ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ КАПСУЛЬНОГО ТИПА В СОВРЕМЕННОЙ АРХИТЕКТУРЕ

INTERNATIONAL JOURNAL OF THEORETICAL AND PRACTICAL

RESEARCH

nternational journal of theoretical and practical research

Scientific Journal

Year: 2022 Issue: 10 Volume: 2 Published: 31.10.2022

http://alferganus.uz

ISSN 2181-2357

T. 2 №10. 2022

ISJIF 2022:5.962 QR-Article

Citation:

Rahmanov, B., Rakhmonov, D., Isakov, S., Zhurazhonova, S.(2022). Pneumatic structures in modern architecture. SJ

International journal of theoretical and practical research, 2 (10), 73-79.

Rahmanov, B., Rakhmonov, D., Isakov, S., Zhurazhonova, S.(2022). Пневматические конструкции капсульного типа в современной архитектуре. Nazariy va amaliy tadqiqotlar xalqaro jurnali, 2 (10), 73-79.

Doi: https://dx.doi.org/10.5281/zenodo.7243958

Rahmanov, Bakhodir,

Doctor (PhD), Fergana Polytechnic Institute Rakhmonov, Dilmurod, Basic doctoral student, Fergana Polytechnic Institute Isakov, Sohibjon, Senior Lecturer, Fergana Polytechnic Institute Zhurazhonova, Sugdiena, student of gr.8-20 Arch., Fergana Polytechnic Institute

UDC 72.038

PNEUMATIC STRUCTURES IN MODERN ARCHITECTURE

Abstract. The article is devoted to the analysis of capsule-type pneumatic structures in modern architecture. The international experience of using various design solutions used in the practice of designing capsule-type objects from the point of view of ensuring minimum spatial characteristics is considered. The main types and types of existing structural systems and their scope are given. The main advantages and disadvantages of the considered structural systems are determined. Based on the data obtained, a possible constructive solution for the capsule for operation in hard-to-reach areas of the Republic of Uzbekistan in the field of tourism was determined.

Keywords: architecture; constructions; capsule; frame systems; folded structures; awning structures; pneumatic structures; shells; arch structures.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ КАПСУЛЬНОГО ТИПА В СОВРЕМЕННОЙ АРХИТЕКТУРЕ

Рахманов Баходир,

доктор (PhD), Ферганский политехнический институт

Дилмурод Рахмонов,

Базовый докторант,

73

Ферганский политехнический институт

Сохибжон Исаков, старший преподаватель, Ферганский политехнический институт Сугдиёна Журажонова, студентка гр. 8-20 Арх., Ферганский политехнический институт

Аннотация. Статья посвящена анализу пневматических конструкций капсульного типа в современной архитектуре. Рассмотрен международный опыт использования различных конструктивных решений, применяемых в практике проектирования объектов капсульного типа с точки зрения обеспечения минимальных пространственных характеристик. Приведены основные виды и типы существующих конструктивных систем, и область их применения. Определены основные преимущества и недостатки рассмотренных конструктивных систем. На основе полученных данных определено возможное конструктивное решение капсулы для эксплуатации в труднодоступных районах Республики Узбекистан в сфере туризма.

Ключевые слова: архитектура; конструкции; капсула; тентовые конструкции; пневматические конструкции; оболочки; арочные конструкции.

