Купола давно относятся к традиционным архитектурным формам. Но несколько десятков лет назад появился купол, ставший «новой парадигмой в строительстве». Это воздушный или монолитный купол. Его использование было запатентовано Дэвидом Б. Сауфом. Популярность технологии Сауфа продолжает расти. Вполне вероятно, недалек тот день, когда и воздушный купол перейдет в разряд традиционных.
Технология, созданная воздухом
Построить здание на основе воздушного купола достаточно просто. Сначала собирается круглый металлический каркас. Затем к нему прикрепляется круглая форма, которая при помощи двух вентиляторов наполняется воздухом и приобретает вид купола. В раздутом виде купол покрывается восьмисантиметровым слоем полиуретановой изоляционной пены. Следующий этап - сборка из стальных дуг металлического каркаса. Каркас фиксируется вмонтированными в слой полиуретана крючьями и покрывается пятидесятисантиметровым слоем бетона. После этого - отделочные работы.
Получается настолько прочная конструкция, что ее рекомендовали к применению в районах, подверженных стихийным бедствиям: землетрясениям, торнадо, ураганам. Дом, построенный на основе воздушного купола, способен противостоять ветру, дующему со скоростью более 200 км/час и выдерживает землетрясения силой в восемь баллов.
Воздушный купол изготовлен из полиэстера, покрытого винилом, и обладает высокой прочностью и огнестойкостью. На заре становления технологии, для снижения себестоимости строительства было принято простое, но значительно экономящее денежные средства решение - использовать купол многократно. Т. е. купол надули, нанесли слой полиуретановой пены, построили железобетонный каркас, купол сняли. Можно переходить к следующему аналогичному процессу. На первый взгляд единственная сложность - очистить воздушную форму от остатков пены. Оказалось не все так просто. А чем накрыть полиуретан? Верхний слой крыши протекать не должен - пена не выдержит, начнет пузыриться. Перепробовали многое: различные виды штукатурки, акриловый, бутил-каучуковый и уретановый эластомеры, бетон. Все они выдерживали не более пяти лет. Потом куполообразный свод начинал капать.
Конечно, существовали надежные покрытия, дававшие 100% гарантию, но они были дороже воздушного купола. Поэтому строителям пришлось вернуться к первоначальной технологии - использовать купол не в качестве инструмента, а как составляющую здания.
Возможности и преимущества
Куполообразные строения могут менять размер и даже, как не странно, форму. Допустимы включения фрагментов обычных железобетонных стен или других куполов. В случае необходимости можно построить двойной купол (по принципу матрешки). Такой купол лучше приподнять над землей при помощи свай, а двери сделать в его основании. Технологию строительства с использованием воздушного купола можно использовать при создании одно- и двухэтажных зданий.
Одно из главных преимуществ воздушно-купольной технологии (термин автора статьи) в ее дешевизне. Монолитный купол не нуждается в мощном, глубоком фундаменте. Он поддерживается кольцевой железной опорой. Лучи опоры погружаются в землю на рассчитанную глубину и заливаются бетоном. Если строительство ведется на мягких почвах, то опорные части купола могут быть увеличены по периметру, т. е. не надо достраивать никаких дополнительных поддерживающих структур.
Кроме того, строительные работы круглый год ведутся на закрытой, «утепленной» стройплощадке. Помимо своей главной функции - создания формы строения, воздушный купол выполняет и вторую - защита от непогоды. Из графика работ не выбьют ни проливные дожди, ни снежные метели.
Слой полиуретановой изоляционной пены, которым покрыта воздушная форма, является очень мощным энергосберегающим фактором. Нагревание и охлаждение купола обычно на 25-50% дешевле, чем обычного здания той же площади. Кроме того, слой полиуретана - барьер для проникновения влаги.
Вентиляция и обогрев
Чтобы оптимизировать температурный баланс куполообразных домов, системы нагрева и охлаждения воздуха направляют его поток вдоль стен. В отличие от обычных строений в куполах системы вентиляции подают свежий воздух не постоянно, а «порциями». Специальный датчик, контролирующий содержание оксида углерода, определяет, когда надо почистить «атмосферу».
«Отец» технологии воздушного