Самый маленький электрический двигатель

Ученые разработали электрический двигатель, который имеет только один нанометр в ширину. Для сравнения, ширина человеческого волоса составляет около 60 тысяч нанометров.

Согласно сообщениям, новый двигатель, созданный учеными из университета Тафтса в Массачусетсе, состоит из одной молекулы, а именно, из молекулы сульфида бутил-метила, которая расположена на проводящей поверхности меди. Как видно из рисунка, из молекулы выступают две руко-подобные структуры, составленные из атомов углерода и водорода: одна из них содержит четыре атома углерода, а другая – один атом углерода. Сера, которая входит в состав молекулы, сцепляет ее с медной поверхностью, тогда как эти две «руки» могут свободно вращаться вокруг своей основы.

Подавая электричество от металлического наконечника низкотемпературного сканирующего туннельного микроскопа, ученые заставляли молекулу вращаться. Как выяснили ученые, температура молекулы прямо пропорциональна скорости вращения, поэтому экспериментально они нашли, что при температуре 5 ^о Кельвина (минус 268 градусов по Цельсию или минус 450 по Фаренгейту) можно четко отслеживать движения молекулы. При более высоких температурах, которые приводили к значительному увеличению скорости вращения, оказалось, трудно отслеживать и контролировать ее вращения.

Раздел II. Объемно-планировочный

1.1 Актуальность выбранной темы

Возможность наслаждаться природой, находясь у себя дома высоко цениться потребителями, поэтому на рынке недвижимости появляются все новые варианты загородных объектов, такие как таунхаусы, индивидуальные жилые дома различных стилей и площадей и квартиры в малоэтажных загородных жилых комплексах. Но ситуация в данной сфере недвижимого имущества всегда развивается по отлаженному сценарию, направленному в большей степени на коммерческую выгоду застройщиков, чем на комфорт и желания потребителей.

В связи с расцветом усадебной урбанизации люди стремятся создать для себя идеальное место проживания, которое бы отвечало всем бытовым, эстетическим и экологическим потребностям. Коттеджный поселок, на данный момент, самое актуальное решение проблемы переселения городских жителей за пределы урбанистической среды. Но само понятие «коттеджного поселка» устарело. Введение нового термина, применимого к поселением усадебного типа поможет изменить подход и к организации подобных проектов; перенесет их на новый уровень. Разработка кардинально новой системы организации структуры поселения – основополагающая задача проекта.

Основная проблематика данной темы дипломного проектирования заключается в перенасыщении современного мира объектами, подобными коттеджным поселениям, и устаревшем определении данного понятия в России. Процесс субурбанизации на территории Российской Федерации, в основном, идет по отлаженному сценарию, не давая возможности внедрения ультрасовременных технологий. Однотипность структуры поселений и их отдельных объектов (индивидуальных жилых домов, таунхаусов), возвращает нашу архитектуру к типовой системе советской эпохи.

Предлагаемая модульная система организации поселения исключает возможность стихийного расселения. Упорядоченность зон жилого и общественного пространства будет являться огромным плюсом поселения как на начальном этапе его построения, так и в перспективе развития.

2.1 Цели и задачи проекта

Главной целью данного проекта является создание современного жилого комплекса для комфортного проживания людей из разных групп целевой аудитории; проектирование автономного современного модуля наполненного всем необходимым современному потребителю.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд немаловажных задач, а именно:

- изучить и проанализировать понятие «идеального города»;

- изучить и проанализировать понятие «архитектурная бионика»;

- выявить основные составляющие жилой среды микрорайона, понять принципы организации его инфраструктуры;

- проанализировать пути развития строительства индивидуальных домов;

- спроектировать универсальный модуль и его структуру поселения, учитывая перспективы его дальнейшего развития;

- проанализировать имеющиеся на данный момент в строительной сфере инновационные материалы и технологии и определить возможность их применения к данному проекту в перспективе «города будущего»;

Глобальные задачи проекта:

- разрешение биосферно-социального кризиса;

- обеспечение в преемственности поколений воспроизводства биологически здорового населения;

- ввод нового термина/понятия раскрывающего суть современной усадебной урбанизации.

2.3 Концептуальная основа проекта

2.3.1 Концептуальная основа жилого комплекса в целом

Данный дизайн-проект поселения задуман в рамках развивающегося на данный момент направления в малоэтажном загородном строительстве – ландшафтно-усадебной урбанизации. Эффективная реализация национальных проектов возможна в русле предлагаемой концепции, ориентированной на обеспечение воспроизводства трудового потенциала страны. При этом, важнейшим принципом в формировании образа поселения стал поиск уникального ландшафтного и архитектурно-эстетического решения, что в совокупности должно порождать эксклюзивный и привлекательный для молодежи образ жизни.

Данный проект не является «идеальным городом» в привычном его понимании. Это новая, социально адаптированная к современным рамкам жизни среда, которая базируется на основных принципах гармонии и идеальной организации пространства.