ЗАМОНАВИЙ АРХИТЕКТУРАДА КАПСУЛА ТУРИДАГИ ПНЕВМАТИК КОНСТРУКЦИЯЛАР

Рахманов Баходир,

доктор (PhD), Фаргона политехника институти

Рахмонов Дилмурод, докторант, Фаргона политехника институти

Исаков Сохибжон, катта уцитувчи, Фаргона политехника институти

Журажонова Сугдиёна, 8-20 Арх. гурухи талабаси, Фаргона политехника институти

Аннотация. Мацола замонавий архитектурада капсула туридаги пневматик конструкцияларни тахлил цилишга багишланган. Минимал фазовий хусусиятларни таъминлаш нуцтаи назаридан капсула туридаги объектларни лойщалаш амалиётида цулланиладиган турли хил дизайн ечимлардан фойдаланишнинг хацаро тажрибаси куриб чицилган. Мавжуд структуравий тизимларнинг асосий турлари вауларнинг цулланилиши ёритилган. Куриб чицилган тизимли конструкцияларнинг асосий афзалликлари ва камчиликлари аницланган. Олинган маълумотлар асосида Узбекистон Республикасининг туризм соуасида рельефи ноцулай булган худудларда фойдаланиш учун капсуланинг мумкин булган конструктив ечимлари тавсия этилган.

Калит сузлар: архитектура, иншоотлар, капсула, каркасли тузилмалар, пневматик конструкциялар, цобицлар, аркали конструкциялар.

74

INTERNATIONAL JOURNAL OF THEORETICAL AND PRACT

RESEARCH

Введение

По версии многих международных изданий, наша страна стала одним из самых привлекательных туристических направлений в 2020 году. И вот буквально вчера британская газета The Telegraph опубликовала список городов, которые необходимо посетить в этом году. И среди них наш Ташкент и другие города республики. По итогам прошлого года, Узбекистан посетило 6,748 млн человек, что безусловно выше статистики 2018 года на 125 % (5,346 млн. чел.). Из общего числа туристов, посетивших Узбекистан, 6,260 млн. человек приехали к нам из стран СНГ, а 488,4 тыс. путешественников из дальнего зарубежья. При этом экспорт туристских услуг в 2019 году составил $ 1,313 млрд., тогда как в 2018 году он составлял $ 1,041 млрд. (рост 126%). Больше половины этой суммы потратили в нашей стране туристы из стран СНГ ($ 966,559 млн.), и 346,472 млн. $ приходится на путешественников из других стран. Как видим, туризм в Узбекистане развивается быстрыми темпами, и это отличное достижение, ведь нам есть, что показать миру [1].

На совещании проведенном 26.04.2022 года, посвященном развитию туризма и соответствующей инфраструктуры в стране, глава государства Ш.М. Мирзиёев отметил, что в республике помимо зон скопления туристов есть и другие уникальные туристические места, потенциал которых пока не реализован. За счет развития этих направлений и создания объектов инфраструктуры — гостиниц, кемпингов, дорог, спортивных баз страна может привлечь дополнительно 500 000 туристов.

Методы исследования

Целью данной статьи является изучение наиболее функциональных, экономичных, компактных, привлекательных пневматических конструкций капсульного типа, выполняющие роль жилища, гостиниц в труднодоступных рекреационных районах для улучшения инфраструктуры туризма в стране и в качестве отдельно стоящих куполовидных палаток для удобного размещения туристов.

В исследованиях изучены виды и конструктивные решения используемых пневматических конструкций капсульного типа, рассмотрены готовые пневматические конструкции и отмечены преимущества и недостатки пневматических модулей. Следует отметить, что пневматические конструкции -это мягкие оболочки из синтетических полимерных материалов, напрягаемые избыточным или отрицательным давлением воздуха для придания несущей способности и формы. Пневматические структуры разделены на ряд групп: воздухоопорные, которые также включают в себя пневмолинзы и пневмоподушки и воздухонесомые. Большее распространение получили воздухоопорные конструкции ввиду особенностей статической работы над нагрузкой, отсутствия возможности мгновенного обрушения и экономической целесообразности [2, 3]. Применение пневматических конструкций - сравнительно новый способ построения зданий в архитектурном ландшафте.

Результаты исследований

ISSN 2181-2357

Т. 2 №10. 2022

INTERNATIONAL JOURNAL OF THEORETICAL AND PRACTKAL

RESEARCH _

SJIF 2022:5.962

Пневматическими конструкциями называются мягкие оболочки, несущие функции которых обеспечиваются воздухом, находящимся внутри них под некоторым избыточным давлением. Пневматические строительные конструкции обычно делят на две совершенно самостоятельные группы: воздухонесомые (RYOBI Portalife) и воздухоопорные (Attrap reves), отличающиеся друг от друга принципом статической работы, конструкцией и характером эксплуатации.

