В начале 1973 года в Киеве обзавелся надувной крышей каток «Льдинка» с искусственным льдом. В свете прожекторов медленно поднималось надувное полотнище крыши, пока наконец каток не стал похож на огромный айсберг. Все строительство длилось один час.
Огромное снежно-белое спортивное сооружение из пленки и воздуха появилось недавно рядом с общежитием Таллинского политехнического института. Длина зала — семьдесят четыре метра, в нем тоже поддерживаются постоянные температура и давление.
Характерно для всех надувных сооружений то, что они имеют плавные, закругленные очертания.
Несмотря на свою молодость, воздушные дома считаются одними из самых безопасных сооружений. Конечно, будет плохо, если надувной купол упадет и накроет всех в нем находящихся, тут могут сказаться и жертвы. Но зачем ему падать?
Существующие правила возведения воздухоопорных зданий таковы, что даже при весьма маловероятном выходе из строя всех вентиляторов, подающих воздух под купол, до спада оболочки (чтобы можно было дотянуться до нее рукой) проходит не менее пятнадцати-двадцати минут. Этого вполне достаточно, чтобы покинуть здание. Предусмотрены разные меры предосторожности, в частности противопожарные.
Балки, арки и… планетарии
Надувные здания являются, как говорят специалисты, пневмонесущими, или пневмоопорными, конструкциями — они не имеют никакого каркаса, несущего на себе оболочку, она опирается лишь на воздушную подушку — внутреннее давление заключенного в оболочке воздуха.
Это избыточное давление невелико, при входе снаружи в такое здание разницу давлений практически невозможно заметить, как при спуске с четвертого-пятого этажа на первый. И все же с избыточным давлением связаны неудобства — через двери и неплотности воздух из здания вытекает наружу. Чтобы давление внутри не снизилось, нужен вентилятор, постоянно нагнетающий воздух в здание, иначе оно обрушится. Внешние формы пневмонесущих сооружений довольно однообразны, обычно — шаровые и цилиндрические поверхности, иногда их сочетания. Хотелось бы большего архитектурного разнообразия.
Новые возможности открывает другой основной тип надувных зданий — их называют пневмокаркасными. В отличие от пневмонесущих они имеют каркас, но, разумеется, не железобетонные колонны и стальные балки — и каркас тоже воздушный, пневматический.
Нам уже встречались пневматические балки и «кирпичи» — это и есть части пневматического каркаса. Но главной частью является воздушная арка.
Представьте полую трубу из прочной синтетической пленки, например нейлона. Если оба конца трубы герметически заделать, получится своеобразная «колбаса», стоит накачать в нее воздух, как она сейчас же надуется, образуется жесткая цилиндрическая пневматическая балка. Если же перед тем, как нагнетать в трубу воздух, укрепить ее концы так, чтобы расстояние между ними было меньше длины трубы, то при надувании она выгнется дугой, образует воздушную арку.
При достаточно большом давлении воздуха в арке, раз в десять большем, чем в надувном куполе, арка в состоянии нести на себе значительную нагрузку. Согнуть арку не просто, а если и согнешь, то она не сломается, стоит убрать нагрузку — арка снова выпрямится.
С помощью воздушных арок можно построить целый дом. Для этого достаточно натянуть на каркас из арок тонкую пленочную оболочку. Вместо арок можно использовать двойную оболочку здания, тогда воздух будет служить и теплоизолятором. Давление внутри каркасных зданий всегда атмосферное, не нужно, значит, и постоянно работающих вентиляторов.
Во всем мире немало уже создано пневмокаркасных сооружений. Легкий надувной гараж можно свободно перевозить в багажнике автомобиля. Небольшие туристские палатки легко унести в рюкзаке.
У нас в стране есть передвижной пневмокаркасный кинотеатр — трое рабочих монтируют его за три часа. Укрытие для искусственной беговой дорожки в Коломне, под Москвой, представляет собой огромный надувной вал — это первое сооружение подобного рода. Разработан проект и передвижного цирка на полторы тысячи зрителей.
Спортивное сооружение Киевского политехнического института уникально: целый стадион размещен под пневмокаркасным куполом. Через прозрачную оболочку купола проходит дневной свет, а вечером стадион освещен люминесцентными лампами. Внутри — кондиционированный воздух, постоянная температура восемнадцать градусов. На стадионе одновременно могут соревноваться триста пятьдесят спортсменов. Трибуны вмещают восемьсот зрителей. По крутым переходам можно пройти в шестнадцать домиков — раздевалки, душевые, тренерские помещения.