Рекомендованы к изданию решением Научно-технического совета НИЛЭП ОИСИ.
Рекомендации по проектированию планетариев и массовых астрономических обсерваторий /НИЛЭП ОИСИ. — М.: Стройиздат, 1988. — 104 с.
Содержат основные положения по выбору территории и решению генеральных планов участков для планетариев и массовых астрономических обсерваторий. Изложены основные планировочные, объемно-пространственные, конструктивные и технические требования к проектированию. Приведены основные конструктивные решения, способы монтажа и технология устройства железобетонных куполов с применением полимеррастворов.
Для архитекторов и инженерно-технических работников научно-исследовательских и проектных организаций.
Разработаны в научно-исследовательской лаборатории экспериментального проектирования жилых и общественных зданий и в лаборатории композиционных полимерных материалов в строительстве Одесского инженерно-строительного института (канд. архит. И.М. Безчастнов; канд. техн. наук В.А. Лисенко; инж. А.И. Буренин, А.Р.
Крупнейшие наземные обсерватории
Коган, В.И. Мосяк; архит. Н.В. Польщикова, Т.Г. Стратинина.
К.А. Порцевский).
(с) Стройиздат, 1988
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Положения Рекомендаций распространяются на проектирование комплексов планетариев и массовых обсерваторий, а также отдельно стоящих зданий планетариев и обсерваторий различной вместимости и технической оснащенности.
1.2. Планетарий является специализированным общественным зданием, предназначенным для проведения и1ирокой популяризаторской работы в области астрономии и смежных c ней наук, пропагандистской и атеистической работы в зрительных залах с искусственным звездным небом, лабораториях, оснащенных специальным оборудованием.
1.3. Массовые астрономические обсерватории являются специализированными общественными зданиями, предназначенными для решения вышеперечисленных задач другими техническими средствами, отличными от тех, которыми располагают планетарии — это непосредственное наблюдение небесных светил и явлений в оптические инструменты — телескопы, устанавливаемые в астрономических наблюдательных башнях.
1.4. Планетарии в своей работе не зависят от состояния погоды, так как основывают ее на искусственном небе — экране.
1.5. Работа массовых обсерваторий основывается на непосредственном наблюдении небесных тел в телескоп и зависит от состояния погоды.
1.6. Целесообразно крупные и средние планетарии проектировать с небольшими народными обсерваториями, а в состав крупных обсерваторий включать небесные планетарии, создавая тем самым своеобразные комплексы.
1.7. Объединение обсерватории с планетарием позволяет в случае непогоды перенести работу из обсерватории в звездный (зрительный) зал планетария и при необходимости наглядно подтвердить отдельные положения о явлениях Вселенной, демонстрируемых на искусственном небе планетария.
1.8. Комплексом следует считать здание большого либо среднего планетария с обсерваторией, астрономической площадкой и хозяйственными сооружениями, составляющими единое целое, в другом случае — это здание обсерватории, включающее в себя малый планетарий с примыкающей астрономической площадкой и хозяйственными строениями.
Кратко о самодельной астрономической обсерватории с удаленным доступом
1.9. При проектировании планетариев и обсерваторий необходимо: архитектурно-планировочное, объемно-пространственное и конструктивное решения подчинять технологической основе и функциональной зависимости помещений;
обеспечивать максимальную унификацию элементов зданий планетариев и обсерваторий и их типизацию, применяя при строительстве индустриальные методы их возведения и широкое использование местных материалов;
учитывать природно-климатические особенности строительства; в районах с большим количеством пасмурных г облачных хшей следует больше ориентироваться на строительство планетариев, работа обсерватории может носить сезонный характер. В районах с большим количеством ясных дней основной упор следует делать на натурные наблюдения, проводимые в астрономических обсерваториях;
повышать эксплуатационные качества планетариев и обсерваторий за счет улучшения конструкции куполов, совершенствования оборудования и аппаратуры, акустики демонстрационных залов; учитывать научно-технические достижения в демонстрационной работе.
1.10. Второй раздел настоящих Рекомендаций является частью комплекса нормативных документов по проблеме применения эффективных композиционных полимерных материалов — новых гибридных защитно-конструктивных полимеррастворов (ЗКЦ) третьего поколения.
1.11. При проектировании комплексов и отдельно стоящих зданий планетариев следует дополнительно пользоваться СНиП 2.08.02-85 «Общественные здания и сооружения» и СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».
1.12.Определения встречающихся в тексте терминов приведены в прил. 2.