RYOBI Portalife - проект, который был разработан как временное укрытие для миссий по оказанию чрезвычайной помощи, автор проекта -Lorenzo Mahchi Larach. Проект создан на основе пневматической конструкции с добавлением солнечных систем Portalife. Для установки временного жилища достаточно нажать на специальную кнопку, и с помощью вмонтированного установленного насоса конструкция объекта автоматически заполнится воздухом. В результате получается укрытие с габаритами 2,5*3,5*2,5 м. Солнечные системы Portalife заряжают основной аккумулятор, тем самым снабжая электроэнергией основной насос и розетки капсулы. Кроме того, солнечные системы обеспечивают три дополнительные батареи, предназначенные для снабжения электроэнергией дополнительного оборудования и аксессуаров, не включенных в конструкцию объекта.

^т

Конструкция RYOBI Portalife также предусматривает наличие

воздушных карманов для улучшения теплоизоляционных характеристик капсулы. Модульная структура сооружения позволяет при необходимости объединять по 4 блока Portalife в единый комплекс [4-6].

Рис.1. Жилой модуль фирмы NASA, Foster и Partners

Инновационные надувные объекты и конструкции имею культурную и социальную значимость. По самой своей природе они являются выражением прогресса в строительстве. Это обманчиво простая технология, являвшийся авиационным инструментом более двух столетий. В современное время использование надувных - пневматических конструкций является результатом эстетического, необычного оформления внешнего дизайна. Мы привыкли видеть надувные конструкции как плавучие бассейны, но стоит отметить, что мир надувных изделий намного богат. Архитектурная фирма NASA, Foster и Partners в рамках конкурса создали концептуальную среду обитания для планеты Марс. Предлагаемое жилище строится роботизированным способом до прибытия космонавтов. Автономные роботы выбирают место и ящик, для размещения надувных модулей, образующие жилищные ядра (Рис.1). Автономные роботы выбирают место и ящик, для размещения надувных модулей, образующие жилищные ядра [7-9]. Надувные модули быстро развертываются и обеспечивают

76

ISSN 2181-2357

Т. 2 №10. 2022

RESEARCH _

SJIF 2022:5.962

устойчивость, не смотря на неровность грунта. Внутри модуля обеспечиваются все условия для нормального проживания человека.

Широкое применение

пневматических модулей как тип жилища началось с 2018 года под названием надувные дома. Примером может послужить коллекция надувных домов, выполняющих функцию отеля неподалеку от Марселя (Франция). Сооружения представляют собой сферические

Рис.2.Отель неподалеку от Марселя (Франция).

объемы с различной степенью прозрачности (Casabubble - прозрачный, CristalBubble - частично непрозрачный, BubbleDrop - полностью непрозрачный). Применять их предполагается не только в качестве отдельных домиков, но и в качестве своеобразного кемпинга (Рис.2). Надувная пузырчатая палатка легко собирается и убирается, переносится, самое главное - более прочная, дешевая и безопасная, чем стальные или бетонные твердые здания [10, 11]. Быстровозводимая, надувная конструкция очень практичная и удобная (Рис.3).

Она может быть установлена в различных местоположениях. Особенно она эстетично вписывается в прекраснейшую природу нашей страны. В вечерние времена она даёт возможность смотреть за звездным видом неба. И стоит отметить тот фактор, что она легко разбирается и собирается, что даёт возможность переустановки в зависимости от назначения.

Рис.3. Пузырчатые быстровозводимые надувной конструкции

Конструкция даёт возможность сэкономить на строительстве железобетонных или деревянных конструкций, оставаясь при этом привлекательной [12]. Железобетонные конструкции долго возводятся, полное затвердевание бетона 28 суток. И много расходует строительных материалов.

