ЗДАНИЯ ДВОЙНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В АРКТИКЕ И АНТАРКТИДЕ. (АНАЛИЗ ЭВОЛЮЦИИ ФОРМЫ И ТЕХНОЛОГИИ) Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ВОЕННЫЕ НАУКИ

ЗДАНИЯ ДВОЙНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В АРКТИКЕ И АНТАРКТИДЕ.

(АНАЛИЗ ЭВОЛЮЦИИ ФОРМЫ И ТЕХНОЛОГИИ)

Пунтус Василий Анатольевич

Невский институт Управления и Дизайна, Канд. архитектуры

Мясепп К.К.

канд. тех. наук; Технологический институт (технический Университет), СПб.

BUILDING OF DOUBIEMEANING UST IN THE ARCTIC AND ANTARCTICA. (ANALYSIS OF THE EVOLUTION OF FORM AND TECHNOLOGY)

Puntus Vosilii, Nevsky Institute of Management and Design, Doct. Architecture, SPb. MyaseppKonstantin, University of Technology, St. Petersburg PhD, Doct. SPb. АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются здания нового поколения для зон Арктики и Антарктики и проводится их сравнительный анализ с целью выявления общих и различительных особенностей в ключе объемного проектирования и технологии производства на ближайшую и отдаленную перспективу в аспекте двойного применения - для военных и гражданских нужд. ABSTRACT

The article deals with the building of a new generation of Arctic and Antarctic regions and conducted comparative analysis in order to identify common and distinctive features in the key volume design and manufacturing technology for the near and distant future in terms of dual use - military and civilian needs.

Ключевые слова: здания и продукция двойного назначения, зона Арктики и Антарктики, современное состояние проектирования и применения. Конструкции и технологии изготовления.

Keywords: Building, goods of double meaning, zone of Arctic and Antarctic, the current state of design and application. Design and manufacturing technology.

Часть 1

Товары двойногоприменения (назначения) — (англ good sofdoublemeaning) отдельные виды сырья, материалов, оборудования, технологий и научно технической информации, которые могут быть использованы в частности как при создании гражданских зданий, так и вооружений и военной техники, военных объектов [ 1 ]. XXI век, безусловно, станет веком высоких технологий. Роль и значение каждого государства в мировой экономике и политике будет определяться тем, насколько оно овладеет этими технологиями. При этом национальная безопасность и независимость государства всегда были неотделимы от уровня его технологического развития.

Разработанные и реально освоенные новые технологии определяют уровень производимой техники, уровень отраслей и всей экономики государства. Одним из основных ресурсов экономической и технологической безопасности России следует рассматривать развитие техники и технологий двойного (военного и гражданского) применения. Экономическое положение России характеризуется к настоящемувремени сохраняющимися низкими темпами инновационного процесса,заключающе-гося в создании и внедрении новых видов конкурентоспо-собнойпродукции и современных высоких технологий, в том числе двойногоприменения.

На депрессивное состояние экономики страны, структуру еематериально-технологической базы влияет

сохранение сырьевой направленности экономики. Развитие оборонно-промышленного комплекса в решающей степени зависит от общеэкономического состояния страны. Существует также сильная обратная зависи-мость.Оборонно-промышленный комплекс как наукоемкий сектор промышленности, выполняет две функции:

- во-первых, производство современного вооружения и военной техники для обеспечения потребностей Вооруженных Сил РФ, а при возможности, и для продажи в третьи страны;

- во-вторых, как "генератор высоких технологий" для трансферта товаров и услуг в гражданский сектор промышленности. Производство наукоемкой продукции осуществляется с использованием последних достижений науки и техники (инноваций) с привлечением значительных средств и научного персонала.

Отсутствие достаточного финансирования, и четкой государственной политики в отношении развития технологий в своё время привели к утрате ряда наукоемких технологий, созданных в ОПК. А это, в свою очередь - к отставанию России от мирового уровня научно-технического прогресса.

Сложившееся состояние российского ОПК требует поиска новых источников финансовых ресурсов, необходимых для стабилизации и последующего развития обо-

ронно-промышленного производства. Одним из таких источников, как показывает опыт развитых стран, является создание двойных технологий, производство на этой основе наукоемкой продукции, реализация ее на внутреннем и мировом рынках. Как показала практика, развивать все технологии, имеющие первостепенное значение для экономического развития, не под силу любому государству, даже экономически мощному. Поэтомуособую государственную поддержку должны получить работы по технике и технологиям двойного применения (ТТДП). Они являются, как правило, весьма наукоемкими и дорогостоящими, но обладают существенными преимуществами перед чисто военными и гражданскими технологиями. В отличие от специализированной военной продукции и технологии, научные разработки по технике и технологиям двойного применения и получаемые в этой сфере продукты легко поддаются коммерциализации. Это формирует благоприятные условия для расширения инвестиционной базы оборонных предприятий.

Использование техники и технологий двойного применениястимулирует:

- трансформацию военных и гражданских технологий;

- уменьшение технологического разрыва между военными и гражданскими секторами экономики, что позволяет использовать в интересах оборонного комплекса потенциал всей промышленности государства;

- оптимизацию расходы госбюджета и внебюджетных фондов наподдержание научно-технического и промышленного потенциалов;

- уменьшение чисто военные расходы на создание научно-техническогозадела, имеющего двойное применение [ 2 ].

Хорошо известно, что за рубежом и в нашей стране продолжается широкое изучение и неуклонное освоение приполярных и заполярных малообжитых районов Арктики, в перспективе и ресурсов Антарктиды[3-4].

В 90-е годы в связи с ориентацией на ряд международных документов и политических действий Россия практически ушла из большого количества районов в Арктике. Теперь ситуация значительно изменилась.В настоящее время воссоздание военной инфраструктуры в самом разгаре.Россия занимается восстановлением причальных сооружений и аэродромов на Новосибирских островах, Земле Франца-Иосифа.По сообщению известных источников в прессе в планах восстановительные работы и на других аэродромах на российском Севере. Среди них - Алы-кель, Амдерма, Анадырь,Нагурская, Нарьян-Мар, Рога-чево,Тикси. Для обеспечения стратегического присутствия РФ в зоне Арктики необходимо срочно развивать инфраструктуру региона,включая строительство специальных типов зданий[4-5].

После объявления Россией территории арктического региона, включая шельфовую зону, районом стратегических интересов все арктические страны - Дания, Канада (особенно она), Норвегия, США, вдруг стали выражать Российской Федерации болезненную обеспокоенность по поводу будущего этого региона. За последние пять лет в зоне Арктики проведено более десятка военно-морских учений с демонстрацией силы с разных сторон. Поэтому актуальность обращения к обозначенной теме не

вызывает сомнения. В связи с этим в эту зону вполне осознанно попали как арктические, так и антарктические по-селения.Было бы неправильно, рассматривая наши северные рубежи, обойти стороной антарктический континент по ряду соображений. Необходимо отметь тот факт, что о. Южная Георгия и ряд других островов, являющихся субантарктической зоной, из-за которых даже возник военный конфликт между Аргентиной и Британией в 1983-1984 гг. в своё время, в 1819 г. был открыт русской экспедицией Ф. Беллинсгаузена[3]. Кроме того, в период 1819-1821 гг., в совокупности в районе Антарктики и Океании русскими мореплавателями были открыты, исследованы и нанесены на карты около 60 островов и архипелагов. Ни на один из них Россия в данный момент претензий не заявила. Кстати один из авторов статьи был на Южной Георгии сразу после завершения военного противостояния Аргентины и Великобритании.

Создание и открытое опубликование Российской Федерацией военной и морской доктрины показывает, что теперь зоной наших интересов являются и Арктика в районе хребтов Ломоносова и Менделеева, а также Антарктида: « Морская доктрина охватывает четыре функциональных направления, шесть региональных направлений, -...а также разработку полезных ископаемых.-и ..Антарктиду, поскольку в последнее время вокруг Антарктиды развивается достаточно много событий, это очень интересный для России регион»... [см. часть 7,8].

Мониторинг строительства научно-исследовательских станций на протяжении нескольких десятков лет показал, что темпы развития строительных технологий и в целом архитектуры Антарктики гораздо выше, чем в аналогичной высокоширотной северной зоне[6,9 часть 2]. Это, в частности, определяется следующими причинами:

- по договору об Антарктиде от 1958 г. эта территория не принадлежит ни одной из стран, по данной причине разворачивать строительство традиционных городов и поселков нецелесообразно, содержать военный контингент допускается, но без оружия, пока включая даже стрелковое;

- образ жизни полярников, а также ученых-исследователей 6-го континента практически мало отличается от образа жизни контингента военных, включая дневальные службы, дисциплину, ограничения по присутствию во время зимовки женского персонала и т.д.;

- в связи с этой причиной очень высокими темпами развивались не примитивные жилища (как у народов Севера- юрта, кувакса, чум, типи и др.), а полносборные легкие, продуманные с точки зрения всех законов логистики мобильные и быстро возводимые типы зданий;

- строительство на 6-м континенте вообще не имеет цели обеспечения жилищно-бытовыми условиями коренного населения, его в строгом смысле этого понятия там нет;

- сама площадка строительства, Антарктида, как будто бы специально создана для отработки моделей инженерных объектов для последующего планетарного освоения Луны, Марса и других криогенных космических тел (Рис.1.);

- Антарктида является наиболее специфической зоной планеты. Скорости стоковых ветров, как нигде

на Земле, достигают величин около 100м/сек., а температуры -90 град.С.;

- доставка на континент топлива очень дорога и обременительна, поэтому есть предпочтения для развития экологически чистых, возобновляемых и по этим причинам оправданных, источников энергии;

- в отдельных случаях оказываются целесообразными также поиски решений с замкнутым циклом водопотребления (бельгийская станция Принцесса Елизавета).

