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.