Основополагающая задача данного проекта – это создание высококачественного, многофункционального, целостного в визуальном и композиционном плане жилого пространства, которое отвечает всем запросам и потребностям современного человека. Самые совершенные механизмы и структуры, существующие на Земле созданы самой природой и человек из века в век обращается к ней для создания своих проектов. Многие творцы «подсматривают» идеи у природы. Знаменитый австрийский архитектор Фриденсрайх Хундертвассер, говорил, что не хочет видеть природу вокруг своих зданий, а хочет, чтобы природа была внутри них, в гармонии с ними. Не случайно бионическое формообразование это самый правильный и распространенный вид архитектурного проектирования.

Природа обладает уникальной структурой, плавными «правильными» формами, продуманной системой проявления тех или иных явлений.. Проект данного поселения основан на базовых принципах бионического формообразования: естественности, плавности линий, экологичности, комфортности. В ходе эскизных поисков плана - модуля поселения было решено взять за основу формообразования структуру рисунка коры дерева. Он закладывает основу – ткань поселения: систему движения пешеходов, велосипедистов, общественного и автотранспорта, а так же образует ячеистую структуру, которая заполняется основными объектами поселения: домами, водоемами и большую часть, помимо зданий и сооружений занимают озелененные участки.

В данном проекте существует идея отказа от личного автомобильного транспорта на территории поселения, в пользу велосипедов и электромобилей. Все необходимые объекты находятся в шаговой доступности, но в поселении предусмотрен и общественный транспорт, а так же налаженная система велосипедных дорожек для индивидуального перемещения по территории.

2.3.2 Символическое обоснование концептуального образа

Дерево является одним из самых универсальных символов духовной культуры человечества. Практически повсеместно это распространенный образ со сложной и многоплановой символикой. Издревле дерево символизировало центральную ось мира, соединяющую Небо и Землю, человека и его путь к духовным высотам, циклы жизни, смерти и возрождения, Вселенную и её процессы вечного обновления, сокровенную мудрость и таинственные знаки бытия.

Дерево – это символ развития. Его ветви, олицетворяющие разнообразие, отходят от общего ствола, что является символом единства. Дерево также – символ мироздания. Зеленое цветущее дерево это самый распространённый символ жизни. Корни дерева, уходящие глубоко в землю, указывают на нашу земную жизнь, тогда как ветки, поднимающиеся к небесам, символизируют наше духовное, высшее «я».

Из определения термина дерева в его общепринятом понимании следует, что дерево (лат. árbor) это – жизненная форма деревянистых растений с единственной, отчётливо выраженной, многолетней, в разной степени одревесневшей, сохраняющейся в течение всей жизни, разветвлённой (кроме пальм) главной осью –стволом; это многолетнее растение с твердым стволом и отходящими от него ветвями, образующими крону.

Символизм дерева определяется: вертикальным ростом; долговечностью; структурой самого дерева (корни, ствол, ветви, листья, кора), плодоношением..

Дерево – символ жизни, символ природы. На протяжении многих веков деревья помогали людям в быту – их кроны давали тень в жаркое время, с помощью древесины люди разводили костры, топили печи, готовили еду. Многие деревья дают необходимые продукты питания (яблоня, груша, вишня, пальма, слива и т.д.), утоляют жажду (сок плодов тех же деревьев). Из древесины люди изготавливают бумагу, мебель и многое другое. Поэтому за основу проекта данного поселения был взят именно образ дерева, как символа фундамента (корни), основы (ствол), системы (ветки и крона) всего природного мира.

У каждого дерева есть необходимые для его нормальной жизнедеятельности части и одной из важнейших его частей является защитная оболочка – древесная кора. Именно кора стала основой структуры проекта поселения, прообразом его генерального плана, благодаря особенностям своего строения- ячеистой структуре.

Кора (лат. cortex) – общее название совокупности тканей, расположенных снаружи от камбия. Имеется как в стеблях, так и в корнях, состоит из тканей различного строения и происхождения.

В дереве кора является не только основной защитой, но и важным транспортером, доставляющим воду и питательные вещества к каждой части организма. Кора это совокупность тканей, по аналогии с тканью города, она задет текстуру и структуру. Рисунок и принцип построения древесной коры является отличной основой при бионическом формообразовании сетки жилого поселения (рисунок Г.1 – Г.2).

2.3.3 Модуль поселения и перспективы его развития

В контексте данного проекта разрабатывается универсальный автономный модуль поселения, который может существовать на равнинных участках.

При проектировании модуля поселения был взят бионический подход решения проблемы. За основу формы выбрана геометрия коры молодого тополя, из которой был вычленен модуль ромба, применимый к данному поселению (рисунок Г.3).

Во время роста коры у дерева семейства ивовых на поверхности ствола появляются ромбовидные образования, разрастаясь они создают рисунок, привычный для взрослого дерева. Этот принцип был взят за основу модульной системы поселения.

