Фундамент для дома сферы

Купольные дома (сферические): геодезический купол

Для современного жителя возведение частного здания считается заманчивой перспективой. Это возможность выбраться из душного города, жить на собственном участке, воспитывать детей в экологичных и натуральных условиях для человека. Что вы знаете о сферических купольных домах?

Купольные дома, проекты и цены

Одной из необычных разновидностей построек называют дома-сферы, другое название — геодезические дома. Хотя они появились на современном строительном рынке приблизительно в 2008 году, их никаким образом нельзя отнести к изобретениям современной архитектуры.

Постройки округлой формы с куполами строили еще в Старой Византии. Хотя, как правило, отдавали предпочтение таковой форме квартир обитатели северных стран, для которых вопрос обогрева здания зимой стоял слишком остро.

Кто изобрел геодезическую (купольную) конструкцию и для чего? Ричард Бакминстер Фуллер, философ, математик, инженер, историк, поэт. В 1951 году изобрел и запатентовал геодезический купол.

Многими фирмами в России освоена технология создания купольных строений, поэтому купить такой дом, подходящий вашим требованиям не составляет проблем. Понять, как выглядят купольные дома, можно из следующих фото.

Купольное сооружение, созданное для проживания людей, решает задачу создания удобной конструкции, позволяющей не допустить воздействия неблагоприятных факторов, оказываемых окружающей средой. Здесь имеет место положительное энергетическое равновесие. Все, кому удавалось жить в этих домах, говорят, что нахождение в строении вызывает чувство легкости и благодати.

Аэродинамическая конструкция может усилить сопротивляемость дома сильному ветру. Такое строение окажется стойким к сейсмическим воздействиям, согласно произведенным расчетам, безмятежно вынесет колебания земной коры силой до 10-12 баллов.

Даже опытных строителей часто интересует вопрос, как производить расчет купольного дома и какова его стоимость. Нельзя ответить определенно, так как в процессе проектирования могут потребоваться дополнительные пристройки, разнообразные способы отделки и материалы. Тем не менее, быстро рассчитать основную конструкцию поможет калькулятор расчета купольного дома. Учитывая то, каким способом соединены ребра, их сечение и радиус окружности основания, можно получить информацию о количестве типов и числе вершин, ребер, граней, их размерах, структурной схеме купола, участках схемы на концах ребер, чертежах граней, ребер узлов.

Конструктивные особенности дома-купола

Обычно при составлении проекта рассчитывается стандартное строение, диаметром 8,1 метр. Этот размер используется при разработке типовых и частных проектов.

При радиусе купола 8м, дом имеет площадь основания около 153 м2 и высоту потолка от 7м! Какое другое двухэтажное строение, площадью около 300 м, возможно построить за короткое время?

Подробно следует рассмотреть главные отличительные особенности, включающие в себя планировку купольных жилых построек. Основание дома — база любой постройки. Его характеристики будут определяться следующими факторами: видом и механическими свойствами грунта.

При возведении такого строения будет экономный расход строительных материалов: здание будет отличаться легкостью, экономия на закладке фундамента от 25 до 40%.

К готовому дому можно возводить пристройки, максимум — 5 штук, добавляются к первому этажу сферического сооружения. К потерям жесткости системы они не ведут и могут находиться в любых из 5 проемов купола. Их применяют в виде соединения соседних куполов, веранд, оранжерей, соляриев, бани и т.д. Позитивный момент — значительное повышение нужной площади. На завершающем этапе строительства внутренняя отделка и планировка не требует несущих стен. Поэтому можно позволить себе комнаты, лофты, мансарды и прочие архитектурные изыски без ущерба для прочности конструкции.

Купольные дома строятся из деревянных балок с заполнением из пенополистирола, либо стекловолоконных панелей. Эти современные не тяжелые и надежные материалы принято применять в виде теплоизоляционного материала. Для условий климата средней полосы, необходимой толщиной утепляющего материала будут 15 см, которые без трудностей устанавливаются при обычной толщине стен. В последнее время в этих целях стали использовать расширяющуюся пенную массу.

В виде кровельного материала для дома традиционно применяют битумную черепицу: она имеет довольно привлекательный вид, цена — также приемлема. С этим материалом просто работать, легко подобрать подходящую фактуру и цвет.

