C "золотым сечением", аки с писаной торбой, носится не одно поколение "инокомыслящих" (это чтобы не дать повода упрекать меня в оскорблении личностей; в руксском языке есть более краткое и емкое определение). Вот вам еще один прием из зарубежного опыта:
Архитектура современного улья«Во времена Возрождения итальянцы определили, что отдельные архитектурные элементы, как благозвучный аккорд для слуха, доставляют наслаждение для глаз только лишь при определенных соотношениях их размеров, независимо для чего они служат, что изображают и из какого материала изготовлены. Это – «золотое сечение». Так два соединенных вместе треугольника в соотношении золотого сечения образуют квадрат».
М. Алпатов, «История искусств»Пчеловодством в «даданах» – такое уж мне наследство досталось – начал заниматься c 1985 г. для удовольствия и отдыха. И я, как, наверное, каждый начинающий пчеловод, не мог устоять перед искушением создать «свой» улей. Поэтому уже на следующий год начал задавать много вопросов, связанных больше всего с архитектурой различных ульев. И вот уже более десяти лет проектирую, мастерю, испытываю. Начал писать книгу, которая пока еще не готова для печати, и, наконец, решился поделиться своими размышлениями, одевая все решения в одежды сомнений.
Улей – искусственное жилище пчел, в котором они обитают, где отстраивают свое гнездо, выводят потомство, складывают запасы корма (мед и пыльцу) и в буквальном смысле это их дом, их крепость.
Улей заключает в себе пространственное ядро (интерьер), определяющее и внешнюю форму. Интерьер улья создается пчелами. В нем протекает их повседневная жизнь, в нем происходят различные события в их социальной жизни, важнейшим из которых является роение (рождение новой семьи).
В современном мировом пчеловодстве общеприняты две основные системы ульев:
– вертикальные – тесные и высокие, более близкие к естественному жилищу пчел (дуплу);
– горизонтальные – низкие и широкие.
Наибольшее распространение получили вертикальные ульи, так как они оказались наиболее пригодны для всех климатических зон.
Архитектура улья должна позволять легко менять его внутренний объем (увеличивая или уменьшая в зависимости от силы семьи или от количества приносимого нектара), обеспечивая при этом взаимозаменяемость его элементов (рамки, гнездовые корпуса и магазины, донья, потолочины и т.п.); должна в максимальной степени учитывать и биологию пчелиной семьи и пчел.
В мировой практике известно большое количество вариантов рамочных ульев, и не случайно говорят: «Сколько пчеловодов, столько и ульев».
Некоторые параметры интерьера пчелиного гнезда имеют принципиальное значение для пчел, и поэтому при изготовлении улья нужно строго соблюдать их. В противном случае он окажется непригодным для использования, поскольку семья будет в нем неправильно развиваться, или же пчеловод будет испытывать большие трудности при применении соответствующей технологии пчеловождения.
Одним из биологически важных параметров является расположение сотов: параллельно в вертикальной плоскости. Этот принцип в оформлении интерьера сохраняется в естественных жилищах пчел, несмотря на изменчивость их внутренних форм, и размеров в вертикальном направлении.
Основной элемент интерьера современного рамочного улья является рамка. Ширина верхнего бруска должна быть 25-26 мм. Обычно она равна средней толщине сота, отстроенного лишь пчелиными ячейками, что равно 25 мм.
Пчелиный восковой сот состоит из множества двухсторонне расположенных ячеек с общим дном и слабым наклоном вверх. Пчелы в основном отстраивают соты с ячейками для вывода рабочих пчел, но небольшая площадь может быть застроена и трутневыми ячейками для вывода трутней.
Пчелиные ячейки диаметром 5,3-5,7 мм или в среднем 5,35 мм. На одном квадратном сантиметре находится 4 ячейки, имеющие объем 0,25 см3 каждая. В одной стандартной гнездовой рамке Дадана-Блатта насчитывается около 8500-9000 ячеек. Рабочие ячейки глубиной 10-12 мм и средняя толщина сота с незапечатанным расплодом составляет 22 мм, а после запечатывания – 25 мм.
Ячейки для вывода трутней больше пчелиных. Диаметр их в среднем составляет 7 мм, а глубина – 13-16 мм. Обычно пчелы отстраивают трутневые ячейки по краям или под верхней планкой рамки и реже – в середине. Расстояние (проход) между соседними сотами должен быть 10-13 мм. Обычно при расчете внутреннего размера улья принимают ширину межрамочного пространства (улочки) равной 12,5 мм. Поэтому расстояние между средостениями сотов с рабочими ячейками может быть 35-37,5 мм. Обычно при изготовлении ульев этот размер принимают равным 37,5 мм.