Полученная в ходе эскизных разработок ромбовидная форма модуля имеет четкие границы, в отличие от аморфной бионической структуры наполнения внутреннего наполнения поселения. Это является своеобразным стыком мира природного и мира техногенного ­ символом соединения и сосуществования двух сред обитания человека. Форма ромба имеет важное символическое значение, потому как это геометрическая фигура является символом плодородия земли, счастья, материнства, а значит и самой природы как прародительница всего живого.

Было предложено несколько вариантов соединения модулей (Рисунок Г.4). Общая площадь модуля ­ 1,5 кв. км. Общая площадь всего поселения 6000 кв. км., при условии соединения четырех модулей.

2.3.4 Концептуальный образ проекта с научной точки зрения

Чтобы понять, как структуру коры дерева применить в контексте дизайн –проекта, нужно обратиться к её научному описанию. Древесная кора – комплекс высокоспециализированных клеток и тканей, располагающихся с внешней стороны от камбия и выполняющих защитную и проводящую функции. По проводящим элементам коры осуществляется транспорт питательных веществ, образующихся в листьях. Древесная кора защищает дерево от повреждения животными, дереворазрушающими насекомыми и организмами, вызывающими гниение.

Древесная кора также предохраняет камбий от потери влаги. По строению и составу древесная кора существенно отличается от древесины (ксилемы). Особая роль зеленых частей дерева – листвы и хвои, связанная с обеспечением жизненных процессов в растениях, в том числе древесных, также приводит к определенным особенностям их химического состава и строения.

Древесная кора составляет значительную долю (от 6 до 25 %) общего объема дерева, зависящую не только от древесной породы, но также от возраста дерева и условий роста. Чем больше диаметр ствола, тем больше древесной коры. С возрастом относительный объем древесной коры уменьшается. Ухудшение условий произрастания приводит к увеличению доли древесной коры.

Кора взрослого дерева состоит из двух частей, различающихся анатомическим строением и функциями: внутренней – луба, или флоэмы, и наружной – корки (рисунок Г.5). Относительное содержание этих частей коры зависит не только от древесной породы, но варьируется между отдельными деревьями одного и того же вида и даже в пределах индивидуального дерева. Ткани луба проводят соки (растворы органических веществ) вниз по стволу и хранят резервные питательные вещества. Ткани корки обеспечивают защиту от внешних воздействий. Кора хвойных деревьев имеет более простое строение по сравнению с корой лиственных деревьев.

Строение древесной коры связано с образованием ее тканей из двух вторичных меристем – камбия и пробкового камбия (феллогена). При делении клеток камбия, наряду с образованием клеток ксилемы, появляются клетки луба (флоэмы), которые, подобно клеткам ксилемы, дифференцируются для выполнения различных функций. Во флоэме, как и в ксилеме, хотя и слабее, заметны кольца прироста шириной 0,1- 0,7 мм при ширине самого луба обычно в пределах 3-10 мм.

В лубе (флоэме) присутствуют три типа клеток и соответствующих тканей: ситовидные элементы, образующие проводящие ткани; паренхимные клетки, составляющие запасающие ткани; склеренхимные клетки – механические ткани. При этом по сравнению с ксилемой более значительную долю составляют живые клетки.

Наиболее важная проводящая ткань луба состоит из ситовидных элементов – ситовидных клеток у хвойных деревьев и ситовидных трубок у лиственных. Ситовидные клетки – узкие длинные клетки, образующие продольные ряды и сообщающиеся между собой через пористые ситовидные поля в стенках клеток на их концах. Через мелкие многочисленные поры проходят цитоплазменные нити.

Проводящая система луба лиственных деревьев более совершенна. У них образуются из клеток члеников ситовидные трубки, сообщающиеся друг с другом через пористые (с более крупными порами) ситовидные пластинки на поперечных стенках. Таким образом, проводящие элементы луба хвойных деревьев напоминают ранние трахеиды, а у лиственных деревьев – сосуды, но в отличие от трахеид и сосудов ситовидные элементы содержат живой протопласт (в нем лишь разрушаются ядро и некоторые другие органоиды), и их стенки не лигнифицированы. Ситовидные элементы обычно отмирают к концу вегетационного периода и сплющиваются, а в следующем сезоне образуются новые элементы.

Второй вид тканей луба – лубяная (флоэмная) паренхима, выполняющая проводящие и запасающие функции и составляющая основную массу тканей луба. Паренхимные клетки с тонкими нелигнифицированными стенками образуют лубяные (флоэмные) лучи, являющиеся продолжением сердцевинных лучей ксилемы, и вертикальную лубяную паренхиму. В лубяных лучах некоторых пород (например, пихты) имеются горизонтальные смоляные ходы.

Механическую функцию выполняют склеренхимные клетки, к которым относятся лубяные волокна и склереиды. Лубяные волокна длинные клетки с за остренными концами и толстыми стенками, напоминающие волокна либриформа, но большей длины. Клеточные стенки у них обычно лигнифицированы, но в меньшей степени, чем у древесных волокон, а могут и не иметь лигнина. Содержание лубяных волокон очень сильно колеблется в зависимости от древесной породы. Как правило их меньше в лубе хвойных деревьев по сравнению с лиственными, но встречаются исключения.

У некоторых недревесных покрытосеменных растений (лен, рами) лубяные волокна имеют очень большую длину (несколько сантиметров, а у рами иногда до 50 см). Склереиды, главным образом каменистые клетки, – короткие широкие клетки, образующиеся из паренхимных клеток в результате утолщения клеточных стенок и значительной их лигнификации. Содержание таких клеток выше в коре хвойных деревьев, чем у лиственных. Они и берут на себя опорную функцию. Форма склереид у разных древесных пород довольно разнообразна.

В древесной коре, как и в древесине, сначала возникают первичные ткани, а затем при делении клеток вторичных меристем – камбия и пробкового камбия – образуются вторичные ткани, которые впоследствии отмирают. Наружная часть древесной коры – корка – состоит в основном из мертвых тканей и поэтому физиологически не активна.

В начале роста дерева из первичной верхушечной меристемы, наряду с первичной боковой меристемой – прокамбием образуются первичные покровные ткани эпидермис и расположенная под ним первичная древесная кора, состоящая из слоев колленхимы и паренхимы. У молодых деревьев и побегов эпидермис состоит из одного ряда клеток эпидермы, покрытого снаружи гидрофобным воскоподобным веществом кутином. Колленхима состоит из клеток с утолщенными нелигнифицированными стенками и выполняет опорную (механическую) функцию. Из прокамбия в результате деления его клеток формируются первичная флоэма и первичная ксилема.

К концу первого вегетационного периода начинается вторичный рост. Из прокамбия образуется вторичная боковая меристема – камбий, а из него, в свою очередь, вторичная ксилема и флоэма. Под эпидермой появляется тонкий слой пробкового камбия (феллогена), в результате деления клеток которого образуется новая ткань перидерма. Эпидермис постепенно разрушается и в конце концов полностью заменяется перидермой, дающей начало внешнему покровному слою древесной коры. Перидерма состоит из трех слоев: пробкового камбия (феллогена); пробковой паренхимы (феллодермы); пробковой ткани (феллемы). Феллодерма образуется в результате деления клеток феллогена с внутренней стороны, афеллема с внешней стороны. Клетки феллодермы – паренхимные клетки, похожие на клетки лубяной паренхимы. Феллодерма развита меньше, чем феллема.

Процесс образования перидермы многообразен. У ряда древесных пород феллоген продолжает функционировать длительное время, обеспечивая равномерное нарастание слоя феллемы, что приводит к образованию толстого слоя пробки вместо типичной корки, как, например, у пробкового дуба, а также у дугласовой пихты, или к образованию гладкого эластичного наружного слоя древесной коры, как, например, у березы, осины, пихты. Стенки клеток пробки (феллемы) отличаются особым строением и составом. Они имеют три слоя. Наружный слой лигнифицирован, внутренний слой состоит практически из чистой целлюлозы, а средний слой содержит характерное для пробковой ткани вещество –суберин, причем слои суберина чередуются со слоями пробкового воска, что и обеспечивает гидрофобность пробки. В стенках клеток пробковой ткани березы содержится бетул ин, придающий наружному слою коры березы – бересте – характерный белый цвет.

У большинства древесных пород, начиная с определенного возраста, слой пробковой ткани отмирает, а в глубине древесной коры закладываются новые слои перидермы. Во флоэме происходят изменения, связанные со старением и несколько напоминающие процесс образования ядровой древесины. Во внешней части флоэмы наблюдается так называемая облитерация – сплющивание ситовидных клеток или трубок и закупоривание их пористых пластинок, в результате чего первичная флоэма полностью отмирает.

Облитерированная вторичная флоэма при этом прерывается появляющимися слоями новой перидермы, имеющими неправильную форму. В этом процессе клетки феллогена образуются в результате деления живых паренхимных клеток флоэмы, возобновляющих меристематическую активность. Новый слой феллогена в свою очередь дает новые слои феллодермы и феллемы с последующим отмиранием клеток пробки и т.д. В результате такого процесса образуется сложный неоднородный комплекс тканей, состоящих преимущественно из мертвых клеток, внешняя основная часть корки (ритидом). Этот слой имеет характерный вид, изрезан трещинами. У различных видов сосны кора снаружи образует чешуйки. По мере роста деревьев в толщину кора снаружи постепенно отслаивается.