Дизайн купольного здания может учитывать окна различной формы: обычные прямоугольные, пяти, шести и треугольные. Они могут быть украшением необычного фасада. Грамотное размещение окон любой формы даст возможность получать экономию на освещении и отоплении здания. Даже зимой, в солнечные дни, дом сможет получать дополнительное пассивное отопление солнечным светом.

Для внутренней отделки дома используются материалы:

• вагонка;
• МДФ;
• OSB;
• гипсокартон;
• пластик;
• всевозможные декоративные штукатурки.

Благодаря такому разнообразию отделочных материалов, интерьер дома будет сочетаться и при этом выглядеть эффектно и красиво.

Системы вентиляции и отопления купольных зданий аналогичны тем, что применяются в классическом строительстве. Для полноценного отопления нужно приобрести и установить обогревательные приборы, мощность которых будет приблизительно на 30% меньше.

Преимущества дома

Отзывы людей, которые уже испытали на себе, что такое проживать в купольных домах, помогают определить следующие положительные стороны представленных конструкций:

• Возможность при минимальной площади поверхности получить максимальный объем;
• Идеальная форма, которая может выдерживать большие порывы ветра и нагрузку снега;
• Экономия на фундаменте. Легкость конструкции снижает нагрузку на грунт, что позволяет применять более экономичный тип фундамента. Обычно под сборный дом делается ленточный фундамент на глубину до 90 см. В результате заказчик защищен от проблем с перекосом здания и трещинами в фундаменте.
• Экономия энергии в условиях как холодного, так и теплого или жаркого климата. В холодном климате обычный каменный дом потребляет для отопления и горячего водоснабжения порядка 225 кВтч/м2 в год; деревянный — 100 кВтч/м2 в год. Стена купольного каркасного дома при средней толщине в 200мм отвечает требованиям современных норм и, более того, превышает их. Даже в морозы снижение температуры при отключении отопления внутри помещений составляет 2° С в сутки. Можно сравнить стоимость содержания двух строений за 50 лет — кирпичного и каркасного. Получается, что на разницу (не в пользу кирпичного) можно построить еще один каркасный дом.
• Отсутствие сезонности строительства.
• Невысокие цены. Надежный купольный деревянно-каркасный дом стоит меньше, чем традиционный каменный.
• Высокая устойчивость.

Недостатки

Недостатки возведения сферических зданий есть, хотя предпосылки их заключаются абсолютно не в конструкции, экономичности или же методе самой конструкции. Они носят скорее психологический и информационный характер . Действует малая осведомленность о купольном строительстве, отсутствие своеобразных знаний в сфере фуллеровской геометрии.

Возведение купольного дома своими руками

Соорудить дом-сферу можно своими руками. При строительстве такого сооружения используется следующая технология:

1. После закладки основания на стройплощадку завозят составляющие конструкции. Собрать каркас под силу даже человеку, который не имеет больших знаний в строительстве. Купленные материалы поставляются полностью готовые для сборки, они промаркированы и обладают цветовой кодировкой.
2. С целью упрощения работ по сборке купола, предпочтительно отыскать себе помощника. Для сборки каркаса используют доски и стальные модули. Процесс осуществляется при использовании гаечного ключа, доступность сборки достигается благодаря заранее подготовленными отверстиями.
3. После окончания сборки, каркас обшивают гидростойкой фанерой и утепляют, применяя паро — и теплоизолирующие материалы. Типовой слой термоизоляции составит 15 см. Для постройки второго этажа устанавливать вспомогательные несущие стены не потребуется.
4. Защиту внешней части постройки составляют окна и крыша. Для ее сооружения используют оцинковку, жесть, дранку, гибкую битумную черепицу. Заканчивается возведение внутренней планировкой и отделкой. Чтобы достичь нормального результата используются фактурные штукатурки, гипсокартон, краски, вагонка и панели из фанеры.

Купольный дом под ключ можно возвести за короткий период времени. Узнать подробнее о конструктивных особенностях, планировке и об их строительстве можно из видео.

Источник

Купольные дома: примеры и обзор технологий строительства

В представлении большинства людей жилой дом – прямоугольная коробка под скатной крышей.

К конструкциям сферического и купольного очертания отношение двоякое. Привлекая внимание необычным «космическим» видом у многих они вызывают сомнения в надежности и удобстве проживания.

Преодолеть сложившийся «кубический» стереотип, объективно изучить достоинства и недостатки купольных домов, оценить возможность их самостоятельного строительства вам поможет эта статья.

Дом сфера – прихоть архитектора или подсказка природы?

Начнем с того, что многие выдающиеся изобретения человек позаимствовал у природы, наблюдая за жизнью животных. Давайте обратим внимание на «технологии», используемые птицами при строительстве своих жилищ. Нетрудно заметить, что здесь нигде нет прямых углов. Полусферы, шары, окружности – только такие формы признает природа. Получается, что столь любимая нами жилая «коробка» вовсе не является венцом творения.

Обратив внимание на этот природный феномен, инженеры исследовали механические свойства сферических и купольных конструкций. Оказалось, что они не только обладают отличной аэродинамикой, но и намного прочнее прямоугольных.

Энергетически сферическая поверхность безупречна. При максимальном внутреннем объеме она имеет минимальную площадь. Поэтому в купольном строении потери тепла во внешнюю среду в несколько раз меньше, чем в обычном доме. Не зря обитатели арктики эскимосы веками строили сферические домики «иглу» из снега. Практический опыт подсказал им, какой должна быть ветростойкая и энергоэффективная конструкция.

В наши дни сферические дома из области теоретики перешли в разряд практических технологий экологического строительства. Тысячи людей во всем мире успели оценить их преимущества и не жалеют о своем выборе.

Примеры и разновидности купольных конструкций

Сферическую конструкцию можно построить двумя способами:

• В виде геодезического купола (собирается из треугольных каркасных ячеек, стыкуемых с помощью узловых элементов — коннекторов).
• Из гнутых стоек или сегментов арочной формы, соединяемых вершинами (стратодезический купол).

По технологии стратодезического купола собирают «маковки» православных храмов. Геодезический купол пришел к нам из Америки. Его изобретателем считают инженера Фуллера.

Несмотря на различия во внешнем виде, эти конструкции отличаются минимальным весом, высокой жесткостью и устойчивостью.

Дома в форме сферы можно строить из любого материала, начиная от пенопласта и заканчивая бетоном. Выбор конкретного варианта зависит от технической оснащенности исполнителя. Для возведения жилых зданий чаще всего используют конструкции с деревянным каркасом.

Причин для этого несколько. Древесина – экологичный и прочный материал, обладающий высокой упругостью. Геодезические купола собирают из деревянных балок, соединяя их стальными коннекторами.

Стратодезические жилые конструкции строят из гнутоклееных балок.

Японская технология сферических зданий основана на использовании гнутых пенопластовых блоков с замками. Из них собирают небольшие одноэтажные постройки. Пенопласт в таком доме выполняет сразу две функции: конструкционного материала и утеплителя.

Минимальный вес дома-сферы позволяет возводить его на мелкозаглубленном ленточном или свайном фундаменте. Для утепления секций используют минвату, солому, эковату или пенопласт.

Наиболее распространенный вид кровельного покрытия – мягкая битумная черепица. Этот материал идеально ложится на криволинейные поверхности.

Сторонники экостроительства делают выбор в пользу деревянного гонта – тонких дощечек, образующих оригинальное чешуйчатое покрытие.

Недавно на рынке появились новые материалы, идеально адаптированные для создания бесшовного кровельного ковра. Это «жидкая пробка» (частицы пробкового дерева в акриловом полимере) и жидкая резина.

Как мы уже говорили, материал для строительства сферического дома может быть разнообразным. Если вам больше нравится бетон, нет проблем.

Современные технологии позволяют строить такие дома с помощью пневмоопалубки из ПВХ, на которую наносится вспененный утеплитель. Затем по утеплителю ставят арматурный каркас и наносят на него бетонную смесь методом торкретирования.

Из одних соломенных блоков дом-сферу не построишь. Этот материал используют как утеплитель. Солому плотно набивают в ячейки из досок и собирают из них купол.

