Мы привыкли к тому, что подавляющее большинство зданий имеет прямоугольную форму с четко выраженными стенами и крышей. Однако существуют необычные для нашего глаза дома, у которых стены и крыша – это одно целое, а их конструкция отличается от традиционной прямоугольной. К таким строениям относятся купольные здания.
Что такое купольный дом
Нередко купольные здания называют скайдомом – по названию строительной компании, которая массово продвигает постройки такой необычной формы. Еще одно название дома куполообразной формы – дом-сфера. Отличительной чертой скайдома является его круглая форма. Купол – очень жесткая и надежная конструкция и им можно накрыть большое пространство, не используя при этом какие-либо дополнительные промежуточные опоры.
Площадь внешней поверхности сферы всегда меньше площади любой другой фигуры с таким же внутренним объемом. Именно поэтому при строительстве купольного дома для ее внешней поверхности используется меньшее количество строительных материалов.
Плюсы и минусы купольного дома
Необычность формы купольного здания можно отнести как к положительным качествам, так и к недостаткам. Для людей, желающих показать свою индивидуальность, необычное круглое здание будет гордостью, однако оно с трудом подойдет для того, кто старается не выделяться из толпы.
достоинства скайдома
- вес купольных домов относительно небольшой, поэтому при их возведении можно применять любые типы фундаментов, однако экономически целесообразнее использовать легкие ленточные или свайные;
- при строительстве купольного дома благодаря меньшей площади поверхности снижается количество требуемых стройматериалов, причем экономия может достигать 30%;
- стены и крыша скайдома составляет единое целое, для такой постройки нет необходимости в стропильной системе;
- благодаря аэродинамической форме купольное здание способно выдерживать сильные ветровые нагрузки (до 70 м/с), причем вне зависимости от направления ветра;
- купольный дом способен выдержать большие снеговые нагрузки, к тому же, из-за своей формы, снег может задерживаться лишь в верхней части купола.
- в отличие от традиционных построек, купольная конструкция не складывается даже при значительном повреждении;
- обогрев и кондиционирование скайдома обойдется дешевле по сравнению со зданием другого типа такой же площади из-за того, что купольная конструкция имеет меньшую внешнюю поверхность;
- внутри купольных домов более светло по сравнению с традиционными постройками, так как потолок является своего рода вогнутым зеркалом, фокусирующим световые лучи;
- для купольного здания применяются окна самой различной формы, причем они могут быть ориентированы в любую сторону. Традиционные прямоугольные лучше устанавливать в нижней части здания. При желании можно выполнить даже круговое остекление дома.
недостатки скайдома
- при постройке дома наиболее трудоемкой работой является производство большого количества ребер различного размера, а также изготовление на них запилов для сопряжения при бесконнекторном способе соединения;
- монтаж купольного здания осуществляется путем соединения большого количества фрагментов, поэтому предъявляются высокие требования к герметизации и утеплению всех стыков и швов;
- внешние и внутренние поверхности купольного здания обладают определенной кривизной, в то время как практически вся обстановка дома имеет прямоугольную форму, что усложняет монтаж полок, карнизов, расстановку мебели, особенно при небольшом диаметре купола;
- изготовление окон, имеющих форму, отличную от прямоугольной, стоит намного дороже по сравнению с обычными;
- из-за отсутствия плоской поверхности непосредственно на куполе здания затруднена скрытая установка солнечных батарей и солнечных коллекторов.
Расчет купольного дома
Традиционным архитектурным куполом считается свод, образованный с помощью кирпичной или каменной кладки. Такие купола крайне редко используются при возведении частных домов. Развитие строительных технологий и применение современных материалов позволило создать новые приемы в сооружении купольных конструкций.
Существует несколько видов куполов, однако для частного строительства чаще всего используется два вида купольных конструкций:
- арочный купол (купол-зонтик) – купол, внешне напоминающий зонт и образованный рядом изогнутых ребер, нижние стороны которых располагаются по окружности основания купола, а верхние сходятся у его центра;
- геодезический купол – купол, представляющий собой сетку из множества плоских фигур, вписанных в сферу. Если необходимо придать куполу максимальную прочность, то сферу должен быть вписан треугольник, самая жесткая плоская фигура.
Изготовление ребер арочного купола является трудоемким и сложным процессом, а их установка, как правило, требует использования тяжелой строительной техники. Сборка же геодезического купола значительно проще, чем арочного, все работы по монтажу можно выполнить вручную, так как его элементы меньше и легче.
Материал для изготовления каркаса геокупола может быть самым различным, например, дерево, металл, пластик. Ребра (распорки) крепятся между собой с применением запилов (безконнекторные), специальных соединителей (коннекторные), внахлест и другими способами.
Для граней купольной конструкции выбор материалов еще более разнообразен: древесина, фанера, плита OSB, SIP-панели, экструдированный пенополистирол, пенопласт, и многое другое.
Из-за специфической конструкции далеко не все фирмы принимают заказы на изготовление купольного дома. При желании и наличии некоторого опыта в выполнении строительных работ можно самостоятельно возвести скайдом.
Расчеты купольных конструкций сложны, поэтому неспециалисту проще воспользоваться готовыми он-лайн калькуляторами, например, таким:
Параметры, необходимые для расчета купольного дома
Для расчета купола в он-лайн калькулятор необходимо ввести необходимые данные о виде, размере проектируемого купола и используемых материалах.
частота разбиения
В первую очередь выбирается частота V, т.е. определяется, на сколько будут разбиваться вершины. Частота разбиения обозначается как 1V, 2V, 3V и т.д.
