В современном строительстве в последние десятилетия намечается переход от унылого кубизма в сторону органической архитектуры, копирующей у природы ее гениальные разработки. Обратите внимание, что в природных конструкциях нет прямых углов. Здесь все рассчитано с удивительной практичностью и совершенством.
В этом смысле купольные дома по причине своей простоты, экономичности, эстетики и энергоэффективности заслуживают самого пристального внимания застройщиков.
http://geodesic.com.ua/dome-home/construction.html
Купольный дом, в основе которого лежит конструкция геодезического купола, строится по хорошо отработанной технологии обычного каркасного строительства.
Особенность представляет возведение самого геодезического купола, обеспечение вентиляции кровли, гидроизоляция, установка окон, дверей, и т.д.
Широкое распространение получили четыре способа постройки геодезических куполов:
1. Коннекторный, когда купол собирается с помощью коннекторов и ребер (отрезков бруса). Пример — универсальные конструкции фирмы Natural Spaces Domes
2. Бесконнекторный, когда купол собирается из готовых треугольных панелей. Пример — панельные конструкции фирмы Good Karma Domes
3. Бесконнекторный, когда купол собирается из точно подогнанных отрезков бруса. Пример — великолепные постройки EconOdome
4. Легкие геодезические конструкции из отрезков металлической/пластиковой трубы с тентом. Пример — ажурные конструкции Dome Company
Вряд ли стоит ожидать, что в нашей стране такой способ постройки жилья из легкого каркаса, укрытого тентом, приживется… Впрочем, зарубежный опыт демонстрирует высокую жизнестойкость конструкции, возможность ее использования даже в условиях суровой канадской зимы и альпийского высокогорья:
| 1/2 сферы | 3/8 сферы | 5/8 сферы | Авторство картинок — Acidome calculator — толковый российский on-line калькулятор |
Сегмент 1/2 сферы используется редко — в основном в небольших по размеру постройках диаметром до 8-10 метров. Это обусловлено тем, что частота купола при использовании половины сферы может быть только кратная 2, при этом мы получаем для купола с частотой 2V ограничение по размеру (8-10 метров), для купола с частотой 4V действует ограничение «по здравому смыслу» — такой купол нецелесособразно использовать для самых популярных размеров — от 8 до 14 метров. Примеры конструкций с использованием 1/2 сферы:
Первые два рисунка демонстрируют, что купольный дом по своей конструкции не всегда, и даже очень редко, имеет вид «чистого» сегмента сферы. Практикуется создание так называемой «юбки» — части дома с вертикальными стенками, на которой крепится непосредственно купол. Такая юбка позволяет эффективно использовать в конструкции купольных домов сегмент 1/2, 3/8 сферы частотой 2V и 3V. Юбка создает привычные нам вертикальные стены, увеличивая жилой объем помещений, и позволяет «регулировать» высоту потолков на этапе проектирования при двух- и трехэтажном строительстве. Обычно высота юбки от 0,8 до 2,0 м.
Дома из «чистого» сегмента сферы:
Дома с вертикальной стенкой («юбкой»):
Использование вертикальной стенки представляется нам более предпочтительным вариантом конструкции купольного дома, так как это дает возможность рациональнее использовать внутренний объем, и является единственно возможным решением при строительстве небольшого дома диаметром до 8 метров, иначе дом имел бы вид и внутренний объем большой туристической палатки…
Конструкция юбки:
| Вертикальная стенка может быть отдельной строительной конструкцией из кирпича, ракушняка, бетона, дерева, и т.д., к которой крепится купол. | ||
| Вертикальная стенка как составная часть конструкции купола. |
Устройство окон, дверей, входная группа. Ни с чем несравнимая эстетика купольного дома — это большой соблазн остеклить как можно большую площадь поверхности. Здесь мы встречаем два препятствия: 1). широкое остекление увеличивает потери тепла; 2). использование окон нестандартных размеров приводит к удорожанию проекта.
| Для первого этажа часто применяют прямоугольные или треугольные окна в вертикальном исполнении, которые крепят в специально создаваемых для этого, защищенных от осадков «эркерах» |
| Мансардные окна также могут быть стандартными, прямоугольными… |
Но никто не станет спорить, что окна, повторяющие по форме грани купола, будут смотреться лучше всего:
В сегмент сферы большого диаметра и малой частоты, где длина ребер превышает 2,5 метра, легко вписать типовую дверь. Купол большей частоты или меньшего диаметра придется модифицировать, удаляя или меняя часть элементов конструкции:
На практике проблему установки входных дверей и обустройства входной группы чаще всего решают двумя способами:
| Путем возведения предбанника (тамбура) — как пристройки к куполу | ||
| Вписывая двери в конструкцию купола таким образом, чтобы добиться максимального остекления входной группы |
Многоэтажный купольный дом. Технологически второй (иногда и третий) этаж создается аналогично, с той лишь разницей, что при строительстве «обычного» каркасного дома сначала возводятся все этажи, после чего устраивается крыша, а купольный дом строится наоборот — вначале ставится крыша (купол), после чего — в тепле, вне воздействия осадков — строится второй этаж и создается внутренняя планировка.
Устройство кровли и вентиляция купола. Купольный дом имеет хорошую естественную вентиляцию стен (купола), поэтому, как правило, в устройстве специальной вентиляции кровли в классическом ее виде не нуждается.
| Уникальная вентиляция купола. Иллюстрация из книги Domebook 2.Сочетание открытых вентиляционных отверстий (окон) в верхней части купола и в его основании позволяет не принимать специальные меры для обеспечения вентиляции кровли и дает существенную экономию электроэнергии, затрачиваемой на кондиционирование помещения летом. |
| Часто для улучшения вентиляции под потолком устанавливают вентилятор. |
Именно поэтому устройство кровли купольного дома очень простое: обшитый фанерными или OSB-панелями купол накрывают гидроизоляционной пленкой или другим гидроизолирующим материалом, поверх которого укладывают гибкую битумную черепицу:
Утепление купольного дома. Внутренние «треугольники» купола — это уже готовые ячейки для укладки теплоизолирующего материала — минеральной ваты, пенопласта, стекловаты, и т.д.. Если ребра купола имеют большую длину, тогда грани изнутри делятся дополнительными «распорками», придающими граням необходимую жесткость, и помогающими удерживать теплоизолирующий материал.
Однако, в многоэтажных конструкциях эффект естественной вентиляции купола ограничен делением купола на две или три части (этажа), поэтому, для обеспечения эффективной вентиляции подкровельного пространства утеплитель не закладывают на всю глубину ниши, а в нижней и верхней частях купола делают отверстия для входа и выхода воздуха, который проходит между слоем утеплителя и внешней обшивкой купола, обеспечивая вентиляцию кровли.
| Пенопластовые полоски обеспечивают вентиляционный зазор между утеплителем к обшивкой. |
Внутренняя обшивка купола. После укладки утеплителя ячейки зашивают треугольными панелями, вырезанными из фанеры, OSB-плиты, гипсокартона. Неплохой результат получается при использовании вагонки.
Отопление купольного дома. В небольших, особенно одноэтажных сооружениях эффективной системой отопления может быть небольшая печь или камин, установленные ближе к центру купола. При этом, в отсутствии хозяев или в ночное время достаточная температура в доме (10-14С) поддерживается с помощью электрических батарей, а при возвращении домой можно очень быстро поднять температуру в доме до комфортных 20-24С растопив печь или камин. Широкое распространение получила также установка системы «теплый пол».