2. ВЫБОР ТЕРРИТОРИИ И РАЗМЕЩЕНИЕ ПЛАНЕТАРИЕВ И ОБСЕРВАТОРИЙ
2.1. При выборе территории для строительства комплекса планетариев и обсерваторий в городах, крупных сельских населенных местах, курортных комплексах необходима градостроительная оценка территории, характеризующая природные условия, соответствующие, кроме обычных, особым требованиям.
2.2. Комплексы, имеющие народную обсерваторию, предназначенную для популяризаторской работы, следует размещать в центре города; желательно связывать участок, отводимый под строительство, с городскими скверами и парками.
2.3. Комплексы, имеющие в своем составе народную обсерваторию, предназначенную для любительской и научной работы, желательно размешать в зеленой зоне, вдали от источников прямого света, в южной части населенного пункта.
2.4. Комплексы и крупные народные обсерватории, имеющие две и более наблюдательные башни, предназначенные как для популяризаторской, так и для научной работы, следует располагать в зоне отдыха в южной части на участках, хорошо связанных транспортными магистралями с густо населенными жилыми районами города.
2.5. Здания комплексов и отдельных планетариев и обсерваторий должны способствовать созданию архитектурно-композиционных и градоформирующих акцентов.
2.6. Комплексы, а также здания планетариев и обсерваторий в зависимости от размеров звездного зала планетария, количества наблюдательных башен и количества вспомогательных помещений следует подразделять на типы:
тип I — комплекс планетария со звездным залом диаметром 23,5-25 м и народной обсерваторией с одной и более наблюдательными башнями;
тип II — комплекс планетария со звездным залом и обсерваторией диаметром 12,5-15 и 18 м с одной и более наблюдательными башнями;
тип Ш — комплекс массовой обсерватории с одной, двумя и более наблюдательными башнями и звездным залом планетария диаметром до 10 м;
тип IV — малый, средний и большой планетарии со звездным залом диаметром 8; 12,5; 23,5 м;
тип V — массовая обсерватория малая, средняя и большая соответственно с одной, двумя и более наблюдательными башнями (табл. 1).
2.7. Комплексы и здания массовых обсерваторий, включающие в свой состав наблюдательные башни, предназначенные для ведения научной работы, должны быть удалены от линии движения тяжелого городского транспорта не менее чем на 80-100 м.
2.8. При наличии прямого электрического света со стороны городской застройки либо магистрали участки комплексов и зданий, упомянутых в п. 2.7, необходимо защищать от прямого света плотной зеленой посадкой либо использовать для этого рельеф местности.
2.9. Площадь участка, непосредственно примыкающая к наблюдательной башне обсерватории, необходимо озеленить; устройство асфальтовых и других видов отмосток не рекомендуется.
2.10. На участках комплексов, а также зданий планетариев или народных обсерваторий следует предусматривать разгрузочные площадки перед входами в здание и выходами из него.
2.11. Искусственное электрическое освещение проездов, проходов, дорожек и астроплощадки следует устраивать направленным в сторону от наблюдательных башен и мест, предназначенных для установки переносных оптических инструментов.
2.12. Участки, на которых располагаются обсерватории, ведущие научную работу, должны обсаживаться плотней вечнозеленой растительностью со стороны господствующих ветров, несущих пылевые естественные и искусственные частицы.
2.13. Территорию застройки комплекса необходимо зонировать, разделяя ее на основную, астрономическую, хозяйственную и в соответствии с перспективой развития комплекса резервную зону (табл. 2).
2.14. В центральной (основной) зоне размешаются главные здания комплексов планетария или обсерватории.
В астрономической зоне размещаются: отдельно стоящие обсерватории комплекса, астрономическая площадка с моделями, макетами и приборами для демонстрации использования солнечной энергии, а также переносные оптические инструменты.
В хозяйственной зоне размещаются: здание фильмотеки; склад инвентаря, материалов и сырья для работы учебных мастерских, моделей, макетов и гараж.
Резервная зона предусматривается для возможного расширения комплекса, устройства метеообсерватории, организации радиоастрономии, создания станции слежения за искусственными спутниками Земли и др. (рис. 1).
3. ТРЕБОВАНИЯ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Планировочные и объемно-пространственные решения
3.1. Все типы комплексов и зданий, за исключением обсерватории в виде отдельно стоящих наблюдательных башен, автономно функционирующих, имеют ряд помещений, объединенных в группы: вестибюльную, зрелищную, административную и хозяйственную.
3.2. Состав и площади помещения вестибюльной группы следует принимать в соответствии с табл. 3.
