Дизайн-проект полярной исследовательской станции "Северный полюс-100"

 

Курсовая работа

Дизайн-проект полярной исследовательской станции «Северный полюс-100»

Введение

станция научный помещение

Северный полюс - точка, в которой воображаемая ось вращения Земли пересекает её поверхность в Северном полушарии. Также этим словосочетанием ещё с советских времён называют дрейфующие научно-исследовательские станции «Северный полюс» (сокращённо «СП») - научные обсерватории, организуемые на дрейфующих льдах в глубоководной части Северного Ледовитого океана. Станции «СП» выполняют программу комплексных круглогодичных исследований в области океанологии, ледоведения (физики и динамики льдов), метеорологии; аэрологии, геофизики (наблюдения в ионосферном и магнитном полях), гидрохимии, гидрофизики, а также в области биологии моря.

В среднем за год на станции «СП» выполняются: 600-650 измерений глубин океана; 3500-3900 метеонаблюдений за комплексом элементов погоды, 600-650 выпусков шаров-пилотов, несущих радиозонды, 1200-1300 измерений температуры и взятий проб морской воды на химический анализ. Производятся также магнитные, ионосферные, ледовые и другие наблюдения. Регулярное определение координат льдины астрономическим способом позволяет получать данные о направлении и скорости её дрейфа.

Информация о результатах наблюдений регулярно по радио передаётся в научные центры. Результаты наблюдений станций «СП» используются для прогнозирования погоды и ледовых условий плавания по Северному морскому пути, обслуживания различных отраслей народного хозяйства (морского, речного, воздушного транспорта, промышленности, строительства и др.).

Идея использования дрейфа льдов (перемещения их под воздействием ветра и течений) для исследования природы высокоширотных районов Северного Ледовитого океана принадлежит Ф. Нансену, осуществившему её на «Фраме» в 1893 - 96 гг.

Необходимость организации дрейфующих станций «СП» вызвана отсутствием суши в центральной части Северного Ледовитого океана, пригодной для устройства постоянных наблюдательных пунктов.

Первая станция «СП» («СП-1») была организована в мае 1937 высокоширотной воздушной экспедицией «Север-1», руководимой академиком О.Ю. Шмидтом. Созданная в районе географического Северного полюса станция «СП-1» за 9 месяцев дрейфа на Ю. была вынесена в Гренландское море.

Станции «СП» организуются с помощью самолётов обычно в апреле - мае с помощью ледоколов - в октябре - ноябре. Средняя продолжительность работы станций «СП» - 26-27 мес (минимальная - 9 мес, максимальная - 48 мес). С 1937 до 1974 на 22 станциях «СП» проработали 54 годичные смены персонала, при общей численности около 1400 чел.

Персонал станций «СП» обычно состоит из 2-5 океанологов и гляциологов, 2-6 аэрологов, метеорологов и актинометристов, 3-5 геофизиков, а также врача, 1-2 механиков, 1-2 радистов, повара. Кроме этого, для выполнения кратковременных наблюдений (на несколько месяцев), обычно весной, на «СП» прибывает временный научный персонал (до 10-20 человек).

1. Художественно-теоретическая часть

1.1 Исследование аналогов

Лагери «СП» состоят из комплекса портативных жилых домиков и научных помещений (в домиках и специальных полусферических палатках), кают-компании, электро- и радиостанций, метеорадиолокатора, основных и аварийных складов. На ровном участке льда оборудуется взлётно-посадочная полоса.

Работа коллективов на станциях «СП» проходит в суровых условиях: длительная (до 5 мес) полярная ночь, при сильных (до -50°С) морозах и частых метелях зимой, когда скорость ветра превышает 15-20 м/сек, преобладание туманной и влажной погоды летом. Особенно опасны разломы ледяных полей, их торошения и разрежения. Вес средней по размерам льдины (площадь 1 км2, толщина 2-3 м) составляет около 2-3 млн. т, при неравномерном дрейфе или его поворотах в ледяном покрове возникают огромные напряжения, вызывающие при столкновении льдин их разломы и торошения.

С 1937 по 1973 льдины станций «СП» более 500 раз подвергались разломам. В январе 1970 ледяной остров станции «СП-19» толщиной свыше 30 м был раздроблен, коллектив станции и её оборудование оказались на небольших обломках. С помощью авиации станция «СП-19» была восстановлена на уцелевшей части острова.