На практике в гнезде рамочных ульев межрамочное пространство задается пчеловодом. Опытные пчеловоды способны на глаз довольно точно устанавливать необходимое межрамочное расстояние.
Для того чтобы можно было легко и точно устанавливать необходимое межрамочное расстояние, применяются межрамочные разделители. Чаще всего делается двухстороннее расширение на 5-6 мм в верхней части двух боковых планок рамки, т.е. в верхней части боковые планки имеют ширину около 37 мм. Кроме того, межрамочные разделители обеспечивают неподвижность рамок, что особенно важно при кочевом пчеловодстве. На практике применяют разделители различных конструкций, в том числе и из металла.
Рамки с разделителями имеют и некоторые недостатки. Они удорожают изготовление рамок и иногда требуют некоторых доработок кассет медогонок. Кроме того, ограничивают выполнение некоторых технологических операций при уходе за пчелами. Например, при фиксированных расстояниях у стенок ульев невозможно расширение пространства для установки клеточки с маткой.
При большом увеличении межрамочного расстояния пчелы увеличивают глубину ячеек. Это применяется в случае, когда требуется ограничить появление расплода на сотах в определенном секторе рамочного улья. В углубленные ячейки матка не откладывает яйца, а пчелы заливают их медом. Поэтому во время взятка вполне оправдано постепенное увеличение межрамочного пространства до 15-20 мм.
Резкое одноразовое увеличение межрамочного расстояния выше 20 мм может вызвать у пчел стремление застроить его новыми сотами. Обычно пчелы прикрепляют новые соты к потолочным доскам и очень редко к одной из соседних рамок. Эти дополнительные восковые постройки создают неудобства пчеловоду и увеличивают работу – приходится вырезать эти конструкции и выбраковывать рамки с деформированными сотами, так как они практически не пригодны для дальнейшего использования. Следовательно, увеличение межрамочного пространства сверх меры ведет к дополнительной потере времени и нерациональному использованию строительной деятельности пчел при строительстве новых сотов.
Еще важнее сохранять межрамочное расстояние в тех местах, где выводится расплод, т.е. в гнезде. Изменяя межрамочное расстояние в этих местах можно влиять не только на жизненные процессы в семье пчел, связанные с выводом расплода, но и на его морфологические признаки. Так, например, если межрамочное пространство уменьшить до 8-9 мм, пчелы не закладывают там трутневый расплод. Это основано на том, что такое пространство недостаточно для строительства более крупных трутневых ячеек и вывода более крупных, чем пчелы, трутней. Таким образом, семья лишается возможности выводить даже необходимое ей количество трутней. Увеличивается ройливость семьи в результате ускорения темпа развития и отрицательного отношения пчел к нарушению естественного их жизненного процесса и необходимой структуры семьи.
Согласно Л. Перепеловой, при сокращенном межрамочном пространстве пчелы зимуют хуже. Уменьшение расстояния между рамками лучше делать ранней весной, а к лету постепенно увеличивать его до нормальной величины – 12 мм.
Расстояние между нижними планками рамок верхнего корпуса и верхними брусками рамок нижнего корпуса должно быть 8-10 мм. Его принимают равным 9 мм. В случае, когда расстояние меньше 8 мм, пчелы заполняют в некоторых местах прополисом и воском, что затрудняет работу с такими рамками. И наоборот, когда расстояние больше 12-15 мм, пчелы достраивают соты, что также затрудняет работу с рамками и озлобляет пчел, поскольку разрушаются их постройки.
Расстояние между боковыми планками рамок и стенками корпуса должно быть не менее 4,8 мм и не более 9,5 мм. Принято 7,5 мм. Тогда пчелы не застраивают его восковыми мостиками и не заклеивают прополисом. Если это расстояние меньше 5 мм, пчелы залепляют его прополисом, если больше 9,5 мм – восковыми мостиками.
Толщина стенок у одностенного улья колеблется от 20 до 35 мм, а у двустенных, естественно, много больше. Целесообразнее толщину стенок иметь 25 мм. Этот вопрос довольно спорный, хотя принято считать, что толщина стенок корпуса должна быть равна толщине верхнего бруска рамки. Причины довольно прозаичны: используются одни и те же отходы материалов при изготовлении корпусов ульев и верхних несущих брусков рамок, для изготовления рам для межкорпусных разделительных сеток, для прилетных досок и др.