77

INTERNATIONAL JOURNAL OF THEORETICAL AND PRACT

RESEARCH

Заключение

Можно сделать вывод, что анализ существующих конструктивных решений, применяемых в практике проектирования конструкций пневматических объектов капсульного типа, позволил выявить ряд преимуществ и недостатков в случае использования их в практике.

Преимущества:

- мобильность: удобство и простота транспортировки;

-простота монтажа и демонтажа конструкции: не требует дополнительной подготовки территории под строительство;

-экономичность строительства: не требует фундамента, а также относится к быстровозводимым сооружениям (не требует применения спецтехники);

- малая масса конструктивного решения;

- полная заводская готовность.

Недостатки:

- возможность непреднамеренной потери целостности конструкции;

- необходимость постоянной поддержки избыточного давления воздуха в оболочке;

- сравнительная недолговечность объекта;

- низкая огнестойкость и звукоизолирующая способность;

- высокие эксплуатационные расходы.

Очевидно, что направление дальнейших исследований существующих конструктивных решений, применяемых в практике проектирования конструкций пневматических объектов капсульного типа заключается в детальной разработке.

1. Ибрагимова Н.М., Якубов Н.А., Повышение роли туризма как важной отрасли экономики Узбекистана, Институт прогнозирования и макроэкономических исследований при Министерстве экономического развития и сокращения бедности Республики Узбекистан, IFMR, 2021г.№5, с. 58.

2. Колосова И.И., Шкиро Е.А. Анализ конструктивных решений, применяемых в практике проектирования объектов капсульного типа. Вестник ТГАСУ №2 1, 2013.

3. Колосова, И.И. «Капсульная» система и реализация ее в различных областях архитектурной и проектной деятельности / И.И. Колосова, Е.А. Шкиро // Вестник ТГАСУ. - № 1(30), 2011. - С. 80-91.

4. O-Pod // Office in garden: [официальный сайт компании-производителя]. -Условия доступа: http://officeingarden.co.Uk/pods-and-prices/#spacepod

5. https://www.dezeen.com/2019/02/11/inflatable-architecture-design

6. https://www.aerostend.ru/proshloe-nastoyashchee-i-budushchee-naduvnyh-konstruktsiy.htm.

7. Rakhmanov, B. Static And Dynamic Loads Affecting Load - Gripping Devices (HZP) In Construction. Journal of Architectural Design, 8, 14-18. Retrieved from https://www. geniusjournals. org/index.php/j ad/ article/view/.

Список использованной литературы:

С. 39-52.

ISSN 2181-2357

Т. 2 №10. 2022

INTERNATIONAL JOURNAL OF THEORETICAL AND PRACTICAL

RESEARCH _

SJIF 2022:5.962

8. Rakhmanov, B. Parametric series of non-metallic flexible load-handling devices. Innovative Technologica: Methodical Research Journal, 3(07), 21-27. https://doi.org/10.17605/OSF.IO/9STUY.

9. Rakhmanov, B. Experimental production cargo-handling devices from synthetic woven tapes. International Journal of Advance Scientific Research. July 30, 2022. https://doi.org/10.37547/ijasr-02-07-03.

10. Раззаков, С.Ж., Абдуллаев, И.Н., Рахманов Б.К. Составные компоненты деформирования и разрушения синтетических тканых лент для грузозахватных приспособлений в строительстве. Современные ресурсосберегающие материалы и технологии: перспективы и применение. Новосибирск, 15-17 декабря 2020 года.

11. Рахманов, Б.К., Алиматов, Б.А. Специальные строповочные устройства. Наука и инновации в строительстве. Сборник докладов Международной научно-практической конференции (к 165-летию со дня рождения В.Г. Шухова). 2018. С. 264-267.

12. Razzakov, S.J., B.K. Rakhmanov, J.D. Akhmedov. Study Of The Influence Of Light Weather On The Mechanical Properties Of Para-Aramid Filaments. The American Journal of Engineering and Technology 3 (04), 35-41.

79