Современная дрейфующая станция представляет собой небольшой посёлок. Для полярников строится жильё, для размещения аппаратуры и оборудования возводятся специальные строения. (Рис. 1)

Очередная станция «Северный полюс» начинает работу обычно в апреле и работает от 2 до 3 лет, пока льдина не выйдет в Гренландский пролив. Иногда станцию приходится эвакуировать раньше срока в случае угрозы разрушения льдины, на которой она размещена. Смена полярников производится ежегодно. За всю историю станций «Северный полюс» дрейфовало более 800 человек. Среднее количество научных работников на дрейфующей станции составляет 15 человек.

В результате многолетней работы станций «СП» был сделан ряд важных физико-географических открытий, получены ценные выводы о закономерностях и взаимосвязи процессов в водной оболочке и атмосфере Земли, в её полярной области.

К наиболее важным относятся открытие глубоководного хребта Ломоносова, пересекающего Северный Ледовитый океан, и других поднятий и впадин дна океана, открытие двух основных систем дрейфа льдов (выносной и круговой), установление факта активного проникновения циклонов в центральную Арктику.

Большое значение имеют оперативные данные о циркуляции атмосферы в высоких широтах Арктики, влияющей на формирование погоды в более южных широтах. С развитием исследований в Арктике и особенно с применением станций «СП» связаны значительные достижения сов. науки в познании природы одного из самых суровых и труднодоступных районов Земли

Среди станций «Северный полюс» различаются две группы:

станции, дрейфующие на паковом льду (сравнительно тонком и недолговечном): СП-1 - СП-5, СП-7 - СП-17, СП-20, СП-21

станции, дрейфующие на ледовых островах (осколках глетчера, отделившихся от берега): СП-6, СП-18, СП-19, СП-22

Анализ.

Положительные стороны:

·неоспоримый вклад в науку и историю,

·мобильность,

·простота возведения и сборки,

·раздробленность, разбросанность по льдине, и, как следствие, меньшая площадь соприкосновения с поверхностью (что позволяет не нарушать естественное таяние льда)

Отрицательные качества:

·отсутствие стилевого компонента, образа,

·не привлекательный, «дешёвый» внешний вид,

·ассоциации с бараками и будками строителей и рабочих

·нет ощущения «исследовательской станции», скорее ощущение стройки и подготовки к чему-то более грандиозному; «домики - картонные коробки» не дают работнику станции ощущение важности его миссии,

Лагерь «Барнео»

Лагерь «Барнео» - жилой палаточный комплекс, который располагается на льдине, приблизительно, на 89-й северной параллели. Лагерь обладает автономной системой жизнеобеспечения и служит для поддержки и сопровождения научных, экологических, археологических, биологических, технических, спасательных и других экспедиций в Арктике. Лагерь этот - временный, сроки его работы определяются природными условиями и, как правило, приходятся на апрель, когда состояние льдины позволяет лагерю безопасно существовать и даже осуществлять авиасообщение с норвежским городом Лонгиер (остров Шпицберген).

Однако условия жизни и работы в лагере «Барнео» являются экстремальными, особенно с точки зрения компьютерной техники. Температура воздуха часто не поднимается выше отметки -30°C, что негативно сказывается на ЖК-мониторах и аккумуляторах. 85-процентная влажность и разница температур внутри жилых помещений и снаружи приводят к образованию конденсата. (Рис. 2)

Лагерь «Барнео» состоит из ряда малых палаток на 10-12 человек и одной большой, штабной, на 50 человек. Все палатки используют двухслойные стенки, чтобы лучше сохранять тепло. Между палатками находится дизель-генератор, не только дающий электричество, но и нагнетающий тёплый воздух внутрь по серебристым рукавам. Температура внутри палатки достигает 10-15 градусов Цельсия. (Рис. 3)

В лагере полярный день. Кроме того, на Северном полюсе сходятся все часовые пояса, поэтому каждый живёт здесь по своему времени. Каждый устраивает себе ночь, когда хочет. В целом, такая обстановка сильно дезориентирует человека. Поэтому полярники вбили столб с расстояниями до разных мест.

