Построить дом в антарктиде

Бразильская исследовательская станция Comandante Ferraz, открывающаяся в этом месяце, находится на оконечности Антарктического полуострова и будет посвящена изучению изменения климата. Дизайн – студия Estudio 41. Фото by Estudio 41/ nytimes.com

Ну а кто сказал, что полярная база должна быть некрасивой? Дизайнеры учатся, как строить для самых суровых условий в мире.

Если в ХХ веке полярная архитектура была прагматичной инженерной импровизацией и «самоделкой», например, из дерева и войлока, то теперь даже проводят конкурсы на красивый дизайн станций. Учитываются не только самые суровые условия в мире, но и скорость строительства. Ведь стройка возможна лишь в короткое 12-недельное лето.

Смотрите, какие крутые архитектурные решения в итоге можно найти в Антарктиде — с самыми комфортными условиями для жизни, включая фитнес-центры и лаундж-зоны.
Британская станция Halley VI by Hugh Broughton Architects. Умеет передвигаться

Фото by Antony Dubber/ nytimes.com

Проект появился в результате архитектурного конкурса, проведенного Британской антарктической службой (British Antarctic Survey) совместно с Королевским институтом британских архитекторов (Royal Institute of British Architects) в 2005 году.

Победитель — Hugh Broughton Architects — спроектировал Halley VI на срок не менее 20 лет. Предыдущие станции жили в жестких условиях гораздо меньше.

В дополнение к интересному визуальному эффекту, Halley VI предоставляет исследователям более просторную и удобную среду для жизни и работы. Станция установлена на гидравлических сваях, что позволяет операторам поднимать его из накапливающихся снежных заносов. И если вся станция нуждается в перемещении — она находится на дрейфующем ледяном шельфе — лыжи у основания этих ходулей делают это возможным.

 Внутри – кедровая обшивка. Зимой на Halley VI дежурят 16 человек, а летом – 71.

Исследовательский центр Halley VI, управляемый Британской антарктической службой. Фото by British Antarctic Survey/ theguardian.com

Полярное сияние над Halley VI во время антарктической зимней ночи. Фото by Stuart Holroyd/Alamy/ nytimes.com

Bharati — одна из двух действующих исследовательских станций Индии в Антарктике

Фото by bof architekten/ nytimes.com

National Centre for Antarctic and Ocean Research (Национальный центр исследований Антарктики и океана) Индии выбрал для строительства станции немецкую студию Bof Architekten.

Архитекторы из Германии нашла способ сделать строительство более эффективным. Вместо того чтобы отправлять в Антарктиду грузовые контейнеры, полные строительных материалов, а потом отправлять их обратно пустыми, архитекторы интегрировали транспортные контейнеры в проект, экономя затраты и время.

Проектировщики станции Bharati ускорили сроки строительства, используя транспортные контейнеры в качестве строительных материалов.
Фото by bof architekten/ nytimes.com

China Taishan antarctic research station

Фото Tupian Baike/ tupian.baike.com

Антарктическая исследовательская станция в форме летающей тарелки открыта в 2014 году. Всего 45 дней ушло на то, чтобы построить станцию из готовых деталей, доставленных на место вертолетом и снегоходами.

Дизайн космический и исторический — по образцу традиционного китайского фонарика. Всё практично: централизованный план этажа помогает сохранить тепло, в то время как вся конструкция поднята высоко на сваях, чтобы предотвратить накопление дующего и дрейфующего снега.

Крупнейшая американская станция McMurdo Station

Фото by RP Images, via Alamy; by Antarctic Infrastructure Modernization for Science/National Science Foundation/ nytimes.com

Станция, созданная в 1956 году, разрослась в течение десятилетий и стала энерго-не-эффективной.
The National Science Foundation (Национальный научный фонд) США нанял архитектурную фирму OZ Architecture из Денвера.
Архитекторы объединили 100 структур, неэффективно разбросанных по 66 га, всего в шесть соединенных зданий, что значительно улучшит логистику и энергоэффективность. Новый кампус – площадь почти 28 тыс. кв. м, здесь будут созданы комфортные условия для жизни, фитнес-центры, лаунджи и улучшенные жилые помещения.

Бельгийская база Princess Elisabeth

Фото by International Polar Foundation/theguardian.com

Это первая станция нулевого выброса, работающая на ветровой и солнечной энергии и построенная из сверхизолированных деревянных кассет.