Для удобства введем следующие величины: рамочное пространство, величина рамочного пространства, объем рамочного пространства и технологический объем корпуса.
Рамочное пространство – это пространство, ограниченное внешним контуром рамки. И принимается конструктивное расстояние между двумя одноименными точками на соседних рамках.
Толщина рамочного пространства – «r» – равна по величине конструктивно принятому нормальному расстоянию между средостениями двух соседних рамок в корпусе. Для рассматриваемого случая (а также принятого нашими нормами) это расстояние составляет 37,5 мм.
Объем рамочного пространства «v» – произведение внешних размеров рамки и на толщину рамочного пространства, выраженное в литрах. Например, для гнездовых рамок «дадана», у которых внешние размеры a=435 мм, b=300 мм, при расстоянии между средостениями двух соседних рамок r=37,5 мм, объем рамочного пространства при этом будет v=a*b*r = 435x300x37,5 = 4,894 л.
Технологический объем корпуса “V” определяется как произведение рамочного пространства и количества рамок, нормально помещающихся в этом корпусе. Например, для 12-рамочного «дадана» технологический объем корпуса будет равен V=v*n=4,894x12=58,73 л, где n – количество рамок находящихся в комплекте; v – объем рамочного пространства; V – технологический объем корпуса. Технологический объем корпуса всегда меньше реального внутреннего объема корпуса вследствие того, что расстояние между боковыми планками рамок и стенками улья равно 7,5 мм с каждой стороны и что расстояние между нижними брусками рамок верхнего корпуса и верхними брусками рамок нижнего корпуса в среднем равно 9 мм.
Из сказанного следует, что однозначно можно определить лишь только внутренний размер (L1i) передней и, соответственно, задней стенок корпуса. Этот размер зависит от количества рамок и от величины рамочного пространства: L1i=r*n = 37,5*n.
Например, для 10-рамочного корпуса (n=10) этот размер будет равен 375 мм, а для 12-рамочного – 450 мм.
Если не накладывать дополнительных ограничений и условий, то задача по определению внутреннего размера боковых стенок корпуса не может иметь однозначного ответа. Во всех предлагаемых автором вариантах корпусов принята квадратная форма, т.е. внутренние контуры стен корпуса образуют квадрат. Первой причиной для этого является известное утверждение математики, что из двух прямоугольников одинакового периметра наибольшую площадь имеет квадрат. Это также говорит, что при одной и той же длине материала, из которого изготавливается несколько прямоугольных корпусов, наибольшую площадь имеет корпус квадратной формы. Второй довод связан с предположением, что дупло, заселенное пчелами, имеет в сечении окружность, и что только квадрат из всех вписанных в окружность прямоугольников имеет наибольшую площадь.
Из этого вытекает, что L1i = L2i, где L1i – внутренний размер лицевой и задней стенок, а L2i – внутренний размер боковых стенок корпуса. Внешняя длина рамки (а) вычисляется как внутренний размер корпуса (внутреннее расстояние между передней и задней стенкой корпуса) уменьшенный на 15 мм (2 по 7,5 мм), или а = L2i-15.
Обычно нижний внешний край рамки совпадает с нижним краем корпуса, а верхний внутренний край рамки находится на 9 мм ниже верхнего края корпуса. Поэтому внутренний размер по высоте рамки (
вычисляется, если от высоты корпуса отнять 9 мм, или b=h-9. где h – высота корпуса в мм.
Внешняя архитектура улья связана с внутренней. Все, что внутри продиктовано биологией пчел, условиями их жизни в нем, стремлением обеспечить удобство, простор и необходимую свободу передвижения всем особям пчелиной семьи, кроме всего должно соответствовать необходимости, закономерности и целесообразности, должно быть оправдано для человеческого взгляда. Зрительное впечатление должно подтверждать жизненные функции, которым соответствует интерьер улья, и в то же время улей должен быть эстетичным и радовать человека.
Внешние размеры корпуса не оказывают существенного влияния на жизнь семьи и могут задаваться несколько произвольно, при соблюдении критериев, которые не связаны с биологическим развитием семьи. Например, обеспечение взаимозаменяемости основных элементов улья и корпусов; комплектность; малый вес; минимум материала, необходимого для изготовления улья; максимум удобств для пчеловода; соответствие применению избранной технологии; максимальный объем; эстетическое удовольствие от формы корпусов и улья в целом и др.
Основная идея автора в этой разработке сводится к приему таких пропорций стенок корпуса, чтобы это соответствовало «золотому сечению».
Если у какого-то прямоугольника короткая сторона равна «а», а длинная – «b», то когда отношение короткой стороны к длинной равно отношению длинной к сумме длин двух сторон (а+
, то говорят, что пропорции этого прямоугольника соответствуют «золотому сечению», т.е. a:b = b:(a+
. Это равенство возможно лишь, когда x=a:b = 3,09:5 = 0,618. Получается квадратное уравнение x2+x-1=0.
В таблице приведены результаты пересчета корпусов (корпуса типа «Веселина» с индексом h- количеством рамок) прямоугольной формы, высота и ширина внешних стенок которых находятся в соотношении «золотого сечения». Пересчеты проведены по формулам: L1i = L2i = r*n = 37,5*n; L1e =L2e + 2d = L1i +50; h = 0,618*L1r; a = L2i – 15; b = h-9. где L1e и L2e – внешние размеры корпуса в мм.
Первый вывод, который можно сделать, это то, что внутренние размеры лицевой и задней стенок корпуса могут принимать лишь определенные, дискретные, значения, кратные величине рамочного пространства (37,5 мм).
Наиболее существенными размерами при изготовлении улья являются наружные размеры рамок и внутренние размеры корпуса.
Из сравнения результатов таблицы следует:
Внутренние размеры «Весе12» (450х450 мм) и внешние размеры его рамок (435х300 мм) точно совпадают с размерами стандартного «дадана», о котором было сказано, что его размеры соответствуют «золотому сечению».
Из таблицы можно сделать еще один интересный вывод по нашумевшему в последние годы альпийскому улью Роже Делона, который располовинил по вертикали гнездовую рамку дадана. Видно, что внутренние размеры корпуса «Весе8» (300х300х216 мм) и внешние размеры его рамки (285х207 мм) совпадают с размерами корпуса, а также и рамки альпийского улья.
Располовинивание корпуса «дадана» по высоте было проведено в бывш. СССР, в результате чего была «узаконена» рамка с внешними размерами 435х145 мм. Это также видно из таблицы («Весе121/2»).
Из таблицы также видно, что длина рамки выпускаемого улья Лангстрота совпадает с длиной рамки корпуса «Весе12» – (435 мм), а высота его рамки (230 мм) совпадает с высотой рамки «Весе9», а внутренняя ширина корпуса (375 мм) совпадает с шириной корпуса «Весе10». Вероятно, стандартная длина рамки (435 мм) ограничила создателей улья Лангстрота-Рута. Они решились лишь уменьшить высоту рамки до таких размеров (230 мм), которые вместе с высотой магазинной рамки (160 мм) и высотой гнездовой рамки (300 мм) «дадана» образуют арифметическую прогрессию, членами которой является а1 = 70; а2 = 160 + 70; а3 = 230 + 70.
Это дает возможность при необходимости ставить рамки от улья Лангстрота-Рута в магазин «дадана», или рамки из гнезда «дадана» помещаются в корпус Лангстрота, добавляя к нему дополнительную подставку с длиной и шириной корпуса и высотой 70 мм.
Таблица 1.
Весе6 Весе7 Весе8 Весе9 Весе10 Весе11 Весе12 Весе121/2
L1i мм 225 252,5 300 337,5 375 412,5 450 450
L2i мм 225 252,5 300 337,5 375 412,5 450 450
L1e мм 275 312,5 350 387,5 425 462,5 500 500
L2e мм 275 312,5 350 387,5 425 462,5 500 500
h мм 170 193 216 240 263 286 309 154
a мм 210 247,5 285 322,5 360 397,5 435 435
b мм 161 184 207 231 254 277 300 145
v л 1,268 1,703 2,212 2,794 3,429 4,129 4,894 2,365
V л 7,607 11,95 17,70 25,143 34,29 45,419 58,725 28,384
Рамок шт. 6 7 8 9 10 11 12 12
Аманас Калчев,
Пчелярство №№ 11 и 12/00
Мой компьютер приносит вам свои извинения за то, что вместо букв в текст пролезли какие-то противные рожицы, и таблица перестала быть таблицей.