Анализ

Плюсы:

·мобильность, простота сборки и установки

·экономичность

·минимальный вес лагеря за счёт использования лёгких материалов,

·автономная система жизнеобеспечения,

·использование технологий сохранения тепла - нагнетание тёплого воздуха через «рукава» и двухслойный материал самих палаток

Минусы:

·отсутствие стилевого компонента, образа,

·скудный, «дешёвый» внешний вид,

·из-за того, что палатки стоят прямо на льдине (без свай), возможно отрицательное влияние на таяние льда,

·отсутствие крытых переходов между палатками

·излишнее цветовое многообразие, раздробленность

Arctic Mobile Unit Keeps North Pole Visitors Warm. Арктический модуль.

Радиус операций модуля - 500 км, модуль обеспечивает комфортные условия проживания команде из 3-х человек в течение 15 дней и нормально функционирует при температуре от -40 до +10С, обладает источником энергии 5кВт, выдерживает ветровые нагрузки при силе ветра до 85 км/ч. (Рис. 4)

Оборудование: кухня, санузел/душ, средства связи, пространство для работы / отдыха. Модуль в собранном виде представляет параллелепипед с размерами 2,000 х 1,600 х 2,300. В таком состоянии его удобно транспортировать (габариты близки к 3-хфутовому морскому контейнеру). (Рис. 5)

Вес конструкции - 1500 кг. После доставки на место операции модуль «разворачивается». Благодаря термостойким мембранам из полиэтилена части модуля раздвигаются - таким образом, освобождаются объемы для санузла, жилой зоны, кухни и дизель-генератора. Торцы выдвигающихся частей выделены горизонтальными засечками - своеобразная подсказка для полярников. Интерьер по объему близок к жилому - ровные белые поверхности с цветовыми акцентами, естественный свет, встроенная трансформируемая мебель, отдельный санузел. Применяемые материалы - сталь, углепластик, полиэтилен.

Плюсы:

·оригинальность замысла,

·дизайнерский подход к проблеме,

·мобильность, простота сборки и установки,

·трансформируемость, компактность,

·использование современных материалов - сталь, углепластик, полиэтилен,

·гармоничное цветовое решение, призванное создать домашнюю обстановку

Минусы:

·при использовании модуля на льдине возможно отрицательное влияние на таяние льда,

·размер по вертикали превышает размер по ширине (плохо для потока ветра);

·теснота внутреннего пространства,

·ограниченное жизнеобеспечение - до 15 дней

Ледовый город Умка

Россия представила проект ультра-современного города, который планируется основать на острове за Полярным кругом.

Город Умка, названный так в честь медвежонка - героя популярного советского мультфильма, рассчитан на 5000 жителей. Его обитатели будут жить под огромным куполом, который защитит людей от суровых полярных морозов.

«Этот город будет иметь стратегическое значение как северный форпост России», - сказал архитектор Валерий Ржевский, представляя проект Владимиру Путину. (Рис. 7)

Необычный город будет построен на отдаленном острове Котельный, в тысяче км от Северного полюса. Своим дизайном Умка напоминает Международную космическую станцию, но гораздо большего масштаба - около мили (1,6 км) в длину и 800 метров в ширину. Вероятнее всего в таком городе будут проживать пограничники, а также ученые и исследователи, работающие над освоением природных богатств и полезных ископаемых Арктики.

Для комфортного проживания людей на зависть жителям других городов предусмотрено множество удобств. «Мы спроектировали не только научные лаборатории и дома, но также парки с аттракционами, аквакомплекс, гостиницу и собор. Естественно, будут школы, детские сады, зоны отдыха, больницы и спортивные сооружения» - сказал Ржевский, - «Мы хотим, чтобы люди, которые будут здесь жить и работать, не чувствовали себя в замкнутом пространстве, ограниченном агрессивным внешним климатом Арктики». (Рис. 8)

Как утверждает архитектор, пока это единственный в мире проект с искусственным климатом и комплексной поддержки жизни - так же, как на космической станции. Электроэнергия для города будет поставляться плавучей атомной электростанцией. Продовольственное обеспечение будет полностью самостоятельным, с помощью рыбо- и птицеводческих ферм, теплиц, завода обработки пшеницы и пекарни.

«Этот проект предназначен для работы в любых условиях, даже на Луне, если это необходимо», - утверждает Валерий Ржевский.

По словам специалиста, город призван обеспечить комфорт людям, которые работают в Арктике, «чтобы было не хуже, чем в южных городах».

Под куполом будет поддерживаться оптимальная температура, - говорит архитектор. - Если за «стенкой» будет минус 50, то в городе - плюс 18-20. Также там будет много зелени, совсем как в парке. А чтобы было легче морально, путь до дома будет проходить через общественные пространства.

По проекту чудо архитектурной мысли поднято над землей на 3-6 метров, чтобы не влиять на вечную мерзлоту. На нижнем этаже города расположены технические этажи с коммуникациями.

Купол города под названием «Умка» предполагается сделать из стекла, оргстекла и полимерной пленки, которая выдерживает высокие перепады температур.

По словам архитекторов, город может существовать даже на лунной поверхности.

Анализ.

Плюсы:

·глобальный подход к задаче,

·уникальность решения - единственный в мире проект с искусственным климатом и комплексной поддержки жизни,

·забота об экологии (весь комплекс поднят над землей на 3-6 метров, чтобы не влиять на вечную мерзлоту),

·универсальность в выборе места размещения,

·большая вместительность,

·использование современных материалов,

·внимание к истинным потребностям человека - путь до дома будет проходить через общественные пространства, где будет много зелени, как в парке

Минусы:

·отсутствие какого-то оригинального дизайнерского замысла,

·отсутствие пластического образа,

·жизнь под куполом - сложившийся стереотип

Svalbard Unveils Stunning New Arctic Science Center

Забудьте о Риме или Париже - почему бы не надеть тёплую куртку и не посетить архитектуру в 78 градусах на север в свои каникулы? Норвегия производит большое впечатление в архитектурном мире с ошеломляющим новым научным центром в сообществе Лонгйира, Шпицбергена. (Рис. 9)

Новый Научный Центр Шпицбергена, разработанный архитекторами Jarmund/Vigsnæs отвечает на проблемы, представленные неумолимым арктическим климатом, яркой динамичной облицованной медью конструкцией, поднимающейся на 390 стальных подпорок с такими видами, за которые можно умереть.

Анализ

Проект не является жилым комплексом, а служит для общественных целей. Его форма и геометрия просчитаны до мелочей, так, чтобы падающий снег не залёживался долго и не блокировал двери. Функции постройки разнообразные - от размещения внутри Норвежского полярного института до музея.

Антарктическая станция Halley VI

«Галлей VI» (англ. - Halley VI) - английская антарктическая станция, вступившая в строй в феврале 2013 года и заменившая старый комплекс «Галлей V». Строение состоит из восьми передвижных блоков, при буксировке они передвигаются на специальных ходулях. Внутри станция больше похожа на отель. Плюсом конструкции является эффективная защита от снежных бурь и заносов. Управляющий - Карл Таплин (Karl Tuplin). (Рис. 10)

База установлена недалеко от Южного полюса. Ее открытие и начало работы в феврале 2013 года было приурочено к 100-летнему юбилею экспедиции капитана Роберта Фалькона Скотта к Южному полюсу Земли. Станцию строили 4 года, так как работы по ее монтажу и установке могли вестись лишь в крайне короткий период местного лета. Строительство этой базы обошлось Великобритании в 25,8 миллиона фунтов стерлингов.

Серия станций Галлей (Halley) была основана в 56-ом году. Название Галей было выбрано в честь астронавта Эдмунда Галея. (Рис. 11) Само собой, до Галлея VI, были пять предшествующих станций. При создании каждой испытывали различные методы строительства. Первые четыре не пережили испытаний. Они были попросту раздавлены снегом. Пятая станция получилась более удачно. Были придуманы ходули, дабы держать ее над поверхностью снега, а так же лыжи и прочие доработки. К концу 2012 года пятую станцию снесли. Шестой Галлей оснащен горизонтально-осевым ветрогенератором. Галлей VI - последняя станция в серии Галлеев.

Она состоит из 8 отдельных, полностью автономных модулей, сцепленных между собой. Красный центральный модуль станции - зона отдыха, с полным панорамным видом, мини-огородом, развлекательной зоной, столовой, баром и спортзалом. В шести синих располагаются жилые отсеки, еще один занимает центр управления станции. Одновременно на базе могут проживать до 52 сотрудников. (Рис. 12)

Анализ:

Как пишут журналисты и критики, станция изнутри больше напоминает комфортабельный коттедж, нежели научно-исследовательский комплекс. И с этим сложно поспорить. Но с другой стороны, стремление создать тёплую уютную обстановку, учитывающую потребности работающих на станции людей, заслуживает похвалы.

