Проєкт Ковчег-Сфера

Це концепція підземного сферичного укриття, а не перевірений будівельний регламент. Для передбачуваної ділянки прийнято ґрунтові води на глибині 10-12 метрів і потенційно нестійкий глинистий схил; ці припущення потребують інженерно-геологічних вишукувань, сезонних вимірювань води та розрахунку конструкцій. Наведені нижче розміри й матеріали є попередніми варіантами. Ні сферична форма, ні клас бетону не гарантують виживання при зсуві, вічного збереження чи безпечного автономного проживання.

Етап 1: Стабілізація наявної будівлі (створення екзоскелета)

Тріщини наявного будинку спершу потрібно обстежити й спостерігати, щоб установити їхню причину. Виймання ґрунту поряд із фундаментом або під ним може порушити стійкість і будівлі, і схилу. Стяжки, підсилення фундаменту, тимчасові опори та послідовність виймання мають проєктуватися разом; закладання тріщин не доводить припинення руху.

Кутові розподільники навантаження: у початковій концепції запропоновано кутики 100×100×8 мм і розчинну постіль М150. Ці значення не є перевіреним проєктом. Обпирання на кладку, зусилля в кріпленнях, захист від корозії та сумісність підливного матеріалу потребують розрахунку й обстеження.
Горизонтальні стяжки: два або три рівні стрижнів А240 діаметром 18-20 мм є початковою компонувальною ідеєю. Достатність не можна визначити лише за діаметром: проєкт залежить від геометрії будинку, несучої здатності кладки, з’єднань і потрібного зусилля.
Попереднє напруження: нагрівання стрижнів газовим пальником до 120-150°C не є контрольованим способом задання зусилля в цьому будинку. Нерівномірна температура, закріплення й проковзування з’єднань можуть створити невідомі напруження та пошкодити кладку. Проєктована система підсилення потребує визначених з’єднань і вимірюваного, обмеженого натягу; процедура нагрівання тут не приймається.
Ремонт тріщин: виконується після встановлення причини та стабілізації з матеріалом, сумісним із наявною кладкою. Розшивання кожної тріщини на 80 мм або додавання рідкого скла в саморобний розчин не є універсальним способом ремонту. Контрольні точки мають залишатися доступними для виявлення нового руху.

Етап 2: Земляні роботи та пасивний гравітаційний дренаж

Перепад висот близько шести метрів може дозволити самопливний дренаж за наявності надійного нижнього випуску. Сам собою він не доводить непотрібності насосів чи сухості котловану. Поверхневий стік, верховодку й сезонні ґрунтові води потрібно оцінювати окремо.

Котлован та основа: уступ, утримувальна система й залізобетонний ложемент потребують розрахунку стійкості схилу та фундаменту. Сухий вигляд глини не доводить несучої здатності. Вертикальна задня стінка без кріплення не вважається безпечною. Попередній орієнтир тиску 0,5 кгс/см² становить близько 49 кПа; його треба перевіряти за випробуваннями ґрунту, осіданнями, тиском води та спільними навантаженнями сфери й будинку.
Нагірний дренаж: в ескізі запропоновано перехоплювальний контур за 3-5 м вище схилом, траншею 1,8-2,0 м, перфоровану трубу ПНД 160 мм, геотекстиль і митий щебінь. Глибина, відступ, склад фільтра та пропускна здатність випуску визначаються фактичними ґрунтами, промерзанням і водою; фіксована щільність геотекстилю не замінює розрахунку фільтра. Випуск не має розмивати чи перезволожувати схил і повинен бути доступним для обслуговування.

Етап 3: Запропонована бетонна оболонка та пробний склад

Запропонована стінка 700 мм поєднує умовні 500 мм несучої оболонки та 200 мм теплоізоляційного шару. Ці розміри й цільовий клас бетону B100 потребують конструктивного та теплотехнічного розрахунку. Висока міцність на стиск сама по собі не встановлює водонепроникності, вибухостійкості чи строку служби. Наведений склад є попереднім пробним замісом, а не атестованою рецептурою: рухливість, фактичний вихід, умови тверднення, міцність і довговічність треба вимірювати.

