вестиы два tMfia пневмбд^бк — высокого и низкого даЁлёний.

Текстильная основа первых — цельнотканый прямой рукав, об-резиненный с обеих сторон или снабженный камерой из резины или прочной синтетической пленки, обеспечивает восприятие весь-^ ма высокого (до 0,7 МПа) рабочего давления. При таком давлении цилиндрический пневмостержень можно изогнуть в виде арки с1 довольно малым радиусом кривизны, не опасаясь появления скла- док на внутреннем контуре.

Превращение пневмостержней высокого давления в пневмо- арке происходит при стягивании их концов наподобие того, как тетива стягивает концы Лука. При этом арка приобретает очерта^] ния эластикилинии, кривизна которой растет от концов к сере дине. Математическое выражение эластики сложно, но вычертит ее нетрудно, если в качестве лекала использовать тонкую упругун полоску, сближая ее концы.

Каждая арка или балка высокого давления — это отдельны^ конструктивный элемент, соединяемый с другим без превращени в сообщающуюся систему с перепуском воздуха. Как правило, он стыкуются с помощью специальных деталей. Торцы пневмоэлемен тов высокого давления снабжаются металлическими заглуи ками.

Сооружения, каркасом которых служат такие пневмоарки, по крываются тентом, которому во избежание полоскания под дейс вием ветра (флаттера) придается некоторое напряжение.

Пневмоарки низкого давления образуются совсем • другим п тем. Низкое давление воздуха в них обусловлено особенностям материала и технологией изготовления. Арки этого типа делают из таких же материй, какие идут на изготовление оболочек воз^ хоопорных сооружений. Прочность их во много раз ниже прочн сти цельнотканых рукавов, и поэтому арки не способны выдери давления выше 0,1 МПа. Арки низкого давления состоят из ряда i линдрических рукавов, соединяемых друг с другом под некотор углом и образующих, строго говоря, многоугольник, вписанный J задуманную кривую (параболу, эллипс, окружность и др.).

Устойчивость и несущая способность пневмоарочных ко рукций невысоки. Это ограничивает их пролеты, обычно не nf вышающие 12—15 м. Область их применения — каркасы мобия ных небольших зданий типа палаток.

Однако существуют и исключения, такие, как например, вильон Фудзи на Всемирной выставке в Осаке, оставивший зал ный след в «пневматической архитектуре». 16 арок низкого (от ОД до 0,025 МПа) давления сечеНием 4 м, будучи установлены впл ную друг к другу, перекрывали круглый план 50 м в диаметре.

Пнеамоарочный выставочный павильон на ЭКСПО-70. Ю. Мурата

скольку все арки были одинаковыми по длине, средние образовывали полукруг высотой 25 м, а крайние, концы которых сводились почти вместе, поднимались до 38 м. В целом сооружение, имевшее седловидную форму, поражало своими колоссальными размерами и яркой окраской. Это, очевидно, и дало хозяевам выставки повод назвать его «Посланием в XXI век».

Плотная расстановка пневмоарок превращает их в своего рода пневмопанель, обладающую рядом новых положительных качеств— высокими теплотехническими характеристиками, повышенной несущей способностью, совмещением функций несущих и ограждающих конструкций.

В пределе пневмопанель превращается в так называемый аэ-ромат. Это два отдельных слоя плотной ткани, отстоящих друг от друга на расстоянии от 10 до 350 мм и соединенных между собой в процессе ткачества множеством (от 1,5 до 15 на 1 см) поперечных нитей. После обрезинки наружных слоев, герметизации по контуру и наполнения воздухом они превращаются в жесткие панели, из которых можно собирать легкие мобильные здания с теплыми стенками и кровлей.

Криволинейные и прямые стержни, плоские и изогнутые панели в удачных сочетаниях между собой или с конструкциями из других материалов позволяют найти ряд оригинальных решений, отвечающих функциональным и эстетическим требованиям.

Обычно перспективы развития пневматических строительны конструкций рисуют в двух направлениях"—минимизации и ман симализации.^

Говоря о первом направлении, западные футурологи строя! прогнозы «пневматического образа жизни». Его логически связы вают с тезисом «если дом можно построить за несколько мину1 то зачем ему быть долговечным?» В экстремальной трактовк пневматический дом будущего представляется им в виде заплеч ного пакета, который в любой момент может развернуться в раз мер комнаты.

