При применении криволинейных стен и трёх лучевой структуры плана здания возникают необычные квартиры с наружными стенами цилиндрической формы и с радиальными плоскими стенами. Это может быть оправдано только если достигается такая экономия конструктивного материала, когда из того же бетона можно создать по сравнению с крупнопанельным домостроением существенно большие площади. Естественно, это меняет представление о комнатах и квартирах в целом, но значительный прирост площади должен стимулировать потребителя при выборе жилья. Альтернатива такова, что потребитель выбирает при одинаковых затратах, например, однокомнатную квартиру в крупнопанельном здании или двухкомнатную в домах «Лотос».
При трёх лучевой системе с криволинейными стенами расход железобетона может быть снижен на двадцать и более процентов по сравнению с отработанными сериями панельных домов, где он равен семи десятым и более кубических метров бетона на квадратный метр общей (продаваемой) площади, т.е. это практически дополнительная комната в квартире. Экономия бетона может быть ещё более значительная, если применять вентилируемый фасад, а не трёхслойные наружные стены. Существуют и другие пути снижения расхода бетона. Это отказ от устройства чердака и подвала, применение вместо фундаментной плиты свайного фундамента. Но эти приёмы применимы и в крупнопанельном домостроении. При различной этажности, при различном решении фасадов и выборе различных вариантов конструкции домов «Лотос» экономия по сравнению с крупнопанельным строительством будет различная, но почти всегда существенная.
Таблица расхода бетона на один квадратный метр продаваемой площади для различных типов домов
.
По сравнению с не типовыми жилыми домами, например, с монолитным каркасом, где расход бетона ещё ниже, но большой объем возведения стен из мелкоштучного материала, снижение стоимости может быть ещё более значительным, так как все каркасные дома дороже крупнопанельных. При массовом строительстве домов «Лотос» эта экономия – эшелоны цемента, крупного и мелкого заполнителя, арматурной стали. На двадцать и более процентов уменьшается количество карьеров, способствуя охране окружающей среды.
Наиболее эффективным методом строительства домов «Лотос» является применение объёмных блоков. Одним из ограничений при этом является необходимость транспортировки крупногабаритных элементов. В связи с этим рассматривается три схемы такого производства. Первая, когда транспортировка блоков не является препятствием, создание мини или полноценного завода для выпуска объёмных блоков. Вторая схема – членение заводских сборных объёмных элементов на стены и перекрытия. Третья – это производство основных блоков непосредственно на стройплощадке с доставкой комплектующих с производственной базы, что соответствует известной тенденции переноса мини домостроительного комбината на стройплощадку. Вторая схема осуществима практически везде.
Технологическая оснастка для сборных криволинейных элементов отличается минимальной металлоёмкостью и требует расхода металла меньшего, чем для крупнопанельного домостроения при той же производительности. Меньшая металлоёмкость оборудования (примерно в 2-3 раза) обеспечивается кривизной и, в следствии этого, пространственной жёсткостью и отсутствием необходимости обеспечить жёсткие допуски по отклонениям от плоскости форм. По сравнению с крупнопанельным строительством, ускоряется монтаж, поскольку все основные монтажные элементы устойчивы и не требуют монтажных креплений.
В каждой ветви секции домов «Лотос» может быть расположено несколько квартир, в основном две. Квартиры в таких домах образуются путём расположения комнат вокруг санузла. Размеры комнат регулируются перемещением перегородок коридоров. Во многом это жёсткая схема, но и в панельных домах, при фиксированном шаге внутренних стен, так же ограничены варианты деления. Гостиные квартир домов «Лотос» могут быть увеличены объединением стандартной комнаты с кухней или двух смежных комнат. Не составляет труда объединить две квартиры в ветвях трилистника между собой. Со стороны фасада между блоками образуются полости, которые при строительстве высотных зданий и в сейсмических зонах полностью или частично замоноличиваются и образуют каркас, а не в столь высоких домах служат как бы термосом здания и могут использоваться как внутренние шкафы для хранения.
Необычная форма квартир имеет и преимущества. Вся не освещённая зона квартир сжата и имеет относительно небольшие площади, а основная площадь находится в более освещённой зоне и выходит не на одну плоскость фасада, а на криволинейный контур.
Отход от прямоугольной системы, казалось бы, не позволяет делить площади на новые помещения, но и в панельных домах это деление происходит крайне редко. Чаще при необходимости деления меняют квартиры на большие.
Не прямоугольные площади комнат для расстановки мебели непривычны, но у наружных стен мебель редко устанавливается и в панельных зданиях. В домах «Лотос» используется свободная расстановка мебели, поскольку наружные криволинейные стены частично превращаются во внутренние стены, где расстановка мебели возможна. Все эти непривычные изменения оправдываются или наличием при той же стоимости большей площади или более низкой стоимостью квартир.
Несмотря на необычные формы комнат, мебель применяется в основном традиционная. В случае развитие такого строительства, скорее всего возникнет приспособление мебельной отрасли к таким домам, тем более при применении печати элементов меблировки на 3Д принтерах. Архитекторы и дизайнеры могут помочь потребителю в организации пространства в необычных формах и извлечь даже преимущества. Например, изогнутый фронт кухонь минимизирует движение, а расширенная зона у окон позволяет устанавливать кухонный остров даже в небольших квартирах.
Не исключено, что многие потребители будут отдавать предпочтение квартирам такого типа, благодаря возможности приобрести жилье существенно большей площади за те же средства. При социальном распределении жилья можно увеличить нормы выделяемой площади.
В целом прямоугольная система координат в строительстве возникла для упрощения деления и исторически, благодаря наличию леса и возникшей стоечно-балочной системы. В регионах где леса нет жильё строят и других форм. С появлением 3Д печати домов большинство конструкций имеют изогнутые формы. Однако такая возможность есть и при литьевой технологии, присущей бетону. Естественно много примеров в мировой практике, когда жилые дома построены не в декартовых координатах. Это уникальные знаменитые два дома «Марина Сити» в Чикаго, дома «Айо» под Парижем, но дома «Лотос» созданы преимущественно как массовые индустриальные сборные, заменяющие крупнопанельное домостроение.
Дома «Лотос» в основном башенного типа с большей этажностью, чем в крупнопанельном строительстве, но они же могут блокироваться в виде дуплексов или в сочетании с более узкими секциями, созданными для небольших участков застройки. Для узких участков застройки разработаны дома секционного типа, правда с меньшим экономическим эффектом. При малоэтажной застройке экономическая целесообразность не столь очевидна, но при наличие созданных мощностей она возможна в виде оригинальных типов домов.
При разработке планировочных и конструктивных решений многоэтажного здания трёх лучевая система координат заменяет декартовую и уже в этой системе определяются типы и формы сборных железобетонных пространственных элементов. Практически это переход к более оптимальным с конструктивной точки зрения оболочкам, которые как известно наименее материалоёмкие конструкции.
Во всех направлениях науки известно, что линейные закономерности являются частным случаем общих нелинейных законов. Поэтому замена системы координат в строительстве имеет и более глубокий философский смысл. В частности, вся трёх лучевая система построена на ограничение прокатной технологии и базируется на таких свойствах бетона, как технология литья, позволяющая придать сборным элементам криволинейные формы, в которые надо вписать сложные функциональные процессы.