2.3.5 Связь инженерной составляющей проекта с принципами бионического формообразования

Исходя из научных описаний образования и строения древесной коры, представленных выше, можно сделать вывод, что она состоит из пяти слоев: сердцевина, луб, камбиевый слой, флоэма и защитный слой. В самом центре ствола дерева располагается сердцевина – отложения мертвого луба, на котором отчетливо прослеживаются древесные кольца. Если переносить данное строение на структуру жилого поселения получается многоуровневый жилой комплекс, где все инженерные системы располагаются на нижних слоях, а сам рисунок коры (сеть дорог) уже в слоях наземных. Следовательно, образуются три подземных уровня: нижний – сеть тоннелей подземных автодорог, средний – подземный паркинг, верхний – сети инженерных коммуникаций (рисунок Г.6). Данная схема расположения позволяет спрятать малопривлекательные, но необходимые для комфортной жизнедеятельности потребителей инженерные системы. А возможность убрать все автомобильные дороги с верхнего (наземного) уровня основной части поселения является большим плюсом для окружающей экологии. Подземные паркинги также очень распространённый и удобный вид хранения автомобиля.

Рассматривая кольцевую систему сердцевины ствола дерева можно провести аналогию со структурой «идеального города» – известной идеей-утопией, которая так волновала многих инженеров и архитекторов во все времена. В данном проекте распространенная кольцевая структура «идеального города» переносится на подземную сеть автомобильных тоннелей (рисунок Г.7).

Наземный уровень поселения – основной. Здесь происходит главная жизнедеятельность людей. Взятая из природы структура образования верхнего слоя древесной коры в проекте становиться основой для проектирования сети велосипедных и пешеходных дорог. Образовывающиеся между дорогами ячейки заполняются основными объектами поселения: многоквартирными домами, озелененными участками, парками, магазинами, спортивными площадками, развлекательными центрами и земельными участками частного сектора.

2.4 Зонирование модуля поселения

В данном проекте загородного жилого комплекса усадебной урбанизации предусмотрено разделение основанного пространства на три зоны: частный сектор, зона многоквартирных жилых комплексов и общественная зона (рисунок Г.8).

2.4.1 Зона частного сектора

Здесь предполагается разделения всего пространства, выделенного под данную зону на 50 – 70 частных участков, разделенных между собой живой изгородью и имеющих общий архитектурно-стилистический образ.

Живая изгородь — это высокие двухъярусные выстриженные растения, надежно защищающие участок от шума и пыли улиц (рисунок Г.9).

В данном проекте используются более долговечные живые изгороди – это растения шиповника, облепихи, кизильника, черноплодной рябины и боярышника. Такие кустарники благополучно переносят стрижку. Плоды съедобны, содержат витамины и обладают лечебными свойствами, что является немаловажным моментом, так как на территории находятся дети. Ухоженные живые изгороди, правильно оформленные и организованные, украсят каждый участок территории поселения.

Живая изгородь играет роль необыкновенных зеленых стен, защищая участок от не желательных взоров и не запланированных посещений, при этом декорируя ограждения, разделяя участок на функциональные зоны. Так же при посадке живой изгороди улучшается микроклимат участка и защищается от пыли и шума.

Живые изгороди бывают однорядными, двухрядными и трехрядными, выращенными из колючих или неколючих кустарников. Для посадок используют хвойные и лиственные растения, которые могут быть вечнозелеными и листопадными. Выбирая растения для живой изгороди, руководствуйтесь несколькими простыми правилами: отдавайте предпочтение мелколиственным растениям с высокой побегообразующей способностью; высота растений должна достигать высоты желаемой изгороди; выбирайте растения не склонных к постоянному образованию корневой поросли.

Каждый участок имеет достаточно большую территорию (от 40 до 60 соток) для размещения на ней всего необходимого для «идеальной жизни»: бассейна, террасы, батута, мини гольфа и т. д. Для данной вида застройки было спроектировано несколько видов домов, обладающими схожим концептуальным решением, но отличающихся между собой пластическим решением.

Каким должен быть дом будущего? Возможно, он должен быть энергосберегающим и брать энергию из окружающей среды, быть может, он должен быть компактным и максимально вместительным, способным менять внутренний интерьер и расположение комнат или же максимально экономичным, созданным на основе вторсырья.

Концепция одно из предложенных проектов частного дома заключается в следующем: поверхность дома имеет свойство листа, в котором содержится слой, улавливающий солнечные лучи и проводящий процесс фотосинтеза. В отличие от солнечных батарей, расположенных на крыше домов современных зданий, этот слой будет вплетен во всю поверхность дома. Это позволит нагревать воду, генерировать электроэнергию, вырабатывать кислород и утилизировать углекислый газ из помещений.