Плюсы:

·высокая надёжность конструкции,

·приподнятость надо льдом

·возможность перемещения при помощи «ножек»

·модульность,

·общий наружный вид вызывает правильные ассоциации (с чем-то научным, инновационным и захватывающим)

·большая вместительность (52 человека)

·наличие зоны отдыха (красный корпус)

Минусы:

·отсутствие образности и какого-либо оригинального стилистического решения,

·скучное выстраивание модулей в один ряд - ассоциации с вагонами поезда,

·примитивное цветовое решение

.2 Выводы по диагностике аналогов и постановка проблемы

Из всего вышесказанного видно, что в мире не так много образцов заполярной жилой архитектуры, и даже количество дизайн-проектов в этой сфере оставляет желать лучшего. Основным недостатком уже существующих и воплощённых в жизнь полярных исследовательских станций является полное отсутствие какого-либо дизайнерского вмешательства. Станции больше напоминают палаточные городки или кемпинги, а из-за большого количества мелких объектов выглядят как мусор, разбросанный по льдине. Из всех рассмотренных аналогов можно выделить два: Арктический модуль и Галлей VI. По своим дизайнерским решениям, эстетическим и техническим параметрам они выгодно отличаются от остальных.

За основу будущего проекта жилого комплекса на исследовательской полярной станции СП-100 можно взять станцию Галлей VI с её инновационными технологическими находками и совместить её положительные стороны с мобильностью и трансформируемостью «Арктического модуля». При этом стоит уделить внимание проекту российских архитекторов «Умка» и подчерпнуть из него идею о том, что люди, которые будут жить и работать на нашей станции, не должны чувствовать себя в замкнутом пространстве, ограниченном агрессивным внешним климатом.

Основной проблемой и одновременно вдохновением при проектировании станции СП-100 является, пожалуй, разница во времени. Сейчас запущена станция СП-40, и до юбилейной сотой экспедиции пройдёт 60 лет. Что случится за это время? Не растают ли льды арктики совсем? Не погубит ли человек себя сам? Не слишком ли поздно мы начали задумываться о таянии льдов? Воображение рисует множество различных материалов и технологий, которые появятся в будущем и могут быть применены для таких станций.

«Другие возможности, другие материалы, другие представления о комфорте… Сейчас полно и денег, и возможностей создать современные станции и для наших полярников» - так пишет современный пользователь интернета об одном из инновационных проектов на Северном Полюсе.

Итак, перед нами стоит нелёгкая задача - разработка проекта жилого комплекса на полярной исследовательской станции «Северный Полюс - 100». Стоит сразу обратить внимание на то, что жилой комплекс на северном полюсе - это не спальный район Москвы или Подмосковья. И даже не Сколково с их нано-технологиями. Это полностью автономный, обособленный, маленький тихий мирок, решающий глобальные проблемы экологии планеты и всего человечества в самой тяжело-доступной точке Земли. И только три вещи могут нарушить границы и вторгнуться в этот мир - группа любознательных туристов, атомный ледокол, доставляющий энергию и пропитание, и, наконец, движение льдов. В остальном же этот мир подчинён сам себе и целиком и полностью обращён в научные исследования.

При проектировании жилого комплекса на полярной станции следует учитывать, что жизнь и работа в таких местах составляют единое целое. Это не значит, что работники должны спать и производить вычисления в одной и той же комнате, но не стоит проводить слишком чёткой границы между этими понятиями.

Проект можно представить как совокупность криволинейных площадей, по цветовой гамме и пластике напоминающих северное сияние.

1.3 Психологический портрет, истинные и фактические потребности потребителя

Среднестатистического работника полярной станции можно охарактеризовать так:

·Информированность, высокий уровень образованности;

·Хорошая физическая подготовка;

·Большая умственная активность;

·Коммуникативность;

·Экологизм сознания;

·Уравновешенность;

·Мобильность;

·Стремление к познанию и исследованию;

·Смелость, решительность;

·Устойчивость к монотонной работе на протяжении нескольких месяцев;

·Готовность к чрезвычайным ситуациям

Истинные потребности:

·открытие нового,

·тяга к познанию окружающего мира,

·расширение кругозора интересов,

·духовно-нравственное развитие,

·оказание пользы планете и человечеству,

·закаливание характера,

·развитие коммуникативных качеств,

·удовлетворение эстетического чувства прекрасного,

·образование, развитие эрудиции и кругозора,

·развитие интереса и бережного отношения к Северу и глобальным проблемам экологии.

Фактические потребности:

·здоровый сон, горячая пища, гигиена, тепло,

·безопасность конструкции и внутреннего пространства станции,

·надёжность всех электрических и коммуникационных систем,

·доступность, удобство и эргономичность всех отделов станции,

·комфортный климат внутри сооружения,

·потребность в развлечениях, отвлечении от работы,

·комфортное пребывание, уютная и доброжелательная среда

2. Функции и планировочные решения полярной исследовательской станции «СП-100»

.1 Концепция полярной исследовательской станции СП-100

Вследствие обработки и изучения различных материалов и аналогов рождается концепция будущего архитектурного объекта и основные принципы при проектировании:

·объект должен быть приподнят над льдиной на сваях или любых других конструкциях, чтобы не влиять на естественное таяние льдов,

·сооружение должно быть максимально лёгким,

·объект должен состоять из отдельных модулей, корпусов, легко транспортируемых и мобильных,

·задействовать новейшие термостойкие материалы,

·использовать сглаженные углы и плавные формы, и избегать острых углов, т.к. в таких местах обычно происходит промерзание или закупоривание снегом,

·ширина объекта должна быть больше его высоты;

В целом проект можно представить как совокупность криволинейных конструкций и площадей, по цветовой гамме и пластике напоминающих северное сияние. Станция будет состоять из трёх форм - главной, второстепенной и малой формы - доминанты в виде круглой в плане вертолётной площадки. Со всех сторон на станцию будут открываться совершенно разные виды, а яркая раскраска не позволит заблудшему полярнику потерять путь «домой». Внутреннее пространство станет уютным местом, как для отдыха, так и для работы. Солнечная энергия частично возьмёт на себя обеспечение станции электричеством, что значительно сократит объём генераторов, привозимых на станцию каждые несколько месяцев. Исследователи обретут здесь второй дом и, возможно, спасут человечество от катастрофы.

2.2 Конструктивные особенности и цветовое решение СП-100

Форма основного корпуса получена с помощью S-образного сечения, протянутого через S-образный сплайн. Буква S символизирует название станции - «Северный Полюс 100», а также является наиболее обтекаемой формой и даёт интересные экстерьерные виды, как в плане, так и в боковых проекциях. Кроме того, выбор такого сечения позволил спроектировать сразу двухэтажный модуль, в верхней части которого размещаются жилая и общественная зона, а в нижней - рабоче-исследовательская. Сооружение приподнято над льдиной на 2 метра, опорами являются четыре подвижные стальные ноги, так что при случае станцию можно будет передвинуть.

Габаритные размеры главного модуля - 41 м. х 22 м. х 7 м. Станция рассчитана на работу и проживание 20 сотрудников.

Первый этаж главного корпуса соединён прозрачным коридором шириной 3,2 м. со второй частью станции. Это складское помещение, где хранится всё инженерно-техническое оборудование, малый транспорт для перемещений по льду и снегу, а также продукты, генераторы энергии и элементы питания.

Для вертолёта оборудована специальная посадочная площадка, равномерно распределяющая вес воздушной техники по поверхности льда за счёт своих эргономичных опор. Площадка также снабжена специальным датчиком обнаружения, поэтому главный исследовательский центр всегда будет оповещён о благополучном прибытии своих сотрудников на базу.

Жилой и складской корпусы имеют двойное остекление и сверху покрыты солнечными батареями, замаскированными под яркие фиолетовые полосы.

Цветовое решение проекта по праву можно считать его главной изюминкой. Это достаточно смелое сочетание насыщенных контрастных цветов, которое в обычной городской среде напрочь вывело бы из равновесия любого жителя. Но среди холодного белого снега, льда и низкого солнца такая гамма приходится как нельзя кстати. Раскраска станции выполняет не только эстетическую, но и практическую функцию: она является своеобразным маяком, указателем, путеводной звездой в холодном застывшем белом мире Арктики. Ни один вертолёт или самолёт не пропустит эту станцию, и ни один полярник, возвращающийся после взимания проб льда, не заблудится по пути назад. Также цветовой контраст полезен для зрения человека, постоянно находящегося в бесцветной среде.

