УДК 721

Особенности формирования архитектуры научно-исследовательских станций в арктических условиях в зависимости от особенностей региона

Губанова Александра Владимировна – студент Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Аннотация: В статье рассмотрены объемно-планировочные и архитектурные решения различных научно-исследовательских станций, выведена архитектурная типология и классификация таких станций, разобраны климатические условия регионов, в которых располагаются станции и выведены актуальные решения взаимосвязи архитектурных особенностей с естественной природной средой, а так же предложен новый типологический вариант объемно-планировочного решения, позволяющий создать универсальный архитектурный облик для арктических станций.

Ключевые слова: арктическая архитектура, северная архитектура, архитектурная типология, типологические решения, классификация научно-исследовательских станций.

Введение

В связи с активным развитием Арктических регионов России, проектирование и строительство научно-исследовательских станций (НИС) является актуальной проблемой современности для нашей страны. Здания, имеющие исследовательскую функцию крайне необходимы при освоении крайнего севера, так как экстремальные и резкие климатические условия требуют постоянного изучения и отслеживания. Резкий климат и особый температурный режим, продолжительность инсоляции и особенности грунтов требуют регулярного исследования для поиска новых технологических решений строительства различных объектов в таких сложных условиях.

Для того, чтобы определить, какие универсальные методы формирования архитектурного облика использовать при проектировании северных научно-исследовательских станций, рассмотрены существующие объекты в различных арктических регионах и выявлены основные типологические решения.

Исследование

Научно-исследовательские станции проводят следующие исследования: северного сияния и микробов в ледяном покрове, флоры и фауны, метеорологических данных, осадков, излучения, космоса. В зависимости от функционального назначения НИС выявлен ряд признаков, формирующих архитектуру.

Рассмотрены отдельные примеры для каждой НИС:

Канадская высокоарктическая исследовательская станция [1].

Расположение: Канадская Арктика, Кембриджский залив [2].

Назначение: Экологические исследования и освоение природных ресурсов.

Рисунок 1. Канадская высокоарктическая исследовательская станция.

Рисунок 2. Канадская высокоарктическая исследовательская станция, план.

Svalbard Science Centre (Научный центр Шпицбергена) [3].

Расположение: Норвегия, Шпицберген.

Назначение: Климатические и метеорологические исследования [3].

Рисунок 3. Научный центр Шпицбергена.

Рисунок 4. Научный центр Шпицбергена, план.

Научный центр овцебыководства [4].

Расположение: Арктика, Российское заполярье.

Назначение: Животные исследования.

Рисунок 5. Научный центр овцебыководства.

Рисунок 6. Научный центр овцебыководства, план.

Исследовательская станция Принцессы Елизаветы [5].

Расположение: Земля Королевы Мод.

Назначение: Полевые исследования.

Рисунок 7. Исследовательская станция Принцессы Елизаветы.

Рисунок 8. Исследовательская станция Принцессы Елизаветы, план.

Арктический трилистник [6].

Расположение: Земля Франца Иосифа.

Назначение: Военная база, космические исследования.

Рисунок 9. Арктический трилистник.

Рисунок 10. Арктический трилистник, план.

Таблица 1. Сводная таблица особенностей рассмотренных НИС.

	Канадская научная станция		Научный центр Шпицбергена	Арктический трилистник		Исследовательская станция Принцессы Елизаветы		Научный центр овцебыководства
Расположение
Назначение	Экологи-ческие исследова-ния		Климатические, метеорологичес-кие исследования	Космические исследования, военная база		Полевые исследования		Животноводчес-кие исследования
Площадь	7 500 м²		9 000 м²	14 000 м²		1 900 м²		1 500 м²
Принципиаль-ная схема функциональ-ного зонирования	Линейная		Разбросанная	Замкнутая		Точечная		Централизованная

Соотношение площадей
		Лаборатории, кабинеты			Административные		Вспомогательные
Наличие свай	нет		нет	да		да		да
Формообра-зование	Простое геометри-ческое		Сложное геометрическое	Сложное бионическое		Простое бионическое		Простое геометрическое

В ходе исследования была выявлена следующая классификация архитектурного формообразования:

Критерии по обтекаемости внешних архитектурных форм и объемов: бионические (гладкие формы) и геометрические (жесткие, четкие и угловатые формы);
Критерии по внутренним планировочным решениям: простые (перпендикулярные стены, ровные углы) и сложные (сложная сетка осей).

