Современные технологии строительства и реконструкции зданий - Геннадий Михайлович Бадьин

К самому куполу можно пристроить гараж, мастерскую, подсобные помещения, объединив все это в единый архитектурный ансамбль. Разнообразные пристройки к основному этажу купольного дома (солярии, веранды, бассейны, тамбуры, гаражи, навесы для машин) создают дополнительное полезное пространство.

Рис. 6.13. Сейсмоустойчивость купольных зданий

Круг и купол, совмещенные в одной конструкции, составляют основу ограждения пространства – стены, перекрытия и кровлю. Такая форма строительной конструкции подвижна и позволяет без разрушения воспринимать вихревые, волновые и сейсмические критические нагрузки (рис. 6.13). Не испытывая действия динамической волны и будучи изготовленным из сборных элементов и «мягких» материалов, купол будет стоять даже при колебаниях земной коры в 8—12 баллов по шкале Рихтера, ураганном ветре в 250 км/ч, снеговых нагрузках до 700 кг/м2. За исключением повреждений от разверзающейся почвы непосредственно под куполом, они могут выдерживать самые мощные землетрясения.

Проводились лабораторные и компьютерные испытания по 10 различным критериям нагрузки купольной конструкции, когда вся тяжесть приходилась только на 1/2 купола. И купол спокойно выдержал все испытания.

У большинства храмов есть одна отличительная черта – купол.

Купола были известны давно, еще у древнейших народов, потом их словно забыли; они практически были отвергнуты эллинской культурой и древним Римом. Но затем купола неожиданно появились вновь и широко распространились.

Примечательно, что форма куполов, как и чаши радаров, хорошо рассчитывается по одним и тем же формулам, и что площади радиолокационных антенн из меди – лучшие отражающие экраны, а золото, как электропроводный материал и отражатель электромагнитных волн, вообще не имеет себе равных.

Главный купол церкви (рис. 6.14), по форме напоминающий полусферу, а точнее, имеющий параболическую форму, может и функционально служить концентратором энергии – параболической антенной. Сделав такое допущение, а также приняв за основу волновую сущность мироздания, можно рассматривать купол, как чашу антенны. Благодаря такой форме излучение фокусируется внутри собора. Купола являются хорошими резонаторами, о том, что церковные здания обладают отличной акустикой, знают многие.

Рис. 6.14. Храм Святой Мученицы Параскевы

Загадки куполов не ограничиваются только церквями. Всем известно об удивительных свойствах хранилищ, имеющих форму пирамид. Сообщают, что в таких хранилищах удивительным образом сохраняются зерновые, приобретая особые живительные силы, что восстанавливаются лезвия режущих инструментов, резко снижены болезнетворные свойства микроорганизмов и многое другое.

Экодом (Россия)

В России разработан проект экодома (рис. 6.15), который представляет собой пространственную литую оболочку криволинейного очертания из армированного пенобетона, жестко связанную с опорной плитой ограждения цоколя, а сверху посредством защитных пилонов с верхней надстройкой. Оболочка выполнена в виде напряженной конструкции и представляет собой совокупность несущих модулей в виде соосного пересечения элементов усеченных цилиндров, и каждый модуль включает выполненные единым монолитом стену, технологические перегородки и элементы межэтажных перекрытий с проемами. Криволинейные части оболочек модулей и опорные перегородки выполнены из пенобетона одинаковой плотности.

Рис. 6.15. Проект экодома (Россия)

Энергосберегающие инженерные системы

Инновационные технологии энергосбережения систем теплоснабжения

Примером успешной реализации внедрения инновационных технологий энергосбережения и повышения энергетической эффективности является выполненный институтом проект автономного теплоснабжения в экспериментальном микрорайоне Куркино (Москва), рис. 6.16.

Рис. 6.16. Автономное теплоснабжение в экспериментальном микрорайоне Куркино (Москва)

В рамках проекта впервые в России создан и внедрен высокоэффективный экологически чистый теплогенератор, не уступающий по своим техническим, энергетическим и экологическим характеристикам лучшим мировым образцам.

