Наряду с другими инновациями разработан принципиально новый подход к возведению жилых и промышленных объектов – передвижные дома. Конструкция, сочетающая в себе характеристики транспортного средства и традиционного жилища, изначально предназначена для использования в арктическом регионе. Автор концепции и разработчик данного проекта – Виталий Алексеевич Трошин, обладатель почетного звания архитектора России и признанный художник.

В конечном счете, перспективы развития человечества напрямую связаны со способностью человека поддерживать экологическое равновесие на планете. Значимым условием для обеспечения выживания является добыча природных ресурсов без нанесения ущерба окружающей среде. Легкодоступные месторождения в умеренных широтах постепенно исчерпываются, и разработка новых приводит к сдвигу деятельности все дальше на север, к Северному полюсу. Уголь, металлы, газ и нефть всё чаще приходится извлекать за Полярным кругом.

Вместе с тем возникает необходимость в ответственном освоении природных ресурсов Арктики. Строительство постоянных поселений на территориях добычи полезных ископаемых нецелесообразно, поскольку месторождения рано или поздно истощаются и разрабатываются полностью. В результате остаются заброшенные населенные пункты, непромышленные шахтные выработки и деформированный ландшафт. Арктическая почва отличается специфическими свойствами – восстановление её плодородия может занять десятилетия, а в некоторых случаях не произойти вовсе.

Зачем нужны шагающие дома

В принципе, возведение зданий даже при экстремально низких температурах не представляет большой сложности. Гораздо сложнее обеспечить их сохранность и предотвратить разрушение. В советский период существовали специализированные службы, осуществлявшие контроль за состоянием строений. Регулярный мониторинг, укрепление конструкций и своевременное обслуживание позволяли поддерживать безопасную эксплуатацию жилых домов, общественных и промышленных объектов. Однако в последние годы эти подразделения были реорганизованы, что привело к деградации зданий.

Значительный вклад в сложившуюся ситуацию внесли остановка множества изнеможенных шахт и предприятий по добыче нефти. Заброшенные дома остались как напоминание о минувшей эре, однако их существование не может быть продолжительным. Возведение новых жилых комплексов рядом с вновь открываемыми производственными площадками представляется экономически нецелесообразным, поскольку многие предприятия функционируют по вахтовому графику. В отсутствие постоянного проживания рабочих и их семей потребность в жилищном фонде невелика, а через 2-3 десятилетия эти дома также окажутся ненужными.

В связи с этим возникла концепция создания мобильных домов, которые могли бы перемещаться вслед за местом разработки полезных ресурсов. Это позволило бы обеспечить комфортные условия для персонала, уменьшить время в пути до рабочего места и сократить затраты на возведение новых зданий, а также их последующую утилизацию.

Как предотвратить разрушение почвы при передвижении дома-шагающего робота?

Реализация идеи создания самоходных домов столкнулась с серьезной трудностью. Любой транспорт, передвигаясь по тундре, удаляет верхний слой плодородного слоя почвы и мхов, на которых он произрастает, обнажая вечную мерзлоту. Восстановление повреждений занимает десятилетия. Слой гумуса в почве тундры составляет всего несколько сантиметров – от 5 до 6, а иногда максимум 10, и страдает из-за воздействия любой техники. Это связано с тем, что при движении гусениц или вращении колес возникает крутящий момент, который не выдерживает слабая растительность тундры. Мхи просто оторвываются вместе с небольшим слоем почвы.

Виталий Трошин провел значительное время в районах за полярным кругом и обратил внимание, что после пробега стада северных оленей растительный слой быстро восстанавливается. Копыта этих животных сконструированы таким образом, чтобы при соприкосновении с землей они создавали исключительно вертикальное давление на почву и ее флору. Ягель вместе с другими мхами и лишайниками характеризуется высокой эластичностью: под воздействием силы они деформируются, а после прекращения давления возвращаются к первоначальному состоянию. При этом сила воздействия оленей на поверхность земли во время движения составляет примерно 120 грамм на квадратный метр. ².

При создании проекта шагающих домов инженеры ориентировались именно на этот показатель. Концепция передвижения реализована посредством «ног», оснащенных опорными площадками, диаметр которых подобран таким образом, чтобы нагрузка на грунт соответствовала давлению копыт оленей.

Что представляют собой шагающие дома

Передвижные здания обладают внушительными размерами: их вес достигает 120 тонн, а высота – трех этажей. Каждое строение оборудовано независимой системой жизнеобеспечения, включающей электроснабжение, водопровод и очистные сооружения. Все инженерные коммуникации расположены над землей на высоте от четырех до шести метров.

Внутри дома находятся все необходимые для удобного проживания помещения: спальни, гостиные, кухни, ванные комнаты. Кроме того, в доме предусмотрен зимний сад. Спуск на землю осуществляется исключительно с целью прогулок и наслаждения природой.