Кстати в некоторых случаях в Арктике вопрос водоснабжения не столь прост, как может показаться на первый взгляд. Многие арктические острова скалисты, у них довольно плоский рельеф, накопления снежных масс, которые могли бы быть источником пресной воды незначителен, в связи с сильными снегопереносами. Это касается, прежде всего, о. Котельный открытого еще русскими купцами до полярного исследователя Санникова, интенсивно осваиваемого военно-воздушными силами России в связи с дообустройством на нём аэродрома для военных и военно-транспортных самолётов, включая ИЛ-76 ТД.Для целей обустройства высоких широт, куда прежде всего входят Арктика и Антарктида, как нельзя более всего подходит целая группа специальных зданий и сооружений с учетом строго специфической формы и объемно-конструктивных особенностей. Ими в равной степени могут пользоваться как военные, так и подразделения МЧС, военно-морской контингент МО, а также гражданские организации, промышленные предприятия с целью обустройства своих сотрудников и членов их семей. Идея осуществления предлагаемого нами подхода базируется на концептуальном проектировании, а в дальнейшем и строительстве в зонах Арктики и Антарктики, исходя из имеющегося опыта применения какмобильных, быстро возводимых и инвентарныхзданий, так и зданий принципиально иных перспективных легких и комбинированных-конструктивных систем.

Практика применения этого класса легких зданий соответствует ограничениям по строительству в короткий строительный сезон (в Арктике июль - сентябрь в Антарктике декабрь - март).

Для последовательного развития формирующегося подхода необходимо сформулировать следующие цели и задачи.

Цель исследовательской работы:

- создание перечня требованийдля проектирования и исследования объемов и конструкций на примере комбинированных конструктивных схем, а также конструктивно-технологических систем нового поколения не имеющих прямых аналогов в мировой практике.

Задачи исследования:

1. Провести анализ существующих отечественных и зарубежных примеровнаиболее прогрессивных видов строительства и архитектурно-планировочных и объемных предложений, а также решений на базе предпроектных проработок.

2. Выявить и реализовать информационную модель процесса исследования и проектирования.

3. Отобратьперспективные элементы номенклатуры архитектурно-конструктивных решенийзданий.

4. Разработать нормативно-справочную базу для целей использования необходимой информации во время проектирования.

5. Сформулировать средства формирования предметно-пространственной, внутренней и внешней среды обитания военных и полярников. Естественно, что в первые годы пребывания человека на Ледяном континенте предпочтение отдавалось деревянным конструкциям. Еще сохраняются постройки, выполненные из этого строительного материала на Земле Виктории в 1899 г., о.Грютвикен (1905 г.), Кейп-Ройдс (1908-09 г.), Кейп-Эванс (1911-17 гг.) и др. [4,5 часть 2]. Деревянные конструкции и материалы активно применялись до конца 70-х годов.

При возведении японской станции Сева использован деревянный каркас, а гнутая древесина применена на австралийских станциях. Следует отметить, что использование деревянных строительных материалов наряду с достоинствами - гигиеничностью, психологической предпочтительностью, высокими теплоизоляционными качествами, имеет и серьезные недостатки, существенно снижающие применение в Антарктиде.Это быстрая изнашиваемость в суровых климатических условиях, которая влечет за собой резкое снижение теплозащитных свойств и прочности конструкций.

В качестве конструктивного типа наиболее часто использовались и используются ныне каркасные сборно-разборные здания, так как они неплохо противостояли жестким погодным факторам по сравнению с другими типами сборно-разборных сооружений (панельными и мо-дульно-блочными). Каркас таких зданий, как правило, выполнен из стальных профилей, для облицовки использованы трехслойные панели с утеплителем и металлическим покрытием. В качестве ограждений каркасных зданий довольно широкое распространение получили алюминиевые панели с минераловатным или другим синтетическим утеплителем [11,12]. Алюминиевые панели долговечнее деревянных и стальных, но и они, как показали исследования, выполненные на базе Скотт в суровых антарктических условиях подвергаются быстрому износу, более,чем в других климатических регионах. Поэтому в настоящее время для условий Антарктиды попрежнему нерешенным остается вопрос об эффективном и долговечном строительном материале.

В настоящее время, для временных лагерей, как и при строительстве стационарных объектов, многими зарубежными фирмами все большее предпочтение отдается конструкциям из эффективных полимерных материалов. Примером может служить австралийский дом, состоящий из 8 фиберглассовых секций, крепящихся друг к другу посредством болтовых соединений. Дом рассчитан на кратковременное проживание. По аэродинамике и конструкции близок к иглу. Более ранние проектные разработки и исследования иглу, выполненные на станции Моусон, также указывают на преимущества этой формы по сравнению с другими полярными жилищами.На последнем этапе освоения Антарктиды при организации любыхвидов строительства повышается его индустриальность. Все шире применяется контейнерный тип строительства, позволяющий значительно сократитьвремя на монтажные работы. Строительство из контейнеров было предпринято на австралийской сезонной базе околост.Кейси. Модули монтировались на платформе, расположенной в метре от

поверхности земли (снега). Другой вид контейнерного строительства представлен на английской станции Халли.Здания состоят из четырех раздельных, но функционально связанных конструкций цилиндрической формы. Спроектировано двухярусное размещение 18 человек. Изоляция каждого цилиндра от остальной базы обеспечивает пожаробезопасность.

На сезонной базе при сооружении объектов слу-жебно-жилого назначения используется станция Германии Фильхнер, рассчитанная на 15 человек, представляет собой 8 блоков, размещенных на металлической платформе, поднятой над уровнем снега.

Рис. 1. Разработка концепции для Антарктиды, Европейское космическоеагенство (ESA), 2005 г. Цель-учет опыта для колонизации Марса, слева. Скафандр для использования на Марсе испытывает аргентинский полярник, справа.

Строительство на советских антарктических станциях началось с организации первой антарктической экспедиции в 1955-56 гг. В тот периодв основном использовались конструкции двух типов: деревянные сборно-щитовые и стальные сборные каркасно-щитовые.

Деревянные сборно-щитовые конструкции представляли собой прямоугольные панели, состоящие из трех слоев. Стальные каркасно-щитовые здания, в отличие от деревянных, собиралисьна жестком металлическом каркас, а наружный слой панелей выполнялся изстали. Данный тип зданий по своим эксплуатационным и теплоза-щитнымкачествам не выдержали воздействий Антарктиды. В частности, постройки обсерватории Мирный оказались полностью занесенными многометровым слоем снега, в подснежных домах талые воды начали заливать жилые помещения [6, часть 2]. С 1962 г. при строительстве на советских антарктических станциях одно время применялись арболитовые панели. В период 9 САЭ на ст. Молодежная из этих материалов было воздвигнуто 4 жилых дома, кают-компания и склад. Однако здания имели существенные недостатки - большой вес и габариты панелей, низкие ветрозащитные качества, резко возрастающие трудозатраты за счет штукатурных работ. Это привело

к отказу от арболитовых домов. С 70-х годов на всех станциях САЭ и до сих пор применяется схема модульных, кар-касно-панельных домов из алюминиевых панелей Талдомского завода.

Использованная литература

1. Большой юридический словарь (под ред. А.В. Малько). - "Проспект", 2009 г.

2. Ивахненко А.С. Развитие технологий двойного применения в условиях конверсии оборонно-промышленного комплекса России:Дис.... канд. экон. наук: 08.00.05: Москва, 2003, 172 с.

3. Павел Михайлов. Путешествия к Южному полюсу.( Альбом выставки художественных работ). Санкт-Петербург. Русский музей. Вып. 352., 2012 г.139 с.

4. Пристли Р. Антарктическая одиссея. Северная партия экспедиции Р.Скотта. Л.,Гидрометеоиздат, 1989г. 359 с.

5. Пюрвеев Д.Б., Майдар Д.Д. От кочевой до мобильной архитектуры..Л., Стройиздат, 1980. 215 с.

6. Полуй Б.М. Архитектура и градостроительство в суровом климате.Л., Стройиздат, 1989 г. 298 с.

ЗДАНИЯ ДВОЙНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В АРКТИКЕ И АНТАРКТИДЕ.

(АНАЛИЗ ЭВОЛЮЦИИ ФОРМЫ И ТЕХНОЛОГИИ)

Пунтус В.А.

Невский институт Управления и Дизайна, Канд. Архитектуры

Мясепп К. К.

Технологический Университет, СПбЖанд. тех. наук

Часть 2

В первой части изложения сути исследования были приведены общие принципы формирования подхода к

теме анализа эволюции формы и технологии совершенствования жилища в высоких широтах. Немного конкретизируем эти положения.