Технологічна карта бетонної суміші класу В100 (на 1 м³ готового бетону):

В'яжуче: Портландцемент без добавок ПЦ І-500Н - 550 кг.
Заповнювач 1 (Великий): Митий гранітний щебінь кубоподібної фракції 5-10 мм (надміцні породи, міцність на стиск не менше 1400 кгс/см²) - 1050 кг.
Заповнювач 2 (Дрібний): Збагачений кварцовий пісок, модуль крупності Мк = 2.4-2.6 (повністю очищений від мулистих та глинистих включень) - 650 кг.
Активна мінеральна добавка: Конденсований мікрокремнезем (фракціонований ультрадисперсний матеріал для ущільнення структури бетону) - 60 кг.
Пластифікатор і водне відношення: пробна кількість полікарбоксилатного продукту становить 6,5 кг. За 150 л води й 550 кг цементу номінальне В/Ц дорівнює приблизно 0,273; з урахуванням 60 кг мікрокремнезему відношення води до в’яжучого становить близько 0,246. Вологість заповнювачів і вода в рідких добавках змінюють ці значення. Ні дозування, ні ці відношення не гарантують рухливості П5 чи міцності B100.
Об’ємна гідроізоляція: кристалічна добавка, наприклад Penetron Admix, може знижувати проникність за заданих умов. У наведеному паспорті порошку вказано 0,8-1,0% маси в’яжучих матеріалів; дозування визначається конкретним продуктом і пробним складом. Початкові 4 кг не є автоматично правильною дозою. Заяви про самозаліковування стосуються обмеженої ширини тріщин та умов випробувань, а не великих розривів, рухомих стиків чи вічної водонепроникності.
Вода замішування: Очищена, без хімічних домішок - 150 літрів.

Схема армування та заливки:

Початкова пропозиція армування використовує стрижні А500С діаметром 22-25 мм із кроком 150×150 мм. Це не задає повного проєкту армування. Шари стрижнів, контроль тріщин, анкерування й захисний шар визначаються навантаженнями та умовами середовища. Вимога 400 мм захисного шару всередині оболонки 500 мм не є універсальним рішенням довговічності й може залишити зовнішній бетон без достатнього контролю тріщиноутворення. Бетон не ізолює сталь від кисню й вологи на сотні тисяч років; корозію, перенесення через тріщини та старіння матеріалів треба оцінювати для заданого строку служби.

Шар перлітобетону 200 мм розглядається як варіант внутрішньої теплоізоляції. Теплопровідність близько 0,12 Вт/(м·К) можна віднести лише до конкретного продукту за заданих густини та вологості. Уся стінка потребує тепловологісного розрахунку з урахуванням містків холоду й конденсації. Сама теплоізоляція не забезпечує опалення чи вентиляції.

Етап 4: Комунікаційні шлюзи та вузли консервації

Вхідний стик: телескопічне сполучення з ущільненням EPDM є ідеєю компенсації обмеженого розрахункового переміщення. Хід, опорні зусилля, тиск ущільнення, старіння й замінність потребують проєктування та випробувань. Не можна вважати, що воно ізолює сферу від довільного зсуву. Потрібен і незалежний шлях евакуації, який залишається працездатним при блокуванні основного проходу.
Каналізація та проходки: запропонована труба 110 мм з ухилом 2% потребує гідравлічної перевірки й розрахунку осідань, захисту від зворотного потоку та обслуговуваної герметичної проходки. Набухання бентоніту залежить від обтиснення й складу води. Не можна вважати, що сухі бентонітові кільця миттєво перекриють зрізаний отвір 110 мм. Великі переміщення потребують випробуваної системи відсікання; навмисно руйнівна труба не є перевіреним аварійним затвором.
Вентиляція: попередня пропозиція п’яти-семи трубок діаметром 8-10 мм не обґрунтовує придатного для проживання повітрообміну. Навіть сім трубок по 10 мм мають площу лише однієї труби діаметром близько 26,5 мм, без урахування високого опору потоку. Вентиляція розраховується за кількістю людей, вуглекислим газом, вологістю й забрудненнями, з обслуговуваними повітрозаборами, живленням і режимами відмови. Автоматичне закриття всіх повітряних каналів може створити небезпечну для життя атмосферу; герметичний режим потребує окремо спроєктованої системи життєзабезпечення з обмеженим часом роботи.

Етап 5: Освітлення, біологічний комфорт та біозахист

Світловий колектор: захищена оптична шахта, дзеркала й світловод можуть передавати всередину частину денного світла. Збирання залежить від положення Сонця, затінення, оптичних втрат та обслуговування. Нерухоме західне дзеркало не відстежує Сонце, а пасивна оптика не гарантує додаткових 1,5 години світлового дня порівняно з поверхнею. Потрібне резервне штучне освітлення.
Фотолюмінесцентний купол: алюмінат стронцію з європієм і диспрозієм, \(SrAl_2O_4:Eu,Dy\), розглядається для декоративного післясвітіння. Випромінювання близько 520 нм є зеленим, а не місячно-білим. Яскравість після заряджання знижується й залежить від люмінофора, зв’язувального матеріалу, вологості та попереднього освітлення; фіксовані 3-4 години корисного світла не можна вважати забезпеченими. Запропоновані порошок 150 мкм і калієве скло потребують випробувань сумісності та старіння. Покриття не замінює робочого чи аварійного освітлення; строк служби в кілька століть тут не обґрунтований.
Теплоізоляція з піноскла: запропонований шар 150 мм розглядається як вологостійка теплоізоляція, стійка до пошкодження гризунами. Загальні властивості залежать від конкретного продукту, стиків, несучої здатності та монтажу. Сам собою шар не запобігає промерзанню всієї навколишньої глини й не гарантує сухості споруди; ці умови визначаються повним теплотехнічним і дренажним проєктом.

Фінальна інтеграція: Надземний "Будинок-Парасолька"

Наземний будинок задумано як захищений вхід і покриття над підземною спорудою. Утеплена плита та вимощення завширшки близько двох метрів є початковими варіантами, а не перевіреним проєктом фундаменту. Будинок додає навантаження на сферу й схил; осідання, доступ і дренаж мають проєктуватися як єдина система. Концепція передбачає три функції:

Тепловий захист: опалення й теплоізоляція можуть зменшувати глибину промерзання. Вони не гарантують цілорічної температури ґрунту від +8 до +12°C або відсутності морозного здимання. У розрахунку потрібно враховувати клімат, вологість ґрунту, геометрію, містки холоду та припинення опалення.
Інженерний вестибюль: Вхід у підземну сферу починається із сухої опалювальної зони надземного будинку через прихований вертикальний або похилий люк. Все шумне технічне обладнання (фільтри свердловини, системи очищення, стабілізатори) винесене в надземну господарську споруду.
Зовнішній вигляд: об’єкт може виглядати як звичайний заміський будинок. Сам зовнішній вигляд не встановлює захисного класу чи конструктивної надійності підземного простору.

Образ сфери, що переживає майбутній глибокий зсув гори Цецино, залишається спекулятивною частиною концепції. Рух ґрунту може стиснути, повернути, поховати або розірвати споруду, знищити доступ і комунікації. Кругла форма не гарантує плавного ковзання чи збереження внутрішньої екосистеми. Не встановлено ні дати зсуву, ні ймовірності виживання. Реальний проєкт потребуватиме оцінки небезпек конкретної ділянки, заданих навантажень і строку служби, перевірених систем повітря й води, доступного обслуговування та незалежної евакуації. Поки ці питання не розв’язані, це архітектурна ідея, а не готове до будівництва укриття.