Япония дома парящие в воздухе реферат
Обновлено: 05.07.2024
Строительство — одна из сфер человеческой жизнедеятельности, где новые технологии и материалы особенно быстро находят свое применение. Не претендуя на объективность, мы собрали в одной статье несколько продуктов, а также построенных или строящихся зданий , которые показались нам заслуживающими внимания больше других.
Япония: Дома, парящие в воздухе
Ладно, пусть не парящие — но способные на несколько сантиметров приподниматься над поверхностью земли в случае начала землетрясения и находиться в таком положении вплоть до окончания подземных толчков.
Как нетрудно догадаться, эта технология была разработана в Японии, причем еще в прошлом десятилетии — однако обратили на нее внимание в Стране восходящего солнца только после разрушительного землетрясения 2011 года.
Система, разработанная конструкторами компании Air Danshin Systems Inc., предполагает наличие мощной воздушной подушки, позволяющей дому в случае необходимости зависать над землей на нужное время. Чувствительный датчик способен заблаговременно зафиксировать начало сейсмической активности. Он подает сигнал, активирующий воздушный компрессор. Последнему требуются считанные секунды, чтобы наполнить воздухом специальную подушку между самим домом и его фундаментом. Толщина такой подушки — всего несколько сантиметров, но этого вполне достаточно, чтобы во много раз снизить ущерб от землетрясения. После окончания толчков дом садится на специальную раму по периметру фундамента. По новой технологии в Японии построено уже около сотни домов. Часть из них — это не очень большие здания, разрушенные землетрясением семь лет назад и затем восстановленные согласно новой технологии, без жесткой сцепки с фундаментом.
США: Эластичный самовосстанавливающийся бетон
После того как они окончательно определились с составом для бетонной смеси, новый продукт продемонстрировал поистине удивительные свойства. Покрывшись вследствие нагрузки на растяжение на 5% сетью трещин, он не только скрепил их, но и восстановил свою первоначальную форму. Обычный бетон при таких испытаниях просто разломился бы на куски.
Восстановить свою форму и качества инновационному бетону помогает вода. Взаимодействуя с ним в течение нескольких дней, она вступает в реакцию с минеральными добавками и другими соединениями, содержащимися в бетоне, а также с углекислым газом из атмосферы — и шрамы на бетонной плите зарубцовываются карбонатом кальция. При этом восстановившаяся таким образом плита практически ничего не потеряет в прочности.
Инноваторы из США видят применение своему бетону в строительстве, включая дорожное, и особенно — в возведении мостов. Они напоминают, что более ранняя версия эластичного бетона уже была использована для строительства моста в их родном штате: его дорожное полотно абсолютно лишено стыков, и автомобили проезжают по нему практически бесшумно. Похожий по своим свойствам продукт был применен и при строительстве шестидесятиэтажного небоскреба в японском городе Осака.
На момент своего заселения в сентябре прошлого года общежитие Канадского университета Британской Колумбии было самым высоким деревянным зданием в мире. Построена оно было из поперечно-клееного бруса, который по прочности превосходит сталь и весьма устойчив к огню.
Здание высотой 53 метра, получившее название Brock Commons, спроектировала и построила канадская архитектурная фирма Acton Ostry. Как подчеркивают ее представители, вся древесина, которая пошла на производство бруса, была добыта в лесах Британской Колумбии. Процесс строительства, если не считать внутренней отделки, уложился в рекордные 70 дней. Рассчитано общежитие на 400 студентов, которые в настоящее время в нем и проживают.
Нидерланды: Строительные блоки из морской соли
Строительство из соли, которое в пословицах и поговорках разных народов является синонимом бесполезных усилий, архитектор из Голландии Эрик Джоберс сумел превратить в реальность, разработав экологичную технологию производства блоков на основе морской воды.
С использованием солнечной энергии соль извлекается из океана и затем смешивается с крахмалом, который получают из морских водорослей. На выходе получаются похожие на кирпичи блоки, которые имеют высокую прочность при сжатии. Построенные из таких блоков здания покрывают материалом, основанным на эпоксидной смоле, после чего никакая влажность уже не способна их повредить. Блоки из соли вполне подходят и для создания гибких арочных конструкций.
Для засушливых стран, подчеркивает Эрик Джоберс, такая строительная технология является оптимальной. Первый небольшой город, полностью построенный из соляных блоков, будет возведен в Катаре.
Китай: Горизонтальный небоскрёб Conservatory
Поднебесная не раз поражала весь мир масштабами своих строительных проектов, будь то Великая стена или самый длинный в мире подвесной мост. На этот раз в китайском городе Чунцин взялись за постройку горизонтального небоскреба Conservatory, который будет полагаться на крыши четырех высоток 250-метровой высоты. Автором проекта стал архитектор Моше Сафди, подрядчиком выступила компания CapitaLand. В комплекс зданий войдут еще два высотных здания, строительство которых ведется одновременно с возведением горизонтального небоскреба. Все семь зданий будут соединены друг с другом надземными переходами и составят единый архитектурный ансамбль.