Что касается архитектурной пластики, предлагается сделать гладкую изогнутую крышу, обтекаемую с главным фасадом здания, что повторяет в своем роде пластику отслоенных чешуек коры тропического дерева (рисунок Г.10). Главный фасад здания, стена которого выполнена из наборного стекла, создающая плавную форму, имеет исключительно философско-эстетический характер. Таким образом создается ощущение сближения с природой с первыми лучами солнца, ощущение открытости перед красотой загородного пейзажа, созданного по желаниям заказчика. Остальные стены в этом здании будут тонкими, состоящие из изоляционных пленок, способных к самоотчистке и к самовосстановлению, поэтому необходимость в капитальном ремонте отпадает. Стекла на окнах также имеют свойства самоотчистки и содержат специальное покрытие, которое не пропускает ультрафиолетовые лучи. Все здание, кроме главного фасада, облицовывается нпанированными гнутыми под нужную форму цельными панелями из переработанного дерева, они являются современным ультра экологичным материалом, терраса выполнена из фибробетона, покрашенного матовой белой краской, содержащей цветные микрокапсулы. А каркасом укрепления стен служит легкие углеродные трубки, которые намного практичнее, чем железобетонные каркасы. Также в этот дом будут введены и другие технологии: цемент, поглощающий углекислый газ, специальные поверхности, захватывающие конденсат в воздухе, сваи, которые впитывают из почвы воду для хозяйственных нужд и обеспечивают климат-контроль в доме (рисунок Г.11 – Г.13).

Проект следующего частного дома предполагает такую технологию строительства как «стеклянный дом».

Использование стекла в качестве стен стало необычным и восторгающим явлением. Находясь внутри дома со стеклянными стенами, ты начинаешь чувствовать себя спрятавшимся за кустом человеком, наблюдающим за поведением природы. Настоящий душевный покой ты чувствуешь когда, находясь в этом доме, занимаясь повседневными делами, ты полностью ощущаешь на себе красоту природы. Такой дом словно сливается с ней.

Самое главное в этом доме это не само использование стекла, а место, на котором он расположен. Чем прекраснее природа в местонахождении самого дома — тем прекраснее сам дом. Таким образом, основная «фишка» стеклянного загородного дома – это его слияние с природой..

На самом деле людям явно не хватает природы. Все стараются выбираться в крупные города, где ее совсем нет. Плюс полная рабочая загруженность мешает даже просто иногда посмотреть на небо.

Стеклянный загородный дом позволяет пусть ненадолго, но уйти от работы и асфальта. Современный стеклянный дом – жилье способное само себя окупить.

Когда мы слышим выражение – стеклянный дом, мысленно у многих возникают некие футуристические ассоциации, жилье представляется неким, фантастическим стеклянным куполом. Однако это неверное представление, дома из стекла на просторах нашей страны возводят уже практически более 10 лет.

Современный стеклянный дом – это капитальное жилье, в конструкции которого основные оси фасада выполнены с применением витражей или объемных стеклопакетов. При строительстве стеклянного дома изготавливается каркас. Преимущество конструкции стеклянного дома заключается в меньшем весе по сравнению с жильем из камня или дерева. Меньше вес – меньше нагрузка, соответственно лента фундамента менее массивна, и как результат фундамент дома из стекла стоит дешевле. Следующий фактор, снижающий общую стоимость – это отсутствие внутренней и внешней отделке, опять же на этом удается сэкономить до 50 % стоимости строительства жилья. И, наконец, само проживание в стеклянном доме, более экономичное с финансовой стороны.

Во-первых, производится огромная экономия электроэнергии. Электроэнергия потребляется непосредственно бытовыми электроприборами, а освещение, используется сравнительно редко в вечернее время. Во-вторых, витражи из стекла обладают неплохой теплоизоляцией (но полностью отказаться от отопления не удастся) и соответственно производится финансовая экономия на отопление в зимний период. При сборке стеклопакетов фасадного витража, наружное стекло устанавливается закаленное, способное выдерживать удары средней силы. Кроме этого на наружное стекло может быть нанесено антивандальное покрытие, при этом внутреннее стекло усиливается противоударным триплексом. Благодаря непрерывной модернизации стеклопакетов, помимо проблемы теплоизоляции и прочности, был также решен вопрос нравственный. То есть, если рядом со стеклянным фасадом здания производится оживленное движение пешеходов, на наружное стекло наносится тонировка или зеркаливающее покрытие.

Концепция следующего дома так же как и в предыдущем использует технологию стеклянного дома. Здание выполнено с использованием плавных линий, без острых углов, что помогает максимально естественно вписаться в окружающий ландшафт. Обтекаемые формы стен, потолка, межкомнатных перекрытий, дверных и оконных проемов плавно перетекают друг в друга, объединяя внутреннее пространство в гармоничный интерьер. Дом будущего органично вписывается в окружающий ландшафт. Дом имеет два этажа и открытую террасу на верхнем уровне под навесом, который крепится на металлических сваях. Здания создает иллюзию отсутствия стен, ограждений, перил, что воплощает ощущение легкости, воздушности и слияние архитектуры с природой. Дом выполнен в белом цвете, чтобы усилить не навящевое восприятие человеком архитектурного образа. Для отделки фасада здания используются гнутые фасадные панели и панорамное остекление (рисунок Г.14 – Г.15).