При желании отдельные комнаты можно стыковать, создава квартиры, и т.п. Социальные и психологические аспекты таки< прогнозов более сложны, чем технические, и поэтому, ограничь вая нашу задачу только технической стороной, следует сказать, эта идея «дома за плечами» может оказаться перспективной лиши для туристов, изыскателей, войск и др. Здесь мы не будем ее раз вивать, поскольку это направление вьеходит за рамки строительст ва и архитектуры.

Второе направление также имеет социальное значение — реч идет о перекрытии громадных площадей, даже пространств, о соз Дании обитаемых районов с регулируемым климатом. Но технича! ские проблемы здесь неизмеримо сложнее. Сейчас стало совер шенно ясным, что решение задачи перекрытия пролетов, измеряс мых километрами, должно идти не по пути повышения прочности, материалов оболочки, а в направлении использования подкрепляв ющих оболочку систем тросов.;

Специалистами п.одсчитано, что разумным пределом пролет^ гигантских воздухоопорных сферических куполов, усиленных се ками, является 40 км.,

Тросовая сеть позволила интернациональной бригаде архитек4 торов и инженеров (общее руководство и идея — проф. Ф.- Отто ФРГ; градостроительные задачи — архит. К. Танге, Япония; статические расчеты — бюро Ове Аруп, Великобритания; исследовани5Ц материалов — фирма «Хёхст», ФРГ) детально разработать проект двухслойного воздухоопорного купола над городом в 15—45 тыс. жителей в Арктике. Пологий сферический купол диаметром 2 км и высотой 240 м позволяет создать в городе искусственный кли-1 мат, соответствующий климату Западной Европы. Оболочка изго- товляется из двух слоев прозрачной пленки, подкрепляющие канаты сечением 270 мм — из высокопрочного полиэфирного во-j локна «тревира» с ожидаемым сроком службы 100 лет. Долговеч-. ность пленки меньше, поэтому предусмотрена возможность ее: периодической замены без опускания купола. Предполагается, что

т

Макет оболочки диаметром 2 км над городом О. Аруп и др.

Арктике. Ф. Отто, К. Танге,

экономически выгодная реализация проекта может состояться лет через десять.

Гораздо раньше, очевидно, будет решена более скромная и тем не менее грандиозная задача — перекрытие пневматической оболочкой стадионов. Можно назвать проект перекрытия американского стадиона Понтиак 168X220 м (инж. Д. Гейгер) или проект спортзала размером в плане 183X86 м, детально разработанный В. С. Поляковым.

Задача покрытия единой оболочкой площадей, измеряемых гектарами, не всегда включает в себя требование отсутствия промежуточных опор. Тогда используется конструктивная аналогия с классической схемой балочных перекрытий типа «колонны — главные балки — плита» или «колонны — прогоны — перекрестные балки — плита». Сходство здесь только в плановом решении. Отличие состоит как в том, что у пневмоконструкций все элементы покрытия растянуты — и «колонны», и «балки», и «плиты», так и в выпуклости всех пространственных и линейных форм (за исключением колоНн-оттяжек). Естественно, на поверхности оболочки вдоль каждого элемента мягкого каркаса образуются своего рода ендовы, организующие сток дождевых вод, а над каждой оттяжкой— водосборная воронка, конструктивно легко переходящая в верти-

17?

кальную водосточную трубу, соединенную с ливневой канализа цией.

Продолжая аналогию с традиционными строительными конструкциями, можно сказать, что роль внутренних стен в данном случае могут играть мягкие диафрагмы, которые удерживают поч перечные балки. Диафрагмы будут плоскими, если давление воз духа по обе стороны одинаково. Это — растянутые стены.

Реальная возможность перекрытия громадных пролетов пнев4 магическими оболочками порождает ряд проектов, предусматри4 вающих регулирование микроклимата под ними (температурь1 влажности, движения воздуха, осадков, освещенности). За счет появления возможности регулирования климатических характеристик расширяется обобщенное понятие архитектуры как разумной of ганизации пространства.

До сих пор создание искусственного климата ограничивалос( объемом одного здания. Большепролетные воздухоопорные оба лочки позволяют регулировать «уличнЫй климат» на площадях За^ стройки в несколько квадратных километров. Становится возмож ным решение проблемы чистого воздуха в больших городах, соэ Дания поселений со среднеевропейским климатом на Крайнем Свч вере. Опытные агропромышленные комплексы, расположенные на пустынных песчаных берегах морей, будучи покрыты пневматиче скйми оболочками, получат достаточно влаги при конденсирова НИИ на их внутренней поверхности испаряющейся морской водь а обогащение атмосферы СО2 (что возможно только под пневмс оболочкой) резко повышает урожайность.

Сами сооружения поселка или города под гигантской оболоч кой оказываются в весьма благоприятных эксплуатационных уело ВИЯХ. На них не действуют ни осадки, ни ветер, ни температурные колебания. Агрессию окружающей среды нейтрализует внешняя оболочка. Здания становятся очень легкими и недорогими. Это позволило японскому архитектору Ю. Мурате выдвинуть идею, ко..^ торую он назвал «пневматика в пневматике». Имея в виду стОпь заметное ослабление факторов воздействия климата на здани)^ под оболочкой, он предложил выполнять их также пневматичес-4 кими с минимальным избыточным давлением. Интересен его проект! поликлиматического спортивного комплекса размером 136X136 м, разделенного прозрачными диафрагмами на четыре части, в ко-1 торых одновременно функционируют как ледяные Катки, так и; плавательные бассейны, характеризуемые существенно разными температурно-влажностными параметрами.

Интересует архитекторов и конструкторов проблема много-, этажных зданий, поддерживаемых сжать1м воздухом. Серию таких

проектов разработал австралийский архитектор И. Поул. Его идея заключается в том, что перекрытия каждого этажа можно поддерживать не стенами, а сжатым воздухом, подкачиваемым в нижерасположенный этаж; стены же становятся только ограждением. Вряд ли эта идея окажется плодотворной для многоэтажных домов (Поул мечтает о 10 этажах).

Однако двухэтажное здание уже существует. В Арнеме (Нидерланды) смонтирована аудитория, где посетители зрительного зала, расположенного во втором этаже, сидят или полулежат на мягкой оболочке, одновременно являющейся потолком фойе, расположенного в первом этаже.

Пневматические сооружения в нашей стране еще не приобрели прав гражданства в сфере архитектуры. У нас пока еще нет ни одного сооружения этого типа, которое можно было бы рассматривать как произведение архитектуры. Это объясняется не только недостаточным развитием промышленной базы производства пнев-мооболочек, но и некоторой инерцией в направлении хотя бы экспериментального проектирования. Очевидно, играет негативную роль и недостаточное знакомство архитекторов и инженеров с возможностями материалов и Конструкций, с законами формообт разования пневмооболочек. Есть, вероятно, и другие причины.

Можно ли считать пневматические конструкции сооружениями, зданиями, т. е. вообще чем-то таким, к чему может быть приложено понятие произведения архитектуры?

Если вообще согласиться с правомерностью постановки такого вопроса, то на него нельзя не дать положительного ответа, так как сооружения из ткани и воздуха, так же как здания из любых других материалов, включают в себя все элементы, составляющие архитектуру, начиная от классической триады Витрувия «прочность — польза — красота» и кончая рядом ее уточнений, порожденных следующими веками.

И все же вопрос о причислении пневматических сооружений к произведениям искусства, вероятно, не бесспорен. В какой-то мере их порочат такие свойства, как недолговечность, эфемерность, отсутствие монументальности и вообще некоторая «архитектурная несерьезность».

Пневматические сооружения, действительно, недолговечны: срок их службы редко превышает 10 лет. Действительно, само существование пневматических конструкций связано с необходимостью постоянной или периодической подкачки воздуха. Таким образом, они одновременно с бесспорными чертами сооружения обладают признаками механизма, т.е. нуждаются в двигателе.

Однако вряд ли эти соображения являются решающими • на-