33. Санитарные узлы для зданий типа I и II следует принимать в каждом отдельном случае из расчета 50% вместимости зала.
3.4. При проектировании планетариев и народных обсерваторий, размещаемых в зданиях школ, профтехучилищ, Домов культуры. Дворцов пионеров следует пользоваться нормами на соответствующие здания.
3.5. Площадь помещений и их состав по зрелищной группе следует принимать согласно табл. 4.
3.6. Форма звездного зала планетария диаметром до 8 м в плане желателно крутая, а выше — обязательно круглая.
3.7. Размеры звездного зала меняются в зависимости от устанавливаемого аппарата «планетарий» и могут быть в диаметре от 6 до 25 м. 6 соответствии с классификацией аппаратов «планетарий» залы планетария подразделяются на малый, средний и большой (табл. 5).
3.8. Коперниканский зал планетария следует оборудовать креслами с откидными сиденьями (в зданиях II класса — полумягкими, в зданиях III класса — жесткими).
3.9. Кресла в звездных залах могут Сыть различных типов: они могут приниматься в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 6 и устанавлнваться по предлагаемым схемам (рис. 2, 3,5).
3.10. Расстояние между спинками кресел для звездных залов диаметром 25; 23,5; 15; 12 должно быть 1,05 м; для звездных залов меньшего диаметра 0,9 м.
3.11. Параметры звездного зала планетария, размещение мест, устройство проходов следует принимать в соответствии с данными рис. 2-6 и табл. 5.
3.12. в звездных залах планетариев вместимостью до 120 чел. следует установить 1 кинопроектор для демонстрации 35чмм фильмов и I — для 1б-мм фильмов. В звездных залах вместимостью свыше 120 чел. необходимо устанавливать 2 кинопроектора для 35-мм фильмов и предусматривать возможность установки 1 кинопроектора для демонстрации 16-мм кинофильмов.
3.13. Площади помещений киноаппаратного комплекса в зависимости от типа и количества кинопроекторов следует принимать по табл. 7 и рис. 7-9.
3.14. При размещении пола проекционной на отметке, равной 3 м или более относительно уровня планировочной отметки тротуара, как правило, следует предусматривать подъемник грузоподъемностью не менее 50 кг.
3.15. Двери из проекционной принимаются размером 0,9 x 2 м.
3.16. Относительные уровни полов проекционной и звездного зала планетария, как и планировку проекционной, следует принимать согласно схеме, приведенной на рис. 7-9.
3.17. Проекционные и смотровые окна должны располагаться на одном уровне.
3.18. Состав и площади административно-хозяйственных помещений, м, следует принимать по табл. 8.
3.19. Планировку и набор оборудования помещения фотолабораторий и кинолекционного зала следует принимать в соответствии с рис. 10,11.
3.20. Кабинеты директора и механика должны иметь непосредственную связь с вестибюльной группой.
3.21. Помещения буфета и его подсобные могут размещаться в подвальном этаже. Подсобные буфета должны иметь самостоятельный выход наружу.
3.22. Высота административно-хозяйственных помещений должна приниматься 2,7 м, не менее 2,5 м.
3.23. Мастерские и складские помещения, размещаемые в похвальном этаже, должны иметь выходы наружу, не связанные с лестничными клетками, предназначенными для эвакуации зрителей из звездного зала и кинозала планетария типа I и II .
Источник zodchii.wsКакими условиями должно удовлетворять место для строительства астрономической обсерватории
Космос, обсерватория, астрономы, спектроскопы, спектрографы и спектрогелиографы
Тысячи лет тому назад астрономы, наверное, использовали египетские пирамиды, а также башни и храмы Вавилона для изучения Солнца, Луны и звезд. Тогда не было телескопов.
Со временем появились астрономические приборы, и по мере того, как увеличивались их размеры и количество, для их размещения стали строить обсерватории. Некоторые обсерватории были построены больше тысячи лет тому назад.
Место для строительства обсерватории должно быть правильно выбрано. Здесь должны быть благоприятные погодные условия, умеренные температуры; здесь должно быть много солнечных дней и безоблачных ночей, как можно меньше туманов, дождей и снегопадов. Это место должно находиться вдали от городских огней и неоновых реклам, которые слишком сильно освещают небо и этим мешают наблюдениям.
Есть здания, в которых кроме телескопов есть и жилые помещения. Приборы размещаются в конструкциях из стали и бетона. Здания для установки телескопов состоят из двух частей. Нижняя часть неподвижна, а верхняя, или крыша, имеет форму купола, который может вращаться.