Особенности строительства

Еще совсем недавно дом-купол был строительной экзотикой. За его возведение брались энтузиасты экологического движения и любители оригинальных конструкций. Сегодня интернет наполнен заводскими комплектами сферических домов. Необычное жилище на основе геодезического купола и стратодезическую конструкцию можно купить, не выходя из городской квартиры.

Тем же, кто предпочитает все делать собственными руками, мы рекомендуем остановиться на геодезическом куполе. В сборке он немного сложнее дома-сферы из полуарок, но зато не требует сложного оборудования для гнутья и склеивания древесины.

Самый ответственный узел конструкции – коннектор. От точности его изготовления зависит пространственная стыковка всех элементов. Поэтому для работы лучше купить готовый заводской комплект.

Следующий шаг – подготовка ребер каркаса из деревянных брусков толщиной 50 мм. Их ширина должна быть равной толщине утеплителя (минимум 10 см). Длину ребер выбирают, ориентируясь на сборочную схему геокупола.

Необходимое пояснение: в расчетах купольных каркасов используется термин «частота» или «сечение», обозначаемые символом V. Им определяется плотность разбивки поверхности купола на треугольники. Чем больше частота, тем менее «угловатой» и более шарообразной получается купольная конструкция.

Однако, увеличение частоты вызывает рост количества ребер и коннекторов, существенно усложняя конструкцию. Поэтому на практике чаще всего строят купольные дома с частотой 2V.

Кроме частоты нужно определиться с диаметром купола и его высотой. Если вы купите готовый комплект коннекторов, то пользоваться онлайн калькулятором для расчета длин ребер вам не придется. Изготовитель делает коннекторы для сборки каркаса заданной высоты и диаметра.

Как показывает практика, купол диаметром 8 метров и высотой 4 метра оптимален для сооружения двухуровневого дачного дома общей площадью 64 м2, зимнего сада или сауны.

Для того, чтобы построить купольный дом своими руками нужно выполнить несколько операций:

• Разметить на участке фундамент под каркас (ленточный, столбчатый, «шведская плита» или свайный).
• На стадии бетонирования заложить в фундамент анкера. Они нужны для крепления подкладочного бруса, к которому фиксируют первый ряд «треугольников» каркаса.
• Сборку ведут параллельными рядами, связывая ребра каркаса в пространственную конструкцию с помощью коннекторов.
• Завершив монтаж, купол изнутри обшивают деревянной вагонкой или гипсокартонном.
• В ячейки каркаса закладывают утеплитель, накрывают его ветрозащитной мембраной и обшивают снаружи плитой Изоплат или OSB.
• В местах установки окон обшивку не делают. В зоне установки дверей каркас «разрывают», оставляя в нем нишу нужного размера. Жесткость геодезического купола очень высокая, поэтому дверные проемы не могут ее существенно уменьшить.

Некоторые застройщики делают первый этаж в виде многогранника, а второй венчают геокуполом.

Дверной проем идеально вписывается в дизайн сферического здания. А вот треугольные окна и доборные элементы дверной коробки обходятся дороже обычных. Их приходится заказывать как нестандартные изделия.

Достоинства и интерьер купольных домов

Кроме упомянутых преимуществ – уникальной прочности и ветростойкости, сферические строения обладают и другими достоинствами:

• экономичностью (за счет легкого фундамента, сборки без привлечения кранов, использования эффективного утеплителя);
• возможностью свободной планировки жилого пространства благодаря отсутствию внутренних стен;
• отличными звукоизоляционными качествами;
• привлекательным внешним видом и уникальным интерьером.

Внутри круглые здания на удивление вместительны и красивы. Большая высота позволяет без проблем размещать в них второй этаж.

Даже под небольшим 4-х метровым куполом можно разместить комфортную баню. Сферическая форма и центральное расположение печи обеспечивают экономию тепла и равномерный прогрев помещений.

Характер отзывов о купольных домах в большинстве своем положителен. Владельцам нравится оригинальная форма, комфорт и вместительность этих построек.

Экономия энергоносителей, низкие затраты на строительство сферических зданий также часто упоминаются в комментариях их хозяев.

Из субъективных положительных эмоций следует отметить покой и умиротворенность, ощущаемые человеком в таком доме.

Источник