Использование инновационных технологий показывает достижение существенных преимуществ по повышению энергетической эффективности жилищного средства.

Квартирная система теплоснабжения надежнее, комфортнее и дешевле. Для многоэтажных жилых домов с настенными газовыми теплогенераторами с закрытой топкой такая система полностью исключает потери тепла в тепловых сетях, на источнике и при распределении между потребителями.

Интеллектуальный дом

Понятие «интеллектуальное здание» было сформулировано Институтом интеллектуального здания в Вашингтоне: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства…». Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем различных производителей в единый управляемый комплекс, направленный главным образом на энергосбережение ресурсов.

Технология интеллектуальных зданий предполагает создание комплекса инженерно-технических систем, интегрированных в единое информационное пространство (рис. 6.17). Подобные комплексы обычно включают в себя охранные и пожарные извещатели, релейные исполнительные модули, функциональные и системные контроллеры, блоки индикации, источники бесперебойного питания, электронные считыватели и ряд преобразователей интерфейсов для подключения создаваемых систем к управляющим компьютерам, локальным сетям и сетям беспроводной передачи данных.

Единая аппаратно-программная система безопасности, диспетчеризации и управления инженерным оборудованием, поставленная от одного производителя, позволяет минимизировать расходы на инсталляцию, настройку и техническую поддержку установленного оборудования и программного обеспечения в течение всего срока эксплуатации.

В качестве примера рассмотрим систему безопасности и управления современным многоэтажным жилым зданием. На первых двух этажах дома расположены магазины и предприятия сервиса, одно из помещений выделено под диспетчерскую. Здание оборудовано подземным гаражом и охраняемой отгороженной площадкой.

В здании находится шесть автономных систем приточно-вытяжной вентиляции, управляемых контроллерами С2000Т, взаимодействующими через интерфейсную линию RS-485 с автоматизированным рабочим местом диспетчера системы «Алгоритм». К этой же SCADA-системе через OPC-серверы подключены контроллеры фирмы Siemens, управляющие исполнительными механизмами котельной, и контроллеры фирмы Clipsal, регулирующие систему освещения. Часть функций по управлению зданием автоматизирована. Оператор наблюдает за работой всех систем, получает сообщения о неисправностях и предпринимает необходимые действия для корректировки работы оборудования и устранения нештатных ситуаций.

Рис. 6.17. Схема интеллектуального здания

Для учета потребления ресурсов в квартирах жильцов и офисах установлены счетчики холодной воды ETKI, счетчики горячей воды ETWI и счетчики электроэнергии СОЭ-5. Для контроля баланса и обнаружения утечек в здании установлены входные счетчики воды, цифровой электросчетчик МЗЭП СТЭ561, подключенный через трансформатор тока, и тепловычислитель «Теплоком ВКТ-4». Показания с импульсных счетчиков расхода С2000-АСР2 собираются контроллерами адресной линии С2000-КДЛ и передаются по RS-485 интерфейсу в диспетчерскую на АРМ. В начале каждого месяца оператор с помощью обычного лазерного принтера печатает жильцам квитанции на оплату счетов.

Система охранного IP-видеонаблюдения включает шесть уличных видеокамер с режимом работы день/ночь, две беспроводные WiFi камеры для распознавания номеров автомобилей, мегапиксельную обзорную камеру и поворотную камеру с трансфокатором со стороны входа в магазин, а также видеокамеры, установленные в лифтах и настроенные на запись по детекции движения. Данные со всех видеокамер поступают по локальной сети в диспетчерскую АРМ «Орион-Видео». Для удобства управления поворотной видеокамерой используется джойстик.

Охрана квартир осуществляется с помощью датчиков движения С2000-ИК, подключенных к контроллерам адресной линии связи С2000-КДЛ (к которой также подключены пожарные датчики и счетчики