Станция создана в 2009 году как инновационный зеленый проект. Дизайн, строительство — International Polar Foundation (IPF). Элегантный проект, напоминающий виллу.

Работает полностью на возобновляемых источниках энергии — на комбинации ветровой и солнечной энергии.
Девять 9-метровых ветрогенераторов на вершине горного хребта к северу от станции вырабатывают в общей сложности 54 кВт * ч электроэнергии, напрямую подключены к генератору прямого привода и оснащены саморегулирующимися роторами для адаптации к изменениям интенсивности и направления ветра. Массив фотоэлектрических солнечных панелей обеспечивает 50,6 кВт * ч электроэнергии. Всего на стенах и крыше станции, а также на крыше технического здания станции установлено 408 фотоэлектрических панелей. Кроме того, станция имеет 24 квадратных метра тепловых солнечных панелей, которые ориентированы на север, чтобы оптимизировать солнечный свет. Одна серия этих панелей на крыше станции генерирует тепло для воды, используемой в кухне, ванной комнате и установке очистки воды, в то время как другая секция на крыше гаражей обеспечивает тепло для таяния снега в качестве источника питьевой воды.

Повышению эффективности здания способствуют внешняя обшивка станции, ее изоляция, форма, ориентация и расположение окон. Геометрия станции позволяет ей извлекать выгоду как из пассивного, так и из активного солнечного усиления, в то время как теплоизоляция минимизирует потери тепла через стены и пол. Каждая боковая панель на стенах станции состоит из семи слоев, общая толщина которых составляет 60 сантиметров.

Jang Bogo Station — южнокорейская антарктическая исследовательская станция

Фото koreatimesus.com

Станция открылась в 2014 году. Проект — Hyundai Engineering & Construction (E&C).
Площадь — 4458 кв. м, состоит из 16 зданий, включая жилые помещения, лаборатории и 24 пунктов наблюдения. Вместительность — 60 человек.

Shackleton’s Hut – хижина Шеклтона

Фото by Wolfgang Kaehler/LightRocket, via Getty Images/ nytimes.com

1902 год. Британские исследователи построили здесь одно из первых постоянных сооружений, они утеплили его войлоком и обшили деревом.

Хижина была «настолько продуваема сквозняками и холодна по сравнению с кораблем, что в течение первого года ее никогда не использовали для жилья. Так как накопившийся снег делал дверь непроходимой, команда использовала окна, чтобы заходить и выходить».

Известный полярный путешественник бельгиец Алан Хьюберт подготовил к инаугурации красивую речь, заставившую многих из собравшихся в «столице Евросоюза» журналистов почувствовать себя причастными к этому грандиозному проекту. Хьюберт предложил начать «озеленение» планеты с Антарктиды, сделав ее первым экологическим чистым континентом XXI века. А затем, вооружившись знаниями о природе глобального потепления, полученными антарктическими исследователями, и используя Южный полюс как экспериментальную площадку, перейти к внедрению альтернативных источников энергии на пяти других континентах мира. Вот вам и решение проблемы глобального потепления, которая уже несколько лет сильно беспокоит умы человечества. И хотя переход других антарктических баз на возобновляемые источники энергии пока вызывает большие сомнения, идея бельгийцев кажется удачной. Альтернативные источники энергии — ветровые турбины и солнечные батареи — не только позволят бельгийцам заявить о себе как о нации, всерьез заботящейся об экологии, но и сэкономить на топливе и его доставке. Солярку полярникам будут доставлять, но куда в меньших количествах, чем обитателям других станций, — на ней будут работать моторы исследовательских снегоходов.

Собрать, чтобы разобрать

Простые жители Брюсселя, пришедшие посмотреть на станцию в местный выставочный центр Tour & Taxis, глядели на журналистов с неподдельной завистью. Подняться по лестнице, чтобы осмотреть интерьеры полярной базы, было дозволено только наследнику бельгийского престола принцу Филиппу и прессе. Но, по правде говоря, не побывав внутри станции, брюссельцы потеряли не так уж много. Станцию собрали только для того, чтобы убедиться, что все детали состыкуются друг с другом. После инаугурации ее разберут и отправят по частям в Кейптаун. Так что внутри нас встречали практически голые стены. Только лишь на кухне можно было познакомиться с последними моделями компании Electrolux. Шведы, известные трепетным отношением к экологии, не упустили возможности поучаствовать в «зеленом» проекте бельгийцев. Так что если у вас дома стоят последние модели стиральных, сушильных, посудомоечных машин Electrolux, знайте — точно такими же будут пользоваться бельгийские исследователи в Антарктиде. А еще у них будет свой холодильник. В нем холодными зимними вечерами полярники будут греться, а если серьезно, то современная техника настолько разумно расходует электроэнергию, что нет нужды снижать комфорт полярников, вынуждая их хранить продукты на улице. Так что жить бельгийцы будут со всеми удобствами, особенно если учесть, что проводить исследования на базе они будут только полярным южным летом — с ноября по февраль, когда температура в окрестностях базы будет временами подниматься до -50С.

Двойная забота

В течение наступающего южного лета полярники собираются окончить строительство базы, а на ноябрь 2008 года уже намечены первые исследования на станции. Следующим антарктическим летом завершится ее обустройство, а питание будет полностью переведено на возобновляемые источники энергии — ветер и солнце.

Бельгийцы горды собой: после сорокалетнего отсутствия они возвращаются в Антарктиду. С тех пор, как в 1967 году была закрыта база «Король Бодуэн», бельгийским исследователям приходилось гостить на станциях других стран, теперь же у них снова будет своя станция. Расположена она, кстати, будет недалеко от прежней — на малоисследованном участке Земли Королевы Мод, в секторе между российской станцией «Новолазаревская» (в 431 км езды) и японской Syowa (684 км). Станция будет построена на небольшом гранитовом горном хребте с координатами 71057′ южной широты и 23020′ восточной долготы.

Главным стимулом к созданию базы, названной в честь шестилетней дочери принца Филиппа, которая после отца должна стать королевой Бельгии, стало желание специалистов лучше разобраться в проблеме глобального потепления. Ведь именно на Южном полюсе изменения климата планеты особенно ощутимы. А если уж заниматься исследованиями, целью которых является преодоление глобального потепления, почему бы не внести свой вклад в общий процесс борьбы с выбросами, проявив двойную заботу?.. Эта мысль и побудила бельгийцев стать первыми в мире полярниками, использующими только возобновляемые ресурсы.

Живущие на ветре

Главным источником энергии в Антарктиде, разумеется, будут ветровые турбины, а не солнечные батареи. В расчете на их установку было выбрано и место базирования станции. Скорость ветра здесь не слишком высока, зато он дует практически всегда.

Вырабатывать электроэнергию будут восемь сравнительно небольших ветровых турбин мощностью 6 кВт, выстроенных в ряд. Им на помощь должны прийти фотоэлектрические панели. Хотя в условиях полярного дня солнечные батареи смогут обеспечить только 10% энергии, необходимой для функционирования станции, они позволят значительно сократить число аккумуляторных батарей, необходимых для запаса электроэнергии. На случай аварии станция оснащена двумя дублирующими друг друга дизель-генераторами мощностью по 30 кВт.

Перевести антарктическую станцию на работу от возобновляемых источников энергии позволяет не только удачный выбор места и применение высокоэффективных солнечных панелей и ветровых турбин, но и относительно низкое энергопотребление станции. Благодаря ряду удачных технических решений для ее функционирования требуется примерно в 20 раз меньше энергии, чем для некоторых других полярных станций. Так, в помещениях базы поддерживается естественное освещение за счет системы световодов, а крайне низкий расход энергии, требуемый на поддержание температуры 18−200С, достигается с помощью отличной теплоизоляции.

Полярники будут экономно расходовать не только энергию, но и воду, получая ее из растопленного снега. Около 90% воды будет повторно использоваться после тщательной химической очистки. Осталось только перевести транспорт на альтернативные виды топлива, и тогда бельгийцы смогут с чистой совестью называть свою базу Zero Emission Station («станцией с нулевым выбросом»). Но это вопрос отдаленного будущего: в планах на ближайшее — повысить в парке станции долю машин с более экономичными и экологичными четырехтактными двигателями, заменив ими более популярные сегодня снегоходы с двухтактными моторами. Так что полное «озеленение» Антарктиды пока откладывается на неопределенный период.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика»
(№11, Ноябрь 2007).