مقدمه
گنبد ژئودزیک توسط مهندس و معمار آمریکایی ریچارد باکمینستر فولر در اواخر دهه 1940 ساخته شد. گنبدهای ژئودزیک سازه‌های کروی مانندی هستند که از شبکه‌ای از مثلث‌ها تشکیل شده‌اند که یک فریم سازه‌ای خود ایستا است که از حداقل مواد در ساخت آن استفاده می‌شود. کلمه ژئودزیک لاتین است و به معنای “تقسیم زمین” است.
باکمینستر فولر گنبد ژئودزیک را پس از جنگ جهانی دوم به عنوان بخشی از آزمایشات خود برای ایجاد مسکن مقرون به صرفه و کارآمد طراحی کرد که می‌تواند به سرعت از قطعات تولید انبوه ساخته شود. گنبدها سبک وزن هستند و به راحتی جمع می‌شوند و بر خلاف بسیاری از سیستم‌های سازه‌ای دیگر، می‌توانند دهانه‌های بزرگی را بدون نیاز به ستون محصور کنند.
در سال 1953، باکمینستر فولر اولین گنبد تجاری را برای مقر شرکت فورد موتور در میشیگان طراحی کرد، پس از آن در سال 1954 حق اختراع گنبد را دریافت کرد. او همچنین تعداد زیادی گنبد را در اختیار ارتش ایالات متحده قرار داد که از آنها برای پوشش ایستگاه‌های راداری(radomes) در تأسیسات اطراف دایره قطب شمال استفاده می‌نمودند.
بهره‌وری
گنبدهای ژئودزیک از چند جهت سازه‌های کارآمدی هستند:
- آنها بر اساس شبکه‌ای از مثلث‌ها ساخته شدند که اشکال بسیار پایداری دارند. اگر به گوشه مثلث نیرو وارد شود، شکل خود را حفظ می‌کند، در حالی که اشکال دیگر مانند مستطیل، تغییر شکل می‌دهند. این بدان معناست که ساختمان‌های گنبدی ژئودزیک در برابر نیروهای جانبی مانند بارهای برف، زلزله و باد مقاوم هستند.
- کارایی سازه‌ای گنبدهای ژئودزیک به این معنی است که نسبت به ساختمان‌های معمولی به مصالح کمتری نیاز دارند.
- گنبدهای ژئودزیک با توجه به حجمی که در بر می‌گیرند، سطح بسیار کمتری نسبت به ساختمان‌های سنتی «جعبه مانند» دارند. این بدان معنی است که یک منطقه کاهش یافته در معرض تغییرات دمای خارجی قرار دارد و بنابراین گرما و خنک شدن آنها می‌تواند هزینه کمتری داشته باشد.
- ساخت گنبدهای ژئودزیک می‌تواند بسیار سریع باشد و نیازی به استفاده از تجهیزات سنگین نداشته باشد. این قابلیت ساخت با استفاده از قطعات پیش ساخته افزایش می‌یابد.
موارد استفاده از گنبدهای ژئودزیک
امروزه بیش از 300000 گنبد ژئودزیک در سراسر جهان وجود دارد. آنها را می‌توان در اندازه‌های مختلف ساخت که بزرگترین آنها گنبد فوکوکا با قطر 216 متر است که یک استادیوم بیسبال در ژاپن است.
این نوع گنبد برای طیف گسترده‌ای از کاربردها مناسب است:
- استادیوم‌های ورزشی
- تئاترها
- گلخانه‌ها
- سالن‌های نمایشگاه
- زمین‌های بازی کودکان
- پناهگاه‌های اضطراری
- پناهگاه‌های نظامی
- رادوم‌ها (تأسیسات رادیویی در مناطق خیلی سر مانند قطب‌ها)
اجزا
مواد مورد استفاده برای گنبدهای ژئودزیک بسیار متفاوت است. برای سازه‌های ساده و متحرک، می‌توان از چوب، پی وی سی یا قاب‌های فولادی گالوانیزه پوشیده شده با غشای نازک (مانند پلی استر PVC یا فویل ETFE) استفاده کرد. اما سازه‌های بزرگ‌تر و دائمی‌تر مانند استادیوم‌های ورزشی با قاب‌های آلومینیومی و فولادی با موادی مانند مس، آلومینیوم، اکریلیک و پانل‌های پلکسی گلاس ساخته می‌شوند.
نمونه‌هایی از گنبدهای ژئودزیک
گنبدهای ژئودزیکی را می‌توان در سراسر جهان مشاهده کرد، از جمله:
- غرفه آمریکا در اکسپو 67 در مونترال
- بزرگترین گنبد ژئودزیک به ارتفاع 216 متر در فوکوئوکا، ژاپن
- مرکز Epcot در مرکز سفینه فضایی زمین
- باغ پرندگان در باغ وحش کوئینز، ایالات متحده
- هتل اکو کمپ پاتاگونیا – اولین هتل گنبدی ژئودزیک، شیلی
- بیوم‌ها در پروژه Eden در کورنوال، انگلستان
منبع: www.designingbuildings.co.uk