Следующее здание спроектировано так же на основе бионического формообразования. Его архитектурный облик создается посредством заимствования пластики у структуры коры дерева (рисунок Г.16). При проектировании жилого индивидуального дома используется метод стеклянного дома, с целью непрерывного контакта с природной средой (рисунок Г.17 – Г.19). Для отделки фасада используются шпонированные панели, которые обладают морозостойкостью, жаропрочностью, являются экологически чистым материалом.

2.4.2 Зона многоквартирных жилых комплексов

Вторая жилая зона загородного комплекса –зона многоквартирных домов. Здесь предполагается расположение от пяти до семи жилых домов колодезного типа, имеющих общий архитектурно-стилистический облик (рисунок Г.20). Каждый дом имеет внутри дворовую территорию, на которой располагается детская площадка для нескольких возрастных групп и небольшая рекреационная зона. Для попадания на территорию многоквартирного комплекса у каждого дома имеются три-четыре въездные арки высотой 3 м. и шириной 4 м. каждая. Под каждым домом имеется подземный паркинг, который связан с сетью автомобильных тоннелей. По ним можно попасть как в общественный сектор, так и в частный жилой сектор7 а так же выехать на основную кольцевую наземную магистраль. Несмотря на общие стилистические решения, каждый из домов обладает индивидуальными особенностями.

Помимо жилых домов в данной зоне так же располагаются объекты местного уровня обслуживания, а именно: школа, детский сад, продуктовый магазин, кафе, клиника. По градостроительным нормам данные структуры являются объектами повседневного спроса и должны располагаться с радиусом 300-500 метров пешеходной доступности от жилых домов. Помимо этого в секторе многоквартирных комплексов, между жилыми домами располагаются рекреационные зоны - озелененные участки для отдыха жителей с искусственными водоемами и невысокой растительностью. Сеть пешеходно-велосипедных дорог в данной зоне выстроена как рекреационно-прогулочная, поэтому в свободное время жителям будет приятно прогуливаться вдоль домов, лужаек и водоемов. В темное время суток здесь предусмотрена система освещения и световой дизайн зданий.

На прилегающей к зоне магистрали движения общественного транспорта имеются два остановочных пункта с малыми точками продаж, которые так же располагаются в пешеходной доступности от жилых домов.

К каждому из объектов подведены все необходимые инженерные коммуникации, которые располагаются на первом (верхнем) подземном уровне структуры поселения.

2.4.3 Многофункциональная общественная зона

Общественная зона поселения имеет не мало важную значимость, как и жилое пространство. Потому как в жилом пространстве необходимо зона общественного назначения, где люди бы смогли общаться, приятно проводить время на облагороженных территориях парка, сквера или просто газона. Очень важно создать в жилом комплексе оптимальную среду для комфортного проживания человека. Основополагающей задачей данной зоны является: обеспечение всем необходимым в рамках поселения, чтобы жителю микрорайона не приходилось зависеть от городских благ. Для этого необходимо создать пространства, отвечающие всем параметрам качественной социальной инфраструктуры (рисунок Г.21 – Г.23).

В зоне общественного сектора располагаются следующие объекты.

Торгово-развлекательный центр. Главная торговая точка поселения. Здесь располагаются крупные супермаркеты и небольшие отделы-бутики. Так же здание несёт за собой основную досуговую нагрузку. Состоящее из двух корпусов оно отлично распределяет все функции внутри пространства. Развлекательная часть центра включает в себя небольшой кинотеатр, боулинг, кафе и рестораны, досуговый центр для детей, классы для различного вида кружков (рисунок Г).

Культурно-досуговый центр. Здесь располагаются малая сцена для школьных спектаклей и других видов театральной деятельности, библиотека, читальный зал, литературная гостиная, небольшое кафе.

Крытый спортивный комплекс включает в себя плавательный бассейн, большой тренажерный зал и классы для различных видов спортивных занятий.

Так же на территории общественной зоны возможно расположение здания административного назначения, при необходимости.

Рекреационная зона представлена парками и прогулочными бульварами различной направленности. Здесь есть экстрим парк для катания на скейтбордах, роликовых коньках и других видах спортивного инвентаря. Парк с системой зеленого лабиринта, представляющий собой живые изгороди из высокорослых кустарников. Также имеется лесопарковая зона, открытые скверы и бульвары с низкорослыми кустарниками.

Центром притяжения является центральная площадь, вымощенная брусчаткой, которая может послужить пространством для организации различных мероприятий в поселении, или выставочно-торговых ярмарок. Рядом со зданием культурно-досугового центра располагаются два фонтана, оснащенные системой «поющие фонтаны», со светомузыкой. Около торгово-развлекательного центра расположены две площадки для организации летних кафе.

Спортивная направленность зоны поддерживается серией открытых игровых площадок и открытым спортивным стадионом. На противоположном конце зоны располагается футбольное поле.

В перспективе развития поселения предполагается выделить часть общественно-рекреационной зоны под земельные участки частного сектора, как показано на схеме.