Исследование показало, что при проектировании объемно-планировочных архитектурных решений НИС в условиях экстремального климата наиболее часто учитываются следующие факторы:

Простая форма в плане позволит в максимально кратчайшие сроки разработать проект и принять в планировочных решениях то соотношение площадей, которое необходимо. Такая форма здания позволяет без проблем рассчитать строительные площади и объемы;
Бионические формы позволяют создать аэродинамическую внешнюю форму здания и помогут управлять ветровыми потоками. При наличии встроенных генераторов в определённых местах (в местах ветровых завихрений), здание становится энергоэффективным и может использовать ветровые потоки для автономной работы;
Свайные конструкции позволят сохранить вечную мерзлоту грунтов [7] за счёт отсутствия прямого контакта здания с землей, что поможет сэкономить на отоплении и сделать здание более энергоэффективным.

В рамках исследования предложена следующая концепция научно-исследовательской станции в экстремальных условиях (рисунок 11):

Рисунок 11. Концепция научно-исследовательской станции.

Здание имеет свои особенности в соответствии со значимыми выявленными признаками арктической архитектуры: свайная конструкция, бионические формы, заключенные в сложную планировочную систему. Здание имеет встроенный в самую верхнюю часть ветрогенератор, что позволяет зданию сохранять энергоэффективность. Здание в плане имеет трёхлучевую форму (рисунок 12) и замкнутую (круговую) систему коридоров. Эвакуационные лестницы вынесены за пределы здания и окрашены в ярко-красный цвет, что создает архитектурные акценты.

Рисунок 12. Концепция научно-исследовательской станции, план.

Основной принцип формообразования здания: использование треугольника с закруглением форм и созданием бионического архитектурного облика. Конструкция здания – рамная, каркасная.

Рисунок 13. Концепция научно-исследовательской станции, принцип формообразования.

Заключение

Отечественный и зарубежный опыт проектирования и строительства научно-исследовательских станций показывает, что современная архитектура в экстремальных условиях постоянно меняется. Это связано с поиском оптимальных эффективных решений в архитектуре: спор бионических и геометрических форм, сложных и простых. На основании этого предложена концепция научно-исследовательской станции, совмещающая в себе различные признаки. Архитектурные объемно-планировочные решения такого здания можно назвать «смешанными», т.к. содержат в себе элементы как бионических форм, так и геометрических, а в плане имеют как прямые углы, так и закруглённые элементы.

Список литературы

Canadian high arctic research station charsurl: https://eu-interact.org/field-sites/canadian-high-arctic-research-station-chars/ (дата обращения: 06.02.2024).
URL: https://mavink.com/explore/Arctic-Research-Station-Floor-Plan (дата обращения: 06.02.2024).
Научный центр овцебыководства. URL: https://овцебык.рф/i-chelovek/nauchnyj-centr-ovcebykovodstva (дата обращения: 06.02.2024).
Concept and design. URL: http://www.antarcticstation.org/station/concept (дата обращения: 06.02.2024).
URL: https://nataliaschetinina.com/arctic-base (дата обращения: 06.02.2024).
Alain Hubert Has Made Zero-Emission Living Possible Even in Antarctica. URL:https://globalshakers.com/alain-hubert-has-made-zero-emission-living-possible-even-in-antarctica/ (дата обращения: 06.02.2024).

Интересная статья? Поделись ей с другими: