Особенности строительства под землей

В настоящее время стремительное развитие получают различные инновации в строительстве. В данном разделе рассмотрены особенности строительства «подземных» домов, их преимущества и недостатки.
Цель исследований. Изучить особенности строительства «подземных» домов, определить их достоинства и недостатки.
Мировой опыт
История освоения подземного пространства насчитывает более 4 тысяч лет. Строительство подземных сооружений непосредственно связано с попытками человечества создать комфортные условия жизни и повысить безопасность своего существования.
Римские инженеры проектировали многокилометровые тоннели в составе акведуков, которые снабжали водой засушливые города Империи. Подземные города Каппадоки - пример долговечного строительства в камне.

В XIX веке с появлением бурильных машин и навыков ведения взрывных работ реализуются грандиозные проекты строительства первых тоннелей в Альпах и морских тоннелей английскими и французскими инженерами. Появление метрополитена.

Все больше современных городов осваивает строительство подземных парковок и торговых центров.

Результаты исследования.
Подземное строительство – это перспективная и активно развивающаяся отрасль строительства, где особым направлением является строительство «подземных» домов, которые незаменимы при освоении заповедных зон и территорий охраняемого ландшафта. «Подземный» дом является интересной альтернативой обычному дому и позволяет его гармонично вписать в существующий ландшафт, не нарушая эстетических характеристик природного заповедника.
Природные преимущества для постройки «подземного дома»:
1. Энергосбережение за счет плохой теплопроводности толщи земли, поэтому дом внутри обеспечивается стабильной температурой.
2. Отличная звукоизоляция от внешних звуков.
3. Безопасность от воров, последствий ураганов или землетрясений, пожарная безопасность, в особенности во время военного положения землянка послужит, как бомбоубежище, а ландшафт – в качестве маскировки.

4. Уменьшение затрат на поддержание дома в сохранности, поскольку землянка будет надежно гидроизолирована.
5. Сокращение сроков строительства дома т.к. часть трудоемких фасадных и кровельных работ не требуется.

Необходимо соблюдать требования проектирования зданий и сооружений, регламентируемые действующими нормативными документами. При строительстве в сейсмических районах необходимо применять материалы, конструкции и конструктивные схемы (как правило, симметричные). Кроме того, следует придерживаться требований норм по нормальной эксплуатации жилых зданий, для обеспечения комфортного проживания в них.

Выбор участка для строительства «подземного» дома обусловлен некоторыми особенностями:
1.  Рельеф местности, предпочтительный вариант – склон или холм и вы сэкономите на земляных работах.
2.  Ориентация.  Землянка с южной ориентацией склона обеспечит подземный дом солнечным освещением, а северный склон укроет своей прохладой домовладельцев, обитающих в знойном климате.
3.  Тип грунта. Наиболее благоприятен пропускающий воду грунт, например, песчаный, супесок или суглинок.
4.  Уровень грунтовых вод должен быть на достаточной глубине от землянки, чтобы максимально опустить конструкцию в землю.
5.  Микроклимат, а именно сухой, поскольку избыток влаги вызовет проблемы с сыростью и увеличит расходы на улучшение положения.

Обвалованные или полностью подземные дома в корне отличаются архитектурной задумкой от зданий привычной формы. Основное отличие дома – характерны обтекаемые формы, в котором нет прямых линий. Именно по этой причине несущие конструкции изготавливают из железобетона, ведь этот материал пластичен при выполнении, выдерживает значительные нагрузки, не впитывает воду.

При планировке подземного дома, следует учесть максимальную высоту комнат – 6 м, т.к. большую нагрузку дом не выдержит.

При недостаточном освещении, применяются зенитные фонари и световоды. Еще один вариант улучшения освещения комнат – максимальное или полное остекление наружных стен.

Чтобы обеспечить подземное здание энергией и водой, используются аналогичные инженерные системы, при установке которых учитывают особенности здания.

Вентиляция. Появление сырости неизбежно. Преимущественная вентиляция в подземном доме – принудительная приточно-вытяжная.
Водоснабжение дома может работать на электричестве (солнечные коллекторы) и частично на твердотопливных котлах или печах
Канализация. Не всегда удается сделать самотек по канализационным трубам, поэтому установка специального электронасоса обязательна. Если же существует возможность заглубить дом на уровень, при котором канализация будет устроена самотеком, то ее стоит использовать, чтобы жильцы дома не были зависимы от подачи электричества.

Материалы для возведения подземного дома следует выбрать только влагостойкие: пропитанную древесину, керамику, армированный бетон.

Гидроизоляцию пола и внешней части стен землянки проводят непрерывно.
По периметру подземного дома обязательно устройство дренажа. Рекомендуется организовать дренирующий слой в толще обвалованного грунта.
Теплоизоляция здания:
1. При обваловании грунтовым слоем более 1м – теплоизоляция не устраивается.
2. На кровельной поверхности укладка теплоизоляционного материала необходима из-за небольшого слоя грунта.

Преимущества подземных домов:
- Не нужна отделка фасадов дома.
- В зимний период дом сохраняет наибольшее количество тепла, а в летний – обеспечивает сохранение прохлады.
- Дом не нуждается в дорогостоящей сигнализации, т.к. доступ в дом осуществляется только через дверь
-Окна (с зеркалами) позволяют видеть окружающий мир изнутри дома, исключая при этом, возможность увидеть внутреннее пространство дома с улицы.
- В конструкции подземного дома легко обеспечить акустическую защиту.
Недостатки подземных домов:
- Сложность разработки проектных решений и их исполнения при организации системы водоснабжения и канализации.
- Необходима принудительная вентиляция.
- Отсутствие естественного освещения.
- Нарушение температурно-влажностного режима.
- Отсутствие красивого пейзажа за окном.

В мировой практике широко применяется строительство «подземных» домов. Например, «подземный» дом в швейцарской деревне Вальс расположен на склоне холма и выполнен из камня естественного происхождения. Стеклянный фасад позволяет обеспечить достаточное количество солнечного света внутри дома и открывает его обитателям панорамный вид на Альпийские просторы.

Будущее:
Строительство «подземных» домов – перспективное направление, которое уже получило развитие в Мехико (65-этажноездание «земля-скребок», уходящее на 300 м под землю)

Потрясающая пирамида в середине Мехико, позволяет обойти ограничения высоты для новых зданий в столице(не более восьми этажей). Внутренние фасады здания выполнены из стекла таким образом, чтобы обеспечить естественное освещение жилого пространства и офисов.

Выводы:
1. Подземное строительство – это перспективная и активно развивающаяся отрасль строительства, где особым направлением является строительство «подземных» домов.
2. Строительство «подземных» домов эффективно применяется при освоении природных заповедников и территорий охраняемого ландшафта.
3. «Подземные» дома имеют ряд преимуществ и особенностей. При размещении их на территориях природных заповедников, гористая местность позволит гармонично вписать их в существующий ландшафт, не искажая восприятия существующих пейзажей.