2.4.4 Функциональная обоснованность зонирования универсального модуля поселения

Генеральный план загородного комплекса предполагает разделение его на три зоны: зона многоквартирных жилых комплексов, многофункциональная общественная зона, зона частного сектора. Данное функциональное зонирование обуславливается удобством разделения принципиально разных форм устройства загородного проживания. Люди, приобретающие частные земельные участки с индивидуальными жилыми домами, хотят перебраться в тихую, уютную природную среду, жить в созданном собой мире. Люди, которые не могут отказаться от жилья квартирного типа могут разместиться в отдельной, совершенно не похожей на устройство частного сектора зоне. Данное зонирование так же удобно и с точки зрения подвода инженерных коммуникаций.

Проект поселения предполагает разделение пешеходных и автомобильных потоков движения на уровни: наземный и подземный, но в зоне частного сектора наличие автомобильных дорог является целесообразным из-за удобства подъезда владельца к своему участку.

В каждом из жилых секторов, помимо основного общественно-рекреационного центра, есть свой под центр – небольшие зоны общественного пользования. В них располагаются объекты повседневного обслуживания: школы, детские сады, торговые точки. Такое разделение является удобным с точки зрения отсутствия большого скопления народных масс в одном месте.

2.5 Система подземного автодвижения

Главной инженерной составляющей проекта поселения стал отказ от автомобильных дорог на территории. Основную территорию каждого модуля поселения делят на зоны лишь две магистрали для общественного транспорта, которые связываются с главной кольцевой магистралью. По этой дороге, в плане имеющей форму ромба, передвигаются и автомобили. На кольцевой магистрали установлены точки въезда и выезда в сеть подземных тоннелей, которая связана с каждым объектом модуля. По сети автомобильных тоннелей каждый житель многоквартирного комплекса сможет попасть с кольцевой развязки на индивидуальное место в подземном паркинге, расположенном под его домом. При желании по предусмотренной сети подземных тоннелей так же можно попасть и в любую точку общественной зоны, потому как каждое здание там так же имеет свою подземную парковку. Но, так как площадь территории модуля не большая по своей площади все объекты в ней находятся в радиусе шаговой доступности. Это сделано для того, чтобы вся территория модуля стала большой прогулочной зоной, где люди будут отдавать предпочтение пешим прогулкам или передвижению на велосипедах, что не так часто встречается сейчас в больших городах России.

Отказ от наземного автомобильного транспорта это и большой плюс в плане экологического состояния среды поселения: выброс выхлопных газов автомашин производится лишь через вентиляцию, и в приземном слое концентрация их получается ниже. Поэтому санитарно-гигиенические требования к размещению подземных тоннелей и парковок значительно мягче. Особо важен и энергетический аспект: дело в том, что температура воздуха под землёй круглый год остаётся постоянной и может составлять 8-13 °С (в зависимости от породы), что позволяет существенно уменьшить потребление энергии.

Подземный паркинг. При проектировании подземных парковок необходимо обеспечить выполнение ряда общих требований. Это безопасность, технологичность, удобство въезда и выезда (они располагаются отдельно), гидроизоляция, наличие ряда инженерных систем, обеспечивающих микроклимат (вентиляции и контроля загазованности, отопления), а также пожаротушения и дымоудаления, связи, освещения, и достаточная для всех типов автомобилей высота потолков и ширина въездов-выездов и парковочных мест. В данном случае подземный паркинг предполагается разместить на уровень выше подземных авто тоннелей, для более удобного проектирования и проведения тоннельной системы.

Кроме традиционного способа, связанного с рытьём котлована и последующим строительством в нём, и позднее пришедшего на смену метода опускного колодца, в настоящее время для строительства подземных парковок применяется целый ряд современных технологий. Эти технологии позволяют с помощью одной операции решить несколько задач. Например, при необходимости заглубления парковки ниже уровня грунтовых вод в настоящее время часто применяется метод «стена в грунте». Применение этого метода наиболее эффективно при строительстве крупных объектов. Этот способ предусматривает извлечение грунта под защитой бентонитового раствора. Затем устанавливается арматурный каркас, и раствор замещается бетоном. Технология позволяет впоследствии использовать «стену в грунте» как несущую конструкцию и вместе с тем как гидроизоляцию. Кроме того, значительно упрощается подготовка котлована.

Сегодня большинство проектировщиков и строителей отдают предпочтение многофункциональным материалам. Кроме того, обязательными требованиями к материалам стали экологическая безопасность, лёгкость монтажа, возможность увеличения производительности труда. Например, вместо применения отдельных огнезащитных материалов и рулонного утеплителя используют готовые плиты из каменной ваты, при этом огнезащита выполняет функции тепло- и звукоизоляции, а лёгкость и всесезонность монтажа, вариативность различных покрытий (например, стальной профилированный лист) дополняют возможности. Строительство подземных парковок – один из основных путей решения проблемы хранения автомобилей. За полвека возведения таких сооружений накоплен огромный опыт, созданы новые технологии и материалы.

Дата добавления: 2015-08-05