Пошаговая инструкция по постройке купольного дома

Специфическая форма купольного дома требует особых технологий и составляющих. Его преимущества – устойчивость к ветровым нагрузкам, прекрасная звукоизоляция, большой объем – настолько привлекательны, что над методами сооружения неустанно работали почти 100 лет.

Каркасный метод сооружения позволил возводить огромные здания сферической формы: выставочные торговые центры, музейные комплексы для крупных объектов, стадионы, научные объекты. Используя те же технологии, можно выстроить и собственный загородный дом в виде шара.

Различают несколько проектов такого типа:

• Геодезический – основой служит каркас из треугольных элементов, собранных по сотовому принципу. Такая система отличается высокой несущей способностью. Чем выше здание, тем больше треугольных и многоугольных элементов используется и тем выше прочность конструкции. Между собой балки и стержни соединяются коннекторами – это единственный допустимый метод крепежа.
• Стратодезический – купол имеет осевую симметрию, собирается из дугообразных вертикальных элементов. Горизонтальные перемычки опоясывают купол. Сегменты такого каркаса имеют трапециевидную форму. Размеры элементов уменьшаются по направлению к центру купола. Крепеж выполняется за счет врезки балок друг в друга, так что таким образом сооружают даже деревянные сферы. Главная особенность по сравнению с геодезической моделью: здесь деформация скручивания компенсирует обшивка, а не каркас.
• Монолитный – капитальное строение, возводимое из бетона или железобетона. Оно тяжелое, хотя и прочное. Для сооружения монолитного купола применяют 2 технологии: торкретирование и заливка в несъемную опалубку. В первом случае «опалубкой» служит надуваемый тканевый пневматический каркас, по форме которого выгибают и крепят арматурные сетки, а затем заливают бетоном. Второй метод от обычного монолитного отличается лишь формой опалубки из пенополистирола.

Купольные дома, возведенные по каркасной технологии, намного легче и обычно прочнее обычных.

Галерея: стратодезический купол из поликарбоната (25 фото)

Измерения и расчеты

При наличии желания построить геокупол своими руками сначала необходимо провести все математические расчеты. Главная задача расчета геодезического купола состоит в том, чтобы имея определенный радиус, получить такие данные:

• общую площадь и высоту строения;
• площадь поверхности геодезического купола;
• длину и число ребер;
• величину углов между ребрами строения;
• нужный тип и общее число специальных коннекторов.

Необходимо заострить внимание на таком узле для постройки геокупола, как специальный коннектор. Эта деталь представляет собой узел, соединяющий между собой все стропильные части. Так как коннектор является главным элементом для закрепления всей конструкции, то он изготавливается из прочного материала высокого качества.

В зависимости от конструкции геодезического купола и места расположения в нем, соединительный коннектор должен иметь разное количество лепестков. Все крепления для постройки купольного дома можно приобрести или изготовить своими руками. Хорошим примером может быть коннектор из обычной перфорированной ленты. Подобный коннектор обладает очень ценным качеством, потому что на нем довольно просто регулируется угол наклона. Геодезические купола с маленьким диаметром можно построить безконнекторным методом. Однако при строительстве большого дома применять для крепежа ребер коннектор из металла необходимо.

Для того чтобы произвести расчеты, нужно знать габариты строения. Необходимо запомнить, что общая площадь изготовленного геодезического купола будет немного меньше площади окружности, потому что в основании располагается многогранник, который вписан в круг. Высоту постройки можно определить по общей длине диаметра. Стоит заметить, что чем больше высота купола, тем конструкция будет больше похожа на сферу.

Чтобы рассчитать нужные детали будущей конструкции, стоит применить специальный онлайн-калькулятор. Нужно ввести данные о высоте и радиусе постройки, а калькулятор сделает расчеты геокупола и предоставит длину и число ребер, вид и количество соединительных коннекторов.

Устройство купольного дома

Приведем примерный перечень работ по устройству купола коннекторной сборки

• разметка на местности, подготовка основания проводится по обычным технологиям. Растительный слой грунта срезается, заменяется слоем утрамбованного щебня, а затем слоем песка. Если фундамент выбран ленточный, армирование и заливка проводятся по стандартной технологии. Все коммуникации подводятся на этом этапе. Как вариант фундамента возможна опорная десятиугольная конструкция из свай. Опорные элементы в виде трапеций и обвязку фундамента собирают на шурупах по чертежам.

• для монтажа «стен» используют подготовленные по чертежам элементы из бруса, соединения на шипах и пазах, укрепленные шурупами. Дверные и оконные коробки также заготовлены предварительно и устанавливаются по месту с дополнительной обвязкой и креплением.

• ребра, образующие основной каркас, нужно обработать антисептиком и антипиреновым составом. Затем выполняется обшивка дома с внутренней стороны. Можно использовать обычную фанеру. Для внешней отделки легче всего работать с рубероидом, раскраивая его на треугольники и закрепляя их на куполе расплавом обычной смолы или клеем. Этот слой будет гидроизоляционным, его надо делать с нахлестом деталей.

• по слою гидроизоляции набивается обрешетка из брусков, с высотой зазора по расчету нужной толщины утеплителя, затем делают наружную обшивку, финишную «кровлю», и отделку. Утепление купола изнутри – более практичный вариант. Иногда устраивают засыпную теплоизоляцию купола – из древесных опилок. Водозащита такой конструкции должна быть выполнена очень тщательно.

• настилка пола, монтаж окон и дверей, подключение коммуникаций.

Разговор шел о геодезических куполах. Вид купола, называемый стратодезическим, отличается от геодезического принципом, более простым монтажом и подгонкой окон и дверей, отсутствием коннекторов и мостиков холода, которые они неизбежно дают дому, а также – намного более высоким расходом материала, в частности, дорогого клееного бруса или металлопроката. Но прочность их все же ниже, чем у геодезиков.

Вопрос будущего повсеместного строительства куполов – комфортных и дешевых, вопрос не только технологий. Возможно, это вопрос идеологии и новых систем строительства?

Особенности конструкции — плюсы и минусы

Купольные деревянные дома для проживания, прежде всего, отличаются неординарным внешним видом. Подобная конструкция предполагает больший простор по сравнению с аналогичным по площади квадратным домом. Купольные сооружения обладают и другими преимуществами:

• экономичность строительства купольного здания (для возведения дома в виде полусферы и фундамента расходуется меньше строительных материалов, чем для стандартного строения);
• простота сборки (геокупол легко построить своими руками из готовых составных частей при помощи коннекторов);
• комфорт и эргономичность купольного деревянного дома, воздух в котором свободно циркулирует;
• надежность (проекты прочных купольных зданий давно и с успехом применяются на западе, технологии строительства проверены временем);
• энергосбережение (купольные частные сооружения отлично держат тепло);
• возможность реализации необычных проектов строительства и интерьера с круглым пространством.

Купольные конструкции обладают и рядом недостатков:

• стоимость проекта строительства дома увеличивается из-за необходимости устанавливать окна нестандартной формы;
• мебель также необходимо подбирать в соответствии с нестандартной планировкой здания.

Несмотря на то, что среди преимуществ домов в форме сферы относится надежность, многие сторонники стандартных сооружений испытывают психологический барьер, поскольку дом из легких материалов, напоминающий муравейник, кажется игрушечным и не пригодным для жилья.

Что такое купольный дом: особенности и история возникновения

Под купольным домом принято понимать строительный объект со сферической, закругленной крышей. Однако это лишь общее описание такого типа построек. Многие отмечают, что купольный дом внешне похож на жилище эскимосов (на иглу).

Современные сферические здания выглядят просто невероятно, проекты поражают воображения. Для проектировщиков особой задачей является грамотное совмещение одной главной сферы с пятью боковыми. Готовый результат проекта во многом зависит от фантазии дизайнера и ваших личных предпочтений.

Купольный дом: пример внутренней планировки Источник greenadaptability.wordpress.com

Первые сферические постройки появились еще в Византии, да и эскимосы стали создавать свои жилища в условиях экстремально низких температур еще много лет назад. Из этого можно сделать простой вывод – в древности дома округлой формы пользовались не меньшей популярностью, чем в наши дни, однако тогда для их возведения использовался более прочный материал – натуральный камень.

Северные народы первыми заметили, что сферические постройки обладают высокой ветроупорностью и сейсмоустойчивостью.

В 1951 году американский архитектор Ричард Бакминстер Фуллер предложил использовать сферическую конструкцию в качестве основы для строительства жилых построек.

Купольный дом с открытой террасой под одной крышей Источник pinterest.com

Особенности купольного дома

Строения, возведенные по купольной технологии, отличаются рядом свойств. Дом-купол представляет собой новый вид сооружений, который имеет такие особенности:

1. Энергосбережение. Отопление требует на 30% меньше энергоресурсов, чем в стандартных зданиях.
2. Прочность. Равномерное распределение нагрузки обеспечивается формой конструкции.
3. Максимальная экономия. Купольный дом из газобетона экономит около 50% денег, чем стандартный.
4. Оптимальное распределение пространства. Отсутствие несущих стен не имеет никаких ограничений в планировке.