Какими параметрами описываются передвижные дома, способные перемещаться?

Уникальная платформа, на которой установлен дом «ИТ-18А», не имеет аналогов в мировом масштабе. Она позволяет преодолевать возвышенности высотой до двух с половиной метров. В то время как зарубежные аналоги справляются лишь с препятствиями высотой 40–60 сантиметров. Такой передвижной дом способен форсировать водоем глубиной три метра и передвигаться по болотистой местности, рыхлому снегу, ледяным заторам и рассыпчатому песку. При этом давление на почву не превышает 120-140 грамм на квадратный сантиметр. ².

Минимальное воздействие на грунт, независимая система поддержания жизни, теплоизоляция дома с учетом требований к энергосбережению и экономичный привод – все это делает мобильные здания предельно экологичными. После перемещения поселения в другую локацию верхний слой почвы практически не изменится.

На каких принципах основано их передвижение и какие дистанции они способны преодолеть?

Несущая система состоит из продольных балок, на концах которых установлены сильные подъемные механизмы с амортизирующими элементами. Эти элементы последовательно изменяют свое положение по высоте, обеспечивая строго вертикальное перемещение. Само здание вместе с платформой движется вдоль рельсов, расположенных над конструкцией. Принцип действия схож с работой мостового крана. Такая схема передвижения на 60% превосходит любые другие способы привода и способствует снижению потребления топлива, позволяя шагающим домам преодолевать до полутора тысяч километров без необходимости заправки. Высота подъема и опускания платформы варьируется от 1,5 до 6 метров.

Максимальная скорость перемещения составляет 4 километра в час – дальнейшее увеличение скорости нецелесообразно. В конце концов, передвижение домов будет происходить эпизодически, исключительно при необходимости смены места дислокации.

Шагающие дома: особенности дизайна

Передвижные жилища не будут однотипными; существует множество вариантов их оформления. Проекты находятся в стадии разработки и охватывают широкий спектр форм, включая традиционные прямоугольные здания, постройки со скругленными углами или напоминающие юрты или чумы – любые конфигурации допустимы. На северных территориях преобладает своя эстетика, поэтому жилье должно компенсировать недостаток ярких цветов в ландшафте и темноту продолжительной полярной ночи.

Жизнь в арктических регионах сопряжена с более суровыми условиями, чем на большей части земного шара. Низкие температуры, высокая влажность и продолжительные полярные зимы создают серьезные трудности. К тому же, уровень радиации и электромагнитное воздействие здесь значительно выше. В особенности, магнитные бури проявляются в северных областях с гораздо большей интенсивностью. Исходя из этого, при возведении жилых строений первостепенной задачей является обеспечение максимальной защиты населения от негативных факторов окружающей среды и поддержание их благополучия.

В частности, применение панелей со стальным покрытием нецелесообразно в условиях повышенного электромагнитного фона. Строительство домов будет осуществляться с использованием современных легких материалов – композитных структур, теплоизоляционных веществ, безопасных пластиков. Помимо защитных и эстетических свойств, эти материалы обладают увеличенным сроком эксплуатации.

В каких случаях целесообразно применять передвижные дома?

Реализация проекта по созданию шагающих домов направлена на решение двух ключевых проблем Заполярья: поддержание целостности почвенного покрова и вечной мерзлоты, а также формирование поселений, перемещающихся за ресурсами. Мобильные жилые комплексы позволят избежать ситуации с заброшенными населенными пунктами и их разрушающимися зданиями. В настоящее время точки добычи часто располагаются на расстоянии сотен километров от Норильска, Салехарда и Сургута. Возведение железнодорожных путей в условиях вечной мерзлоты представляет собой сложную задачу. Шагающие дома самостоятельно смогут достичь необходимого места назначения, тем самым сохраняя тундровые ландшафты.

Серьезная проблема сохранения арктической экосистемы заключается в том, что оттаивание многолетней мерзлоты чревато наводнениями. Это повлечет за собой повышение уровня мирового океана и потенциальное увеличение выбросов парниковых газов, оказывающих влияние на глобальную экологию. Однако существует еще более серьезная угроза: высвобождение древних вирусов из-под многовекового льда, к которым у людей нет иммунитета. В связи с этим создание домов на передвижных платформах включено в государственную программу развития Арктики до 2035 года.

Концепция строительства мобильных конструкций может оказаться полезной не исключительно в зонах вечной мерзлоты; вероятно, подобные дома найдут применение и в обширных песчаных пустынях Азии и Африки. Например, их можно использовать для обеспечения жильем кочевых оленеводов или создания переносных социальных объектов, таких как школы и медицинские учреждения.