Внутри Conservatory расположатся квартиры, гостиницы, офисы, торговый центр и просторная зона для отдыха с бассейном, садами и смотровыми площадками. Вес слегка изогнутой горизонтальной башни — 12 тысяч тонн. Для ее возведения потребуется 3200 стекол и 4800 алюминиевых панелей. Конструкция состоит из девяти сегментов, четыре из которых соберут на месте, по одной на каждой из высоток. Три промежуточных сегмента сварят на земле и поднимут на место монтажа гидравлическими домкратами. И наконец, два крайних сегмента соберут из коротких секций в последнюю очередь. Монтаж конструкции планируют завершить уже в этом году.
Горизонтальный небоскреб Conservatory, как и весь комплекс зданий Raffles City Chongqing, возводится в соответствии с зеленым стандартом LEED Gold. Здесь предусмотрены меры снижения поглощаемого тепла и эффективная оросительная система, что позволит уменьшить затраты на кондиционирование здания. Вопросы вторичного использования строительных отходов и их утилизации также досконально проработаны.
Как уверяет ответственная за безопасность комплекса зданий инженерная фирма Arup, сейсмо- и ветроустойчивость постройки будут на самом высоком уровне.
Завершить строительство и торжественно открыть Raffles City Chongqing, в состав которого входит и горизонтальный небоскреб Conservatory, строители рассчитывают уже в будущем году.
Дом и быт
В Японии были разработаны дома, которые могут парить в воздухе. Необходимость таких построек обусловлена постоянными землетрясениями. Здания спроектированы таким образом, что во время подземных толчков, дом поднимается в воздух, тем самым не попадает под воздействия вибраций.
Как устроены парящие дома
Специальные сейсмические датчики, которые расположены по периметру дома, анализируют колебания земной поверхности. Как только они фиксируют активность, автоматически приводится в работу мощный компрессор. Он начинает наполнять воздухом специальную подушку, которая располагается между фундаментом и домом.
За несколько секунд компрессор накачивает воздушную подушку. При этом, строение поднимается над земной поверхностью. Дом витает в воздухе до тех пор, пока землетрясение не закончится. Как только опасность минует, воздушная подушка плавно спустить строение на поверхность.
Преимущества
Воздушная подушка плавно, но быстро поднимает дом, спасая от разрушений. Благодаря ей, толчки не влияют на сооружение. Воздушная прослойка абсорбирует вибрации. Независимо от силы толчков, парящий дом и все вещи внутри его останутся не тронутыми.
В Японии уже построено тысячи парящих в воздухе домов. Они пользуются большой популярностью благодаря относительной дешевизне и надежности. Цена такого здания значительно ниже, чем прочие системы защиты от сейсмической активности тектонических плит.
На практике технология доказала свою эффективность. Она отлично защищает жилище от прихотей природы. Производитель надеется, что в ближайшее время разработка выйдет на международный рынок.
Выглядят такие постройки как обычный дом. С первого взгляда кажется, что эта стандартная постройка. Однако, в случае опасности, польза такой технологии скажет сама за себя.
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Летающие дома. Презентация на заданную тему содержит 8 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Введение Япония – это страна, которой постоянно приходится бороться против разрушительных сил природы. Повышенная сейсмическая активность заставляет японцев искать новые решения для создания прочных и устойчивых зданий. Наиболее изобретательными оказались инженеры из компании Air Danshin Systems Inc. Они создали дом на воздушной подушке, которому не страшны землетрясения. Поводом к появлению разработки послужило землетрясение, произошедшее в марте 2011 года на северо-востоке Японии. Стихия магнитудой 9,0 баллов по шкале Рихтера привело к смерти 16000 человек. Катастрофа показала, насколько малоэффективны привычные способы защиты зданий. Уже через год разработчики из Air Danshin Systems Inc. представили миру изобретение, способное уберечь имущество и человеческие жизни
Принцип действия По периметру строения располагаются специальные датчики, реагирующие на сейсмические колебания. В случае их активации запускается нагнетательный компрессор, находящийся в основании дома. Благодаря своей мощности, нагнетатель за секунду приподнимает здание на 3-4 см от поверхности земли. После того, как опасность минует, дом плавно возвращается на железобетонный фундамент. После окончания толчков дом садится на специальную раму по периметру фундамента.
Концепция воздушной подушки может составить серьезную конкуренцию привычной сейсмической защите. Строительство в Японии ведется с учетом жестких норм безопасности, которые требуют использовать при возведении здания глубокие сваи, особые материалы и т.д. Все это стоит больших денег и не гарантирует 100%-ой защиты от разрушений. Кроме того, тратятся огромные суммы на профилактический осмотр после стихийных бедствий. Компания-производитель утверждает, что новая конструкция стоит в 1,5 раза дешевле стандартных систем защиты и не требует сложного технического обслуживания. Концепция воздушной подушки может составить серьезную конкуренцию привычной сейсмической защите. Строительство в Японии ведется с учетом жестких норм безопасности, которые требуют использовать при возведении здания глубокие сваи, особые материалы и т.д. Все это стоит больших денег и не гарантирует 100%-ой защиты от разрушений. Кроме того, тратятся огромные суммы на профилактический осмотр после стихийных бедствий. Компания-производитель утверждает, что новая конструкция стоит в 1,5 раза дешевле стандартных систем защиты и не требует сложного технического обслуживания.
Заключение Пока что воздушная подушка установлена в сотне частных домов, однако будет вестись дальнейшее внедрение технологии. Другие японские фирмы уже взяли ее на вооружение. Они планируют обеспечить подушками госучреждения и стратегически важные объекты. Однако осуществить проект будет непросто. Установить нагнетатель можно только при возведении дома – готовые постройки не подойдут для этой цели. Придется перестраивать целые кварталы, чтобы обеспечить безопасность людей.
Строения, возведенные с применением новейшей технологии, способны выдерживать даже самые сильные толчки. И все это не только на бумаге или мониторе компьютера в качестве проекта. Но если дома, умеющие парить над землей, на практике пока еще редкость, то небоскребы “танцующего типа” японцам уже давно не в диковинку.
Танцующие небоскребы
В плане возведения танцующих домов японцы – однозначно лидеры. Вряд ли получится отыскать какие-то промахи и недочеты в наработках специалистов страны Восходящего солнца. Вопросами сейсмоустойчивости занимаются сотрудники экспериментальных компаний, институтов. Испытания моделей строений подразумевают проведение самых настоящих краш-тестов.
Не нужно думать, что танцующие объекты в Японии представляют собой какие-то перекошенные и кривые сооружения. С виду это вполне привычные дома. Вся “хитрость” скрывается внутри. Все этажи японского танцующего дома опутаны сверхпрочными тросами. Они крепятся к фундаменту. Также внедрены рамы повышенного уровня прочности. Благодаря всему этому строение во время колебаний земной коры выполняет любые “балетные па”.
Строение не “протестует”, пытаясь удержать равновесие изо всех сил. Оно двигается в такт колебаниям. Именно за счет этого гасится энергия. Недостаток технологии заключается в том, что рамы и тросы, которые удерживают здание, приходится менять каждый очередной раз после землетрясения. Причина – деформация. Что касается преимуществ такой технологии, то одно из них – возможность укрепления как здания в процессе возведения, так и уже построенного дома.
“Парящие” дома
Для кого-то технология возведения домов “танцующего типа” с использованием тросов покажется неслыханным новшеством. Для японцев же это уже вчерашний день. Да, такой способ использовали на протяжении многих лет, но японцы на достигнутом никогда не останавливались. Они уже изобрели тумбы-амортизаторы, подвижные несущие конструкции, маятниковые подвески.
В чем же “фишка”, почему же дом называют летающим, если он похож на обычный? Дело в том, что данное слово японские специалисты концептуально использовали с той целью, чтобы у людей появлялись ассоциации с мечтами, как у детей. На самом деле, это преувеличение.
Дом не может летать над землей, как это отображается на картинках, сделанных дизайнерами. Компания Air Danshin Systems хоть и внедрила специальные аэроподушки, но в визуальном плане это не так впечатляет, как можно себе представить. Так может, все это обман? Нет, такая технология действительно существует, японцы ее используют.
В реальности танцующая система функционирует следующим образом. Здание не соединено жестко с его основой, фундаментом. Между ними установлена рама, внутри которой находится аэроподушка и сейсмические датчики. Предназначение последних – анализировать состояние земной коры в режиме 24/7. Еще одним элементом системы является компрессор соответствующей мощности. При улавливании датчиками малейших признаков землетрясения он в течение нескольких секунда нагнетает “куда нужно” воздух, конструкция приподнимается.
Разница между концептуальными картинками и работой аэроподуцшки на практике огромная. На самом деле, здание поднимается всего на 40 миллиметров. Оказывается, этого достаточно, чтобы дом эффективно мог противостоять землетрясению.
В поднятом над поверхностью земли состоянии строение будет находится до тех пор, пока все не “уляжется”, пока датчики не “скомандуют отбой тревоги”. Это даст импульс клапанам выпустить воздух из подушки, в результате чего дом опустится.
Перспективы развития новой технологии
Несмотря на все преимущества летающих домов, без “танцующей” технологии японцы пока еще обойтись не могут. Дело в том, что аэроподушка не способна удержать вес небоскреба. Соответственно, для высотного строительства технология не подходит. Что касается легких конструкций, то можно предположить, что в будущем японцы их будут строить именно на воздушных подушках.
Читайте также: