальная 90 м/с. Это очень высокие показатели. Для сравнения: показатель 20 м/с уже способен сорвать плохо закрепленные конструкции.
Станция Amundsen-Scott
Станция Princess Elisabeth
Как бы удивительно ни звучало, но ветром можно управлять. Уменьшить силу порывов или даже выгодно их использовать. Достаточно лишь создать аэродинамические профили или системы скосов в ограждающих конструкциях. Ярким примером внедрения этих приёмов является трехэтажная научно-исследовательская станция Amundsen-Scott, управляемая США и расположенная прямо на Южном полюсе. Стены нижнего уровня здания с одной стороны имеют заметный скос, и направленные под него ветровые потоки относят снежные скопления и дополнительно охлаждают грунт. Замечательный пример использования аэродинамических профилей стен можно наблюдать на станциях Princess Elisabeth и Halley VI, также расположенных в Антарктике.
4. Факторы, угнетающие психику человека
Станция Neumayer III
Существуют факторы экстремальной среды, влияющие и на здоровье человека. К ним относятся замкнутые пространства, социальная изоляция, нерегулярная смена суток (полярная ночь и полярный день), однообразие ландшафта. Их влиянию особенно подвержены люди, приехавшие в Заполярье. На родившихся за полярным кругом или представителей коренных народов они действуют значительно меньше. К симптомам пагубного воздействия относят нарушение работы мозга, гиподинамию и аритмию. Выдерживать такое угнетение человек способен только 3 года! Более длительное воздействие ведёт к необратимым последствиям.

Решать эту проблему необходимо комплексно. Так, на некоторых объектах (станция Neumayer III, Антарктика, АЖК "Арктический Трилистник", Арктика) для снижения нагрузки на психику создают зимние сады. Как известно, зеленый цвет является наиболее лёгким для восприятия мозгом, а тропические растения могут существенно оживить однообразный бело-серый арктический ландшафт. Ещё применяют зонирование помещений по блокам и динамическое управление искусственным освещением. Станция Concordia во внутриконтинентальной Антарктиде разделена на два блока: "шумный" (спортзал, столовая) и "тихий" (лаборатория, спальные места). А станция Halley VI - это восемь отдельных блоков (жилые, научные, технические и общественный).
Действие большинства экстремальных факторов может быть нивелировано. Широкий ряд архитектурных приёмов, удачно применяемых в эксплуатируемых зданиях, доказывает — в Заполярье можно безопасно строить и жить.
Автор: Савинова Валерия. Аспирантура, 2 курс МАРХИ, член Экспертного совета «Проектного офиса развития Арктики (ПОРА)»
Дизайнер: Зыкова Маргарита 4 курс, бакалавриат
Made on
Tilda