В куполе есть «щель», которая открывается для того, чтобы телескоп смотрел в небо. За счет вращения купола щель может быть открыта в направлении любого участка неба. И купол, и телескоп перемещаются с помощью электромоторов.
В современной обсерватории астроному нужно нажать лишь несколько кнопок, чтобы передвинуть оборудование. Конечно, для того, чтобы видеть, астроном всегда должен находиться у окуляра, или там должен быть закреплен фотоаппарат. Поэтому в некоторых обсерваториях пол может подниматься или опускаться, или там есть регулируемая платформа.
Для наблюдений за небом астрономы полагаются не только на свои глаза. У них есть много сложных приборов и приспособлений к телескопу, таких, как фотоаппараты, спектроскопы, спектрографы и спектрогелиографы. Все эти приборы обеспечивают ученых важной информацией.
Источник otvetina.narod.ruОбсерватория на дачном участке
Собираясь заняться наблюдениями небесных объектов, каждый любитель астрономии сталкивается с рядом проблем. Первая из них – неблагоприятный астроклимат. В средних широтах европейской части нашей страны наблюдать небо в телескоп удается всего лишь несколько раз в году.
Вторая проблема – подготовка к наблюдениям: сборка техники, вывоз ее на место наблюдения, установка и т.д., на что теряется драгоценное астрономическое время. Выход из этой ситуации – стационарное размещение инструмента в обсерватории, которую чаще всего приходится строить самому. Сейчас, правда, можно купить разборную обсерваторию. Однако стоимость ее слишком велика, а недостатки конструкции весьма существенны.
Обсерватория классической конструкции
В литературе по любительскому телескопостроению приведена классическая конструкция любительской обсерватории . Методы строительства такого сооружения, с одной стороны, имеют скромный набор технических решений, с другой стороны, в нем содержатся элементы, которые практически невозможно изготовить самостоятельно. Небольшое здание и опора телескопа такой обсерватории стоят на разных фундаментах, чтобы уменьшить вибрацию инструмента из-за движения наблюдателя и ветра. Перекрытие весьма невысокого второго этажа, на котором устанавливался инструмент, рекомендуется делать деревянным с открывающимся люком. Венчает сооружение купол, изготовленный либо из металла, либо досок или пластика, вращающийся на неком рельсе. Такие строения требовали наименьших затрат, но и возможностей давали сравнительно немного.
Проектирование обсерватории
Я начинал астрономические наблюдения, как и многие любители, на небольшом телескопе ТАЛ120, выпускаемом новосибирским заводом. Когда же я приобрел 300-мм рефлектор Ричи – Кретьена на экваториальной монтировке Альтер Д6, возникла необходимость строительства обсерватории. Вынести и установить такой инструмент в одиночку невозможно (вес телескопа 30 кг, вес монтировки 78 кг).
300-мм телескоп системы Ричи-Кретьена (РК300) с гидом ТАЛ-100 на монтировке Альтер Д6, установленный автором в своей обсерватории.
Оптическая схема телескопа Ричи-Кретьена: 1 – главное гиперболическое зеркало; 2 – вторичное гиперболическое зеркало; 3 – линзовый корректор, расширяющие полезное фотографическое поле зрения телескопа.
Я решил спроектировать обсерваторию с классическим куполом, в которой можно разместить 0.5 м телескоп и одновременно несколько наблюдателей. Доступ к инструменту через люк в полу меня не устраивал. Более комфортный вход обеспечивает винтовая лестница. С другой стороны, стоимость строительства должна быть невысокой.
В классических конструкциях опорой телескопа обычно служит труба, наполненная песком, гравием или каким-либо другим наполнителем для снижения вибрации. Если такой «карандаш» сделать высоким, что необходимо для максимального обзора, то в нем могут развиваться колебания, которые не позволят проводить ни визуальные, ни тем более фотографические наблюдения. Поэтому я решил сделать стены сооружения несущими и убрать другие опоры, заменив их достаточно надежным перекрытием. Оно должно быть очень тяжелым (в десятки раз превосходить вес человека) и виброустойчивым. Лучше всего отлить перекрытие из бетона, армировав стальными балками для придания необходимой формы и целостности, а затем положить его на прочную стену, например, из кирпича.
При выборе материала для стен нужно учесть, что для устранения нелюбимых астрономами тепловых потоков, помещение под обсерваторией не отапливается. Поэтому толщину несущих стен из некоторых материалов в таком случае следует ограничить. При толстых стенах влага, замерзающая внутри кирпича, разрушает его в течении очень короткого срока (5–10 лет). Если стена тонкая, то влага успевает испаряться и не конденсируется внутри. Но на тонкие стены не установить тяжелое перекрытие, и, скорее всего, они станут источником вибраций всей конструкции.
Выход из этой ситуации может быть следующим. Вспомним, что кирпичная заводская труба, имеющая высоту до 100 м и более, выдерживает сильнейшие ветровые, термические и статические нагрузки. Такие трубы стоят десятки лет. Круглое сечение сооружения по сравнению с квадратным выдерживает гораздо большую нагрузку. Но еще более мощную нагрузку вынесет многогранное сечение стен.
Учитывая это, можно сделать стены такой толщины, чтобы они выдержали тяжесть перекрытия и не были подвержены разрушению постоянно замерзающей и оттаивающей влагой. Такое здание обсерватории – в форме многогранника с бетонным перекрытием – я и построил. Поставив сооружение на фундамент (в соответствии со строительными нормами), залил бетоном и армировал пол первого этажа. В итоге получился «запаянный граненый стакан», который способен выдержать фантастические нагрузки вдоль оси. Размер грани стены удобно сделать типового размера дверной коробки (60, 80 или 100 см).
Эскиз обсерватории. Здание имеет форму многогранника. Тяжелое перекрытие (1) опирается на кирпичную стену (2). Комфортный доступ к инструменту обеспечивает лестница (3). Сооружение стоит на фундаменте (4).
Самый сложный вопрос – как сконструировать купол (от выбора материала до технологии креплений и механизмов вращения)? Известное решение – купол обсерватории изготовить из тесового каркаса и обшить небольшими досками, по виду напоминающими паркет или современную вагонку. Эта технология позволяет сделать элементы купола вручную. Нарезанные по заготовкам и склеенные между собой элементы из 20-мм фанеры – прекрасный каркас для купола, обладающего прочностью, влагостойкостью и эстетичностью. Для нарезки и сборки такого каркаса требуются только лишь электрический лобзик, шуруповерт и саморезы.
Опора купола – самая трудная часть проектирования и работы. Обычно его основой служат металлические рельсы, по которым движутся закрепленные на куполе ролики. Но такая конструкция подразумевает очень высокую точность изготовления и требует применения специального оборудования.
Я поступил следующим образом: установил ролики на стенах башни, а на них положил многослойное фанерное кольцо. Чтобы кольцо при вращении не съезжало со своего места, прикрепил дополнительные упорные ролики, останавливающие купол при радиальном смещении. Это довольно смелое решение, и оно полностью себя оправдало. После того, как опорное кольцо легло на месте и свободно вращается, можно на нем смонтировать каркас всей конструкции купола. И, наконец, нужно обшить каркас тонкой листовой фанерой и тонким оцинкованным железом.
Электропривод вращения купола и опорное кольцо.
Еще один момент, который необходимо учесть, – это эффективная ветровая защита купола. Часто рекомендуют крепить его тросами и различными замками. Но это не самый надежный способ. Защита должна функционировать и в рабочем положении при наблюдениях, обеспечивая свободное вращение купола. Вот мой вариант такой защиты.
Над кольцом с небольшим зазором в 5–7 мм устанавливается шторм-захват в виде стальных уголков, имеющих мощное анкерное крепление в перекрытии и притянутых к стене. Такой уголок не мешает вращаться куполу, но в случае его отрыва от опорных роликов, не даст подняться на величину, б?льшую чем 5 мм. Такие захваты обеспечат надежное противостояние ветру.
Общий вид обсерватории, построенной автором.
Думаю, что моя любительская обсерватория, обладающая большими преимуществами перед многими другими ее вариантами. Во-первых, это доступность материалов и технологии. Все элементы конструкции можно изготовить в домашних условиях. Купить нужно только ролики. Они бывают различных видов.
Во-вторых, из оборудования для строительства требуется лишь бетономешалка, электролобзик, дрель и шуруповерт. По такой технологии можно построить как небольшую обсерваторию (2–3 м в диаметре), так и с диаметром купола до 6 м. Конечно, осилить строительство большого сооружения в одиночку практически невозможно.
Шаровое скопление М13 в созвездии Геркулеса. Телескоп РК300, прямой фокус 1/8, Canon 300D ISO1600, выдержка 400 с.
Теперь, когда обсерватория построена, время подготовки к наблюдениям сократилось до минимума. Требуется лишь снять крышки с телескопов и, если нужно подъюстировать оптику, а затем открыть шторки и приступать к наблюдениям!
Источник ziv.telescopes.ru