Хочу привести в этой теме отрывок из статьи кандидата архитектурных наук Н.Е.Барнабишвили. К сожалению, весь материал не уместился, но и из этого отрывка ясно - насколько сложно строительство искусственных островов. Мне бы хотелось поговорить о целесообразности такого строительства.Не окажутся ли все эти проекты, в конечном итоге, золотыми. Сейчас много спекуляций вокруг этой идеи, но мне кажется, что мало кто представляет себе всю сложность подобных начинаний.
При всем нашем уважении к исследованиям и идеям выдающегося французского морского исследователя Жака-Ива Кусто, мы считаем, что заселять людьми (обеспечить постоянное или долговременное их проживание) необходимо не дно океана, а его поверхность, что конечно, не исключает возможности временных поселений на дне морей и океанов. И хотя на дне океана значительно спокойней в климатическом отношении, а поверхность океана - энергетически наиболее нестабильный его слой, но зато здесь природный воздух и небо над головой, что необходимо в первую очередь для физического и психического здоровья человека. Но, с другой стороны, в этом слое жить попросту на поверхности нельзя, нужно прежде решить проблему безопасности. Так как же она решается сейчас?
Существует два способа решения этой проблемы, оба эти способа в своё время были представлены в разных объектах на "ЭКСПО - 75" (Япония), и с тех пор, насколько нам известно, и до настоящего времени они оставались единственными способами защиты плавучих островов от морской стихии.
Первый способ был представлен плавучим городом-островом, арх.
К. Кикутаке (Япония), "Акваполисом", который занимал 10 тыс.кв.м. площади и представлял двухярусный (трехпалубный) корпус высотой 32 м., включающий в себя: пристань, вертолётную площадку, жилые капсулы (отсеки), выставочный зал, столовую и др. помещения. Во время сильных морских волнений "Акваполис" погружался в воду на глубину до 15 м., благодаря чему спасался от разрушения. Таким образом жизнь населения этого города-острова протекала в отсеках, то есть также как и в транспортных объектах.Второй способ был представлен на этой выставке в другом японском проекте плавучего города, в котором круглая железобетонная плита диаметром 800 м. поддерживалась на поверхности моря шаровыми и цилиндрическими понтонами, уходящими в глубину на 30 м. Понтоны представляют собой подводные обитаемые многоэтажные дома, соединённые лифтами с поверхностью острова.
Таким образом, проблема безопасности в принципе в обоих проектах решается именно созданием герметических отсеков в глубине воды. Даже когда возможность проживания предусматривается на поверхности моря (см. проект представляющий первый способ), в случае сильных морских волнений безопасность обеспечивается погружением острова под воду. Вообще говоря, аддитивный подход к проектированию плавучих городов не даёт какой-либо другой возможности решения проблемы их безопасности кроме разделения на герметические отсеки и, так или иначе, погружения под воду.
Очевидно, что оба приведённых выше способа вообще говоря мало чем отличаются от известного способа защиты транспортных морских объектов разделением их на отсеки и представляют тот же самый принцип.
Освоение мирового океана сродни освоению космоса, в нем иные законы существования, в нем иная гравитация. В первую очередь это существенно для строительства. Строительство на воде - это нечто принципиально иное, чем строительство на земле. Кораблестроение уже накопило определенный опыт подобного строительства, но опыт строительства транспортных объектов совершенно недостаточен для строительства объектов среды обитания. В обеих случаях существенно важен и един принцип выталкивающей силы, определяемый законом Архимеда. Итак структура водных объектов определяется именно этим принципом, однако, существенное отличие объектов среды обитания от транспортных объектов - для первых несущественен вектор движения, противопоставляющий пространство объекта внешнему пространству - столь же существенно влияет на формообразование.
В отличие от указанных выше способов защиты, предложенный нами проект предполагает создание интегрального (единого в трех измерениях) градостроительного пространства на поверхности моря и в его глубине. Нерасчлененное пространство города здесь защищено от ветров и океанских волнений тем, что органически связано со стихией океана; оно как бы растет, развивается из его глубины в своей раковине и наверху нераздельно сливается с воздушным пространством Земли. Для этого киль корабля исчезает у нас за ненадобностью, корпус превращается в конус, а сам остров - в огромную воронку, уходящую вглубь. Города-воронки в океане - это крупномасштабные строительные объекты на воде и под водой. Воронкообразная (кратерообразная) форма этих объектов определяется принципом выталкивания, а также требованиями устойчивости в водной стихии, прочности корпуса и экономии материала и пространства над водой за счет развития в морские глубины.
Предложенная в проекте конструкция плавучего острова включает многослойную оболочку корпуса объекта, имеющую форму перевернутого(ой) конуса или пирамады с открытым (в небо) основанием, который обеспечивает плавучесть острова, защищает от океанской стихии населенное внутреннее пространство и объединяет его с атмосферой. Эта оболочка также несет все внутренние и внешние нагрузки. Для создания оболочки корпуса как правило используется форма конуса вращения или правильной пирамиды; что касается угла вершины конуса в секущей плоскости, проходящей по его оси, - он может быть острым, прямым или тупым, что будет зависеть от назначения острова. Силовой составляющей многослойной оболочки является предварительно-напряженный перекрестно-рёбристый железобетонный несущий слой, который защищен изнутри гидроизоляционным слоем, а снаружи - несколькими защитными слоями. Перекрестные рёбра силовой оболочки создают сотовую структуру, локализующую вероятность повреждения. Помимо этого, внутренняя часть многослойной оболочки покрыта рельефообразующей ступенчатой конструкцией, создающей используемые в качестве горизонтальных поверхностей, кольцевые террасы внутри воронкообразного пространства острова. Пространство между нижней поверхностью террас и внутренней поверхностью корпуса используется для создания резервуаров для балластной жидкости.
На уровне ватерлинии корпус острова снабжен полым внешним кольцом (его можно назвать также опорным кольцом), жестко связанным с силовым слоем многослойной оболочки конуса при помощи консольных ферм, которые расположены в полости кольца радиально по отношению к корпусу. Наружные защитные слои оболочки конуса переходя на опорное кольцо создают его наружную оболочку и замыкают её на поверхность конуса. Внутри кольцо перегородками разделено на герметические отсеки, которые используются для хранения жидкого топлива и для других целей. Верхняя (надводная) поверхность опорного кольца предназначена для использования обитателями острова в качестве пляжей, для любителей рыбной ловли и для водноспортивных мероприятий. Таким образом важнейшим назначением этого кольца является обеспечение непосредственной связи населения с морем. Снизу (подводная поверхность) на опорном кольце диаметрально друг к другу расположены двигатели, предназначенные для обеспечения: возможности целенаправленного перемещения острова и, достаточной для объектов такого масштаба, способности маневрирования (что и отражено в названии кольца). Это кольцо служит также причалом для небольших судов. Кольцо по наружному контуру снабжается резиновой шиной, служащей для смягчения ударов случайных плавающих предметов и причаливающих к нему судов, и таким образом выполняет также функцию буфера для корпуса города-воронки. В нижнем углу пересечения внешнего (опорного) кольца с конусом корпуса расположен понтонный пояс, разделённый на герметические отсеки, и предназначенный для усиления устойчивости положения корпуса по отношению к поверхности моря на уровне внешнего кольца.
Плавучий остров как правило находится в море или океане в состоянии дрейфа или в заякоренном состоянии. Двигатели на опорном кольце (возможно также устройство двигателей на нижних уровнях корпуса) используются лишь для транспортирования острова на место длительной или постоянной дислокации, а также, в случае ураганных ветров или других динамических воздействий, для корректировки его местопребывания.
Остойчивость (устойчивость равновесия) плавучего острова, также как и в судостроении, определяется с помощью понятия метацентрической высоты (превышение положения метацентра над центром тяжести). Причём здесь положение облегчается тем, что в отличие от транспортного или другого мореходного судна в предлагаемом нами устройстве (острове) исчезает разница между дифферентом и креном - фактически любой наклон объекта здесь имеет значения продольного наклона (дифферента). Так как для обеспечения остойчивости судна метацентрическая высота как минимум должна иметь положительное значение, при проектировании острова наиболее тяжелые объекты необходимо размещать на нижних уровнях, стремясь к снижению положения центра тяжести острова. Планировку острова необходимо также проверять расчетом на остойчивость. В случае недостаточно низкого местоположения центра тяжести корпуса и нежелательности изменения планировки города, возможно зеркальным продолжением конуса (вернее его определенной части) вниз, в сторону дна моря от его вершины, и заполнения этой части водой или же более тяжелым материалом, задействовать иной ресурс снижения центра тяжести.
Предлагаемое устройство обеспечивает устойчивость и безопасность населенного плавучего острова одновременно с созданием нового для морских объектов качественного уровня психологического и физического комфорта, что достигается в результате преодоления отрыва от природы его собственного пространства, которое само по себе является единым, нерасчлененным. Это устройство Грузинским национальным центром интеллектуальной собственности "Сакпатенти" признано изобретением (см. "Официальный бюллетень промышленной собственности Грузии", Тбилиси 2002, 21(121), с. 11-12 - "Плавучий остров и способ его возведения") и на него выдан патент - GE P 2003 2972 B.