Купольные стратодезические конструкции.

От геодезических, стратодезические конструкции отличаются конструкцией каркаса, которую образуют, условно назовём их, параллели и меридианы.

Естественно что при такой конструкции можно вставить окна любой формы, не привязываясь к треугольнику.

Теперь и Вы знаете, как отлечить геодезический купол от стратодезического.

ЭКОЛОГИЧНЫЕ И ДЕШЕВЫЕ СТРОЙМАТЕРИАЛЫ

Купольные дома – выгодное решение жилищного вопроса

Купольные дома являются разновидностью каркасно-щитового строения, состоят из элементов купола, стоек, соединительных элементов (коннекторов). Существуют варианты куполов без коннекторов.

Возведение таких сооружений получило распространение во всем мире благодаря оригинальному внешнему виду и целому ряду преимуществ, включая рациональное использование пространства и существенную экономию. Купольными могут быть не только жилые дома, но и более крупные объекты: промышленные помещения, выставочные центры, спортивные объекты.

История появления

Жилища круглой формы были известны людям издревле: иглу, юрта, яранга. Но только в 20 веке благодаря инженеру и изобретателю Ричарду Фуллеру появились разработка и патент на конструкцию геодезического купола с конструктивным соединением в форме треугольника, что позволило возводить в короткие сроки экономически выгодные и прочные здания. Таким образом, в послевоенное время в США должна была решиться вставшая остро проблема доступности жилья.

Не менее важной вехой в становлении строительства на основе геодезического (а потом и стратотезического) купола стало появление на рынке французской компании Domespace, ее основателем стал Патрик Марсилли. Первый дом данной компании был возведен в далеком 1987 году. Сегодня купольные строения достаточно распространены, и их можно встретить на любом из континентов.

Разновидности купольных домов

Получившие широкое распространение совсем недавно купольные строения имеют свои особенности и бывают различных видов в зависимости от типа и формы самого купола, технологии возведения, используемых материалов.

В качестве основы для строительства могут использоваться следующие элементы.

От выбора типа купола изначально зависит и технология возведения здания. К примеру, для устройства монолитного бетонного купола необходимо в первую очередь укрепить ткань ПВХ по периметру фундамента и надуть ее.

Далее мастерами наносится на обратную сторону мембраны утеплительный слой из пенополиуретана. К нему в дальнейшем будет прикреплен арматурный силовой каркас.

Для геодезического типа купола характерно применение коннекторов (соединительных узлов для деревянных частей дома). Они могут быть разной формы: пятилучевой, шестилучевой с различной частотой.

Технология возведения геодезического купольного дома

Перед возведением купольного дома необходимо позаботиться о заливке фундамента. Благодаря своей легкости конструкция не требует особых прочностных характеристик основания, достаточно обустроить облегченный ленточный мелкозаглубленный фундамент.

Профессиональные строители стараются использовать более современный способ, нежели коннекторы. В таком случае ребра производятся с точной подгонкой, до миллиметра, чтобы их можно было легко соединить друг с другом.

Основная нагрузка при использовании данной технологии ложится на соединение между треугольными элементами, что делает всю конструкцию более устойчивой к влиянию ветра и землетрясений.

Сами сегменты могут быть различных размеров, от1/2 до 5/8. Их правильный выбор гарантирует наиболее эстетический вид всего здания: максимально приближенный к округлым формам.

Оконные проемы нестандартной пятиугольной формы можно монтировать в стены в неограниченном количестве, единственное, что следует учесть, это возможные теплопотери в связи с остеклением. Чем больше окон, тем лучше должна быть теплоизоляция.

Если длина ребер превышает 2 метра, то вставить дверной проем не составит проблем. Если же размер меньше, к дому пристраивают небольшую прихожую для комфортного монтажа входной группы.

Основные этапы строительства

Прежде чем приступить к основному строительству, необходимо выполнить ряд подготовительных работ:

1. определение места для расположения дома;
2. проведение замеров и разметки;
3. выбор модели, формы, количества и размеров ячеек для купольного дома;
4. подготовка проекта;
5. расчет и изготовление стропил, коннекторов и других элементов дома;

Строительство купольного дома требует тщательности в расчетах, но проводится легко и достаточно быстро. Так, одноэтажный купольный дом можно возвести за 2-3 месяца без привлечения дополнительных сил и спецтехники.

Это увеличивает армию поклонников данной технологии, с каждым днем все больше семей выбирают дом с геодезическим куполом для постоянного проживания, а предприниматели делают ставку еще и на необычный внешний вид, выбирая данную технологию для строительства торговых центров и других общественных помещений.