Карта вечной мерзлоты
На карте мира с помощью градации цвета, от самого тёмного к светлому, показаны следующие типы распространения вечной мерзлоты: — непрерывная вечная мерзлота; — прерывистая вечная мерзлота; — локальная вечная мерзлота.
Грунт — не фундамент
Это нестабильная среда, которая «плывет» при оттаивании.
Цель архитектуры: сохранить мерзлоту, изолировав от тепла здания
Виды жилищ в условиях вечной мерзлоты:
Традиционный чум из оленьих шкур
Схема чума
Чум — жилище кочевых народов Севера (ненцы, ханты, эвенки).
Конструкция: Каркас из жердей, покрытый шкурами или берестой.
Принцип: Идеальная аэродинамика для степей и тундры, быстрый монтаж/демонтаж.
Адаптация: Очаг в центре, дымовое отверстие вверху. Грунт не нагревается, мерзлота сохраняется.
Янгара и схема
ЯРАНГА — переносное жилище народов Чукотки.
Конструкция: Деревянный каркас сложной формы, покрытый шкурами.
Принцип: Внутри — несколько помещений (полог). Эффективное удержание тепла в условиях сильных ветров.
Адаптация: Полная автономность и мобильность, нулевое давление на вечную мерзлоту.
Низкий срубный балаган с наклонными стенами и земляной крышей
Схема балагана
БАЛАГАН — зимнее жилище якутов.
Конструкция: Сруб из лиственницы, часто с наклонными стенами для устойчивости.
Принцип: Компактный объем, минимум окон, мощное утепление мхом и землей (завалинка).
Адаптация: «Приземленная» форма сокращает теплопотери. Дом «лежит» на грунте, избегая его активного нагрева.
Светлая, коническая ураса из жердей и бересты летом.
Схема Урасы
УРАСА — летнее жилище якутов.
Конструкция: Каркасное, решетчатое сооружение конической формы.
Принцип: Легкость, проветривание, защита от солнца.
Адаптация: Конструкция, исторически предшествовавшая технологии вентилируемого подполья — воздух свободно циркулирует, охлаждая грунт.
Дома на «ножках»
Типовая пятиэтажка на высоких железобетонных сваях в Якутске.
Схема расположения свай
Вентилируемое подполье — это мировой стандарт.: Сваи вмораживаются в мерзлый грунт. Воздушная прослойка под домом работает как природный холодильник, отводя тепло и не давая грунту оттаять.
Виды свай:
Деревянные сваи
Традиционные сваи
Конструкция: Бревенчатый сруб, приподнятый на вкопанных/вмороженных столбах из лиственницы.
Принцип: Изоляция теплого дома от холодного грунта.
Адаптация: Лиственница не гниет, а каменеет во влажной мерзлоте. Воздушный зазор под полом предотвращает передачу тепла от дома к грунту.
Железобетонные сваи
Конструкция: Здание стоит на железобетонных сваях, вмороженных в мерзлоту на 10-20 метров.
Принцип: Вентилируемое (холодное) подполье. Воздух свободно циркулирует, отводя тепло.
Адаптация: Это стандарт для городов. Сваи обеспечивают стабильность, а подполье работает как круглогодичный «холодильник», сохраняющий мерзлоту.
Устройство свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах
3 ключевых способа установки свай в вечную мерзлоту
— Пробить теплом (а, в). Грунт временно оттаивают паром (а), создавая скважину. Затем в неё ставят сваю (в). Раствор вокруг замерзает, фиксируя её намертво.
— Пробурить и опустить/забить (б, г). Сначала бурят скважину (чтобы не рвать мёрзлый грунт), затем сваю опускают (б) или забивают (г). Пространство заполняют — оно вмораживается, создавая ледяную рубашку.
— Вморозить. Сваю помещают в скважину, а зазор заполняют грунтовым раствором, который замерзает. Лёд становится частью конструкции, скрепляя опору с вечной мерзлотой.
Общий принцип: Использовать силу льда. Задача — встроиться в мерзлоту, чтобы лёд работал как цемент.
Винтовые и активные сваи
Винтовые: Стальные сваи с лопастью, вкручиваемые в грунт.
С термосифонами: Сваи или шпунты с системами активного охлаждения.
Принцип: Винтовые — скорость. Термосифоны — принудительный отбор тепла из грунта зимой.
Адаптация: Винтовые сваи минимизируют земляные работы. Термосифоны используются для самых ответственных объектов (мосты, ЛЭП) в зонах неустойчивой мерзлоты.
Дома на сваях, Канада, Якутск, Норильск
Эту подборку объединяет общий закон: Дом должен парить над землей, чтобы земля оставалась вечно мерзлой.
Этот принцип превратился в универсальный архитектурный код для жизни в вечной мерзлоте. Меняются материалы, масштабы, стили, но неизменной остается главная задача: изолировать тепло человеческого жилья от вечного холода грунта.
Заключение:
Дома на вечной мерзлоте прошли путь от быстрых кочевых жилищ до городов на сваях. Если чум или балаган лишь избегали нагрева грунта, то современный городской дом управляет мерзлотой.
Вся эта эволюция подчинена единственному правилу — не растапливать землю.