Интерьеры жилой и рабочей зон оформлены в такой же цветовой гамме с использованием отражающих белых поверхностей для лучшего рассеивания света. На верхнем этаже главного корпуса расположена жилая зона с каютами, санузлом, просторным холлом, игровой зоной и столовой. Комнаты-каюты спроектированы по одной схеме. Каждая имеет площадь 24 кв. м и рассчитана на четверых работников. Комнаты оснащены двухъярусными кроватями, шкафами для одежды, полками для книг и других принадлежностей, письменным столом, зеркалом и окном, выходящим в коридор с наружным остеклением. Каждое окно оснащено специальной глухой заслонкой и функцией «будильника» - его можно запрограммировать так, чтобы заслонка опускалась и поднималась в определённое время, впуская и выпуская солнечный свет. Поскольку за полярным кругом стоит вечный день, такое решение позволит сотрудникам выспаться в полной темноте и проснуться с «первыми лучами солнца», не нарушая естественного распорядка дня.

Рабочие места спроектированы в виде отгороженных секций на 2-3 человека. Перегородки не выступают за край стола и существуют скорее для крепления оборудования, поэтому весь первый этаж похож на один большой и просторный холл. Это создаёт благоприятную атмосферу для общения и совместных исследований.

2.3 Сценарий поведения научных работников на станции СП-100

Сотрудники прибывают на станцию на вертолёте или атомном ледоколе и сразу отправляется в главный корпус и размещаются в жилой зоне на втором этаже. Дополнительное тяжеловесное оборудование и генераторы относят в складской корпус. С завтрашнего дня можно приступать к работе и исследованиям.

Весь рабочий процесс сосредоточен на нижнем этаже. Этажи сообщаются между собой с помощью лестницы и лифта. На первом этаже, кроме рабочих мест, есть диваны для отдыха, остекление создаёт галерею с видами на снежные просторы. В обеденный перерыв можно подняться наверх и посетить столовую, а заодно сыграть в шахматы с коллегой. Также сотрудники могут сходить во второй корпус, где оборудован спортивный зал с тренажёрами, площадкой и теннисными столами.

Отработав смену, сотрудники отправляются спать в свои каюты. Вечный полярный день диктует особые условия для сна. Комнаты сделаны таким образом, что их можно полностью изолировать от проникновения солнечного света посредством опускающихся на окна заслонок. Утром такая заслонка автоматически поднимается и вместо будильника в комнату врывается солнечный свет.

.4 Состав помещений

Главный корпус:

·Первый этаж

oИсследовательское пространство

oРаздельный санузел (туалет, ванная комната)

oЛестница

oЛифт

oЭлектрощитовая

·Второй этаж

oЖилые каюты (5 штук)

oРаздельный санузел (туалет, ванная комната)

oКухня-столовая

oХолл

oШахматный уголок

.5 Рекомендации по материалам

Будущее строительного материаловедения во многом связано с применением нанотехнологических подходов - внедрения процессов формирования структуры современных строительных материалов, предусматривающих их сборку или самосборку «снизу-вверх», то есть дизайн материала или изделия, который заключается в контролируемом и управляемом воздействии на процесс структурообразования, начиная с наноразмерного уровня. Результатом такого подхода будет получение новых по составу и качественно отличающихся по структуре и свойствам конструкционных, теплоизоляционных, отделочных и других материалов, в полной мере отвечающих современным тенденциям развития архитектурных форм, конструктивных решений и технологии возведения объектов промышленного и гражданского назначения.

Наноматериалы для строительства, автономные источники энергии на мощных солнечных батареях, нанофильтры для очистки воды и воздуха - эти достижения нанотехнологий делают здания удобными, надежными, безопасными.

Добавление наночастиц (в том числе углеродных нанотрубок) в бетон делает его в несколько раз прочнее. Разрабатываются нанопокрытия, защищающие бетонные конструкции от воды. Сталь, важнейший строительный материал, тоже становится гораздо прочнее при добавлении наночастиц ванадия и молибдена. Самоочищающееся стекло с наночастицами двуокиси титана уже выпускается промышленностью. В будущем нанопленочные покрытия для стекла будут оптимально регулировать потоки света и тепла, идущие через окна. Для защиты зданий от огня нанотехнологии предлагают как новые негорючие материалы (например, изоляцию кабелей, содержащую наночастицы глины), так и «умные» сети сверхчувствительных нанодатчиков возгорания. Обои с покрытием из наночастиц окиси цинка помогут очистить помещение от бактерий.

Есть возможность, что уже в ближайшем будущем появятся сверхпрочные материалы, структуру которых не сможет разрушить ни воздействие воды, ни огня. На основе нанотехнологических разработок будут создаваться стекло, которое не будет покрываться пылью, и краска, способная к восстановлению после повреждений, и даже стены, которые самостоятельно «заживляют» свои трещины.

Огромным достижением в сфере нанотехнологий является нанопокрытие, обладающее свойством лепестков лотоса: они абсолютно не поддаются воздействию воды. В Пекине уже нашли применение таким свойствам: было построено здание Большого Национального Театра, купол которого обработан таким нанопокрытием, совершенно неподверженному намоканию и загрязнению.

Также возможно использование морозостойкой плёнки FrigoSoft. Она сохраняет эластичность при экстремально низких температурах до -70°С. Благодаря уникальным технологиям компании ACHILLES материал FrigoSoft может эффективно использоваться в качестве разделительных завес при экстремально холодном климате или в холодильниках с ультра низкими температурами. Толщина плёнки может быть 1.0 мм, 2,0 мм, 3.0 мм, 4.0 мм, 5.0 мм, подбирается в зависимости от дальнейшего использования. В проекте «СП-100» такую плёнку можно использовать в остеклении.

Заключение

Первыми людьми, ступившими на Северный полюс, стали участники советской Высокоширотной воздушной экспедиции «Север-2» под руководством начальника Главсевморпути Александра Кузнецова и в составе Павла Гордиенко, Павла Сенько, Михаила Сомова, Михаила Острекин и других. 23 апреля 1948 года, вылетев на трёх самолётах с о. Котельный, они приземлились в 16:44 практически на точку 90°0000» северной широты. Они установили временный лагерь на Северном полюсе и в течение следующих двух дней вели научные наблюдения. 26 апреля исследователи вылетели обратно на континент.

Сегодня за полярным кругом разбито множество ведущих постоянные исследования станций, и никого не удивляет тот факт, что вы легко можете отправиться в экспедицию на атомном ледоколе, побыть на полюсе пару дней и вернуться в свою тёплую квартиру в средней полосе. Сейчас воплощают в жизнь самые амбициозные проекты, доступно множество новейших технологий и материалов. Одним словом - возможно всё.

Но человеческий труд всегда будет стоять на первом месте среди всевозможных открытий. Недаром на север до сих пор посылают людей, а не устанавливают полностью автоматизированные зонды. Поэтому задача дизайнера - создать наиболее благоприятную среду для проживания и работы на таких станциях, а это значит проработать все детали, исходя из истинных целей, потребностей и побуждений - от художественной концепции и цветового решения до расположения отдельно взятых элементов и технико-конструктивных задач.

За всю историю станций «Северный полюс» на них работало более 800 исследователей. Все дрейфующие станции организуются Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом. С 1950 по 1991 годы в Арктике непрерывно работали по две, а порой и по три советских дрейфующих станции. Первая российская дрейфующая станция была открыта в апреле 2003 года.

Описанная в этой работе станция СП-100 может быть построена уже сегодня, конечно, при должном финансовом обеспечении. Её транспортировка не составит труда, а результатом будет усердный и благодарный труд научных сотрудников на протяжении нескольких лет.

Список используемой литературы

1.Архитектурно-композиционное формообразование: Учеб. пособие / Под ред. В.И. Иовлева. - Екатеринбург: Архитектон, 2010. - 366 с.

2.Байер В.Е. Архитектурное материаловедение; Архитектура-С - Москва, 2006 г. - 264 с.

.Балабанов, В.И. Нанотехнологии. Наука будущего. /В.И. Балабанов. - М.: Эксмо, 2011 г. - 247 с.

.Галенко В.И. Курс - Север; Мурманское книжное издательство - Москва, 2008. - 192 c.

.Дыховичный Ю.А. Архитектурные конструкции. В 3 книгах. Книга 2. Архитектурные конструкции многоэтажных зданий; Архитектура-С - Москва, 2007. - 248 c.

.Орельская О.В. Современная зарубежная архитектура. - изд. Академия, 2011 г. - 268 с.

.Ополовников, А.В. Русский Север; Стройиздат - Москва, 1977. - 255 c.

.Смоляр И.М., Микулина Е.М., Благовидова Н.Г. Экологические основы архитектурного проектирования; Академия - Москва, 2010 г. - 178 с.

Курсовая работа Дизайн-проект полярной исследовательской станции «Северный полюс-100»

Больше работ по теме: