القبة الجيوديسية

هندسة القبة في ذروتها ، مع مبادرات جديدة تضيف قيمة إلى عالم مثير حقًا. يعمل البعض على أحدث التقنيات ، ويعمل البعض الآخر على تمكيننا من إنشاء ملف القبة الجيوديسية في حديقة منزلنا في غضون ساعات قليلة وبطريقة بسيطة للغاية. مهما كانت ، فإن هذه الهندسة المعمارية المستدامة تحدث ثورة في السوق.

لذلك ، سنخصص هذه المقالة لنخبرك بكل ما تحتاج لمعرفته حول القبة الجيوديسية وخصائصها وكيفية صنعها.

تاريخ القبة الجيوديسية

على الرغم من عدم تسميتها بعد ، تم تقديم القبة الجيوديسية لأول مرة بعد الحرب العالمية الأولى بواسطة Walther Bauersfeld ، مهندس في شركة Carl Zeiss للبصريات. تم استخدام القبة الأولى كقباب فلكية.

بعد حوالي عشرين عامًا ، كان بكمنستر فولر وفنان يُدعى كينيث سنلسون يعملان في مشاريع البناء في كلية بلاك ماونتين ، وابتكر فولر مصطلح "الجيوديسيا" لوصف البنية المتطورة. في عام 1954 ، بنى فولر وطلابه قبة جيوديسية في وودز هول ، ماساتشوستس ، والتي لا تزال قائمة ، وحصلوا على براءة اختراع للقبة الجيوديسية. في نفس العام ، شارك في معرض الهندسة المعمارية الإيطالي لعام 1954 ، حيث قام ببناء هيكل جيوديسي من الورق المقوى يبلغ ارتفاعه 42 قدمًا في ميلانو. حصل على الجائزة الأولى لإنجازه.

بعد فترة وجيزة ، تم اختيار قباب فولر للاحتياجات العسكرية والصناعية التي تتراوح من المصانع إلى محطات مراقبة الطقس. كما يتم تسليم القباب الجيوديسية المقاومة للرياح والطقس بسهولة على دفعات ويتم تجميعها بسرعة.

بحلول أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، كانت البنوك والجامعات تقوم أيضًا بتكليف القبب الجيوديسية. تم عرض إحدى القباب في وقت لاحق في المعرض العالمي لعام 1950 والمعرض العالمي لعام 1964. في وقت لاحق تم بناء القباب الجيوديسية وغيرها من القباب الهندسية لأنتاركتيكا ، حيث تم العثور على القبة الجيوديسية هي المدخل الشهير لمركز EPCOT التابع لشركة ديزني.

تصور بكمنستر فولر المنازل الجيوديسية على أنها منازل منخفضة التكلفة وسهلة البناء من شأنها أن تعالج النقص في المساكن. لقد تصور Dymaxion House كمجموعة جاهزة مع ميزات مثل قطع الأراضي الدوارة وتكييف الهواء الذي يعمل بالرياح ، لكنه لم يدرك ذلك أبدًا. كان النجاح الحقيقي هو المنزل الجيوديسي الأساسي الذي بناه لنفسه في كاربونديل ، إلينوي ، حيث عاش لسنوات عديدة.

في الأربعينيات ، تم بناء القباب الجيوديسية لمتعة الفناء الخلفي ، والإصدارات المنزلية من المنازل الجيوديسية نمت في شعبيتها. ولكن في أواخر القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين ، تضاءل سحر الهياكل الجيوديسية. يمكن للمرء أن يتعرف على عيوبه العملية.

في حين أن حلم فولر لمنزل جيوديسي جاهز ومجهز بطائرات الهليكوبتر لم يثمر أبدًا ، فقد ابتكر المهندسون المعماريون وشركات التصميم والبناء أنواعًا فريدة من المنازل المقببة بناءً على أفكاره. اليوم ، يمكن العثور على الأكواخ الثلجية الجيوديسية في جميع أنحاء العالم ، سواء كانت منازل كاملة أو مواقع تخييم فخم أو منازل صديقة للبيئة.

الملامح الرئيسية

يسمح شكل وهيكل منزل كوخ الإسكيمو الجيوديسي بتحمل الرياح القوية. إنها مبنية بمجموعة متنوعة من المواد ، من الخرسانة الهوائية ، وهي مزيج فريد من الأسمنت والرغوة سريعة الجفاف إلى اللبن. معظمها مدعوم من الخشب أو الفولاذ وينتهي من البوليستر المعماري أو الألومنيوم أو الألياف الزجاجية أو زجاج شبكي.

الكرات فعالة للغاية لأنها تغلق قدرًا كبيرًا من المساحة الداخلية بالنسبة إلى مساحة السطح ، مما يوفر المال والمواد أثناء البناء. نظرًا لأن القباب الجيوديسية كروية ، فإن للمباني مزايا أخرى:

مع عدم وجود جدران أو عوائق أخرى ، يمكن للهواء والطاقة أن ينتشروا بحرية ، جعل التدفئة والتبريد أكثر كفاءة. يقلل الشكل أيضًا من فقد الحرارة عن طريق الإشعاع. كلما كان السطح أصغر ، قل التعرض للحرارة أو البرودة. تهب رياح قوية على السطح الخارجي المنحني ، مما يقلل من فرصة تلف الرياح.

مزايا القبة الجيوديسية

في السطور التالية ، سنقوم بتحليل العوامل الرئيسية التي تحدد نجاح القبة الجيوديسية واحدة تلو الأخرى. يتم حفظ المزيد من مواد البناء لإحاطة عمر الخدمة أو مساحة العمل أكثر من أي هيكل بأشكال أخرى.

التحكم في درجة الحرارة

منذ اكتشافهم القباب الجيوديسية كانت واحدة من أكثر الملاجئ أمانًا في أكثر المناخات قسوة وقسوة على وجه الأرض ، بسبب قلة التعرض للبرد في الشتاء والحرارة في الصيف.

انتقال درجة الحرارة هو عامل مباشر بين الأسطح المكشوفة أو مناطق الجدران الخارجية. القبة كروية وتغطي مساحة أقل لكل وحدة حجم داخلي ، لذلك هناك زيادة أو خسارة أقل في درجة الحرارة.

يخلق الشكل الداخلي تدفقًا للهواء الساخن أو البارد الذي يمكن استخدامه للتحكم في درجة الحرارة الداخلية وتثبيتها وتوازنها ، مما يزيل البقع الباردة المحتملة. بفضل هذا الشكل ، يعمل كعاكس كبير باتجاه الأسفل ، يعكس ويركز الحرارة بالداخل ، والذي يمنع أيضًا فقدان الحرارة الشعاعي. وهكذا تصبح القبة الهيكل الأمثل للمناخات القطبية ، حيث تعمل كمرصد أو مختبر أو تحمي هوائيات الرادار.

مبنى آمن

نظرًا لشكلها ، فإن القبة الجيوديسية هي هيكل مستقر لأنه عندما يتم تطبيق الضغط عليها ، يتم توزيعها (إلى حد ما) في جميع أنحاء الهيكل بأكمله. تتكون من مثلثات ، ويمكن القول أن لها ثباتًا فريدًا لأن المثلثات هي المضلعات الوحيدة غير القابلة للتشوه في الطبيعة. وهذا يمنح القبة ثباتًا فريدًا. ترتبط المثلثات ببعضها البعض بطريقة تشكل جوانبها شبكة جيوديسية من "الدوائر الكبرى" (تُعرف أيضًا باسم المسارات) ، مما يمنح الكل تماسكًا وصلابة.

القبة من خلال حلقتها السفلية ومركز ثقلها السفلي ، يوزع وزنك بالتساوي على مستوى الدعم ، مما يعطيها ميزة على الهياكل الأخرى في التعامل مع الزلازل.

عندما تضرب الرياح القوية من الأعاصير والأعاصير والعواصف أفاريز وأفاريز المنازل التقليدية ، فإنها تخلق ضغطًا سلبيًا يمكن أن يخترق أدناه ، ويدمر كل أو جزء من السقف ويعرض الركاب. ومع ذلك ، فإن الشكل الأيروديناميكي للقبة الجيوديسية وعناصر عدم الشفط توفر أفضل حماية للرياح ، بغض النظر عن الاتجاه.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن القبة الجيوديسية وخصائصها.