За единицу 1V принимается вписанный в сферу икосаэдр – объемная правильная фигура, состоящая из 20 равносторонних треугольников, соединенных 30 одинаковыми ребрами. При различном значении частоты разбиения каждый треугольник, составляющий грань икосаэдра, будет в свою очередь разделен на следующее количество треугольников:
- 2V – 4 треугольника;
- 3V – 9 треугольников;
- 4V –16 треугольников;
- 5V – 25 треугольников;
- 6V – 36 треугольников и т.д.
Чем выше частота разбиения, тем больше будет граней многогранника и он будет точнее вписываться в сферу. Увеличение количества граней приведет к тому, что ребра будут иметь все меньшую длину, а их количество – увеличиваться при увеличении прочности фигуры.
класс разбиения
Класс разбиения определяет форму многогранника. Используется 3 класса разбиения, которые обозначаются римскими цифрами. Фигура с частотой 1V является икосаэдром и может иметь только класс I.
Условно можно сказать, что многогранники с частотой 2V и выше образуются разбиением каждой грани икосаэдра на большее количество частей.
Линии сетки деления могут располагаться под разными углами к ребрам икосаэдра, а значит, грани новообразованных многогранников в зависимости от их проекции на грань икосаэдра будут иметь различный размер и различную форму. Именно этот угол будет определять класс, присваиваемый фигуре: I, II или III.
метод разбиения
Для разбиения многогранной фигуры применяются три основных метода:
- «Равные хорды»;
- «Равные дуги»;
- «Мексиканец».
Из-за того, что расчет купола методом равных хорд точнее и менее сложен, этот метод является более распространенным.
Методом равных дуг получается более равномерная сеть граней многогранника, однако неудобством является большее количество типоразмеров распорок.
Методом «Мексиканец» купол разбивается таким образом, чтобы уменьшить число типоразмеров распорок до значения, равного частоте деления.
осевая симметрия
При расчете купола выбирается ось симметрии для отсечения его части. При рассмотрении геодезического купола можно заметить, что многоугольник, вписанный в сферу, имеет два типа внутренних узлов: точки соединения пяти и шести распорок. При проектировании необходимо выбрать один из трех вариантов:
- Pentad – прохождение оси через точку соединения пяти распорок;
- Cross – прохождение оси через точку соединения шести распорок;
- Triad – прохождение оси через треугольник, являющийся гранью многоугольника.
фуллерен
Вид купола «фуллерен» получил свое название от молекулярного строения некоторых веществ, которое представляет собой объемный замкнутый многогранник, чаще с пятиугольными или шестиугольными гранями.
Он-лайн калькулятор позволяет построить купольные конструкции в виде многогранника, гранью которого является треугольник. Если необходимо изменить тип грани на шестиугольник, следует выбрать «Фуллерен». Так как купол может быть или вписанный внутрь сферы, или описанный вокруг нее, при вводе данных в калькуляторе предусмотрен выбор соответствующего значения: «Нет», «Вписанный», «Описанный».
часть сферы
Чтобы при расчетах получить купол требуемой высоты, следует из пяти предлагаемых значений выбрать требуемое значение пункта «Часть сферы». Максимальная высота конструкции – 1/1 (т.е. полная сфера), минимальная – 1/4.
выравнивать основание
При необходимости выравнивания основания необходимо установить галочку напротив соответствующего пункта меню, при этом будет произведен расчет размеров и формы тех ребер, которые опираются на основание.
радиус сферы
Для расчета купола вводятся данные о радиусе проектируемой постройки.
способ соединения
Для соединения элементов конструкции между собой следует выбрать способ соединения: коннекторный (Piped), с помощью специальных соединителей, или бесконнекторный. Бесконнекторные способы GoodKarma, Semicone и Joint отличаются типом соединения, который можно рассмотреть на построенной программой схеме.
диаметр трубы
При выборе коннекторного (Piped) типа соединения, необходимо ввести в калькулятор диаметр трубы соединителя. Применение коннекторов значительно упрощает соединение ребер между собой, однако усложняет утепление и герметизацию.
ширина, длина
Для расчета размеров и количества ребер, составляющих каркас купола в соответствии с выбранным типом соединения необходимо ввести данные о материалах, которые планируется использовать.
По результатам введенных данных рассчитываются размеры, форма и количество ребер, необходимых для возведения купольной конструкции.
При выборе вкладки «Схема» можно увидеть расположение распорок купола, причем для упрощения сборки конструкции каждое ребро определенного размера обозначено своим цветом.
Вкладка «Кровля» позволяет рассчитать и выбрать вид кровли.
Вкладка «План» показывает разметку фундамента под куполом.
Планировка и интерьер купольного дома. Фото внутри и снаружи
Непривычным в скайдоме является его непрямоугольность, что нередко приводит к нерациональному использованию площадей и создает определенные трудности при планировке и оформлении интерьера. Любители простора и минимализма по достоинству смогут оценить купольный дом. Планировка любого здания во многом определяется размерами дома, его назначением, местоположением, финансовыми возможностями и, в конце концов, предпочтениями хозяев. Не может быть единого проекта, который удовлетворил бы всех и каждого.
Купольный дом сам по себе очень прочный, в связи с чем нет нужды во внутренних несущих стенах. Перегородки, разделяющие подкупольное пространство на отдельные помещения, могут быть выстроены в любом удобном месте.
Входная дверь может быть установлена непосредственно в конструкции купола, однако лучше выполнить небольшую пристройку к дому, которая будет выполнять функцию прихожей.
Также очень удобной будет пристройка-веранда, которая увеличит площадь здания.
Особенности скайдома позволяют разместить окна в любом месте купола, однако их расположение должно соответствовать внешнему дизайну здания. Круговое остекление дает возможность любоваться окружающим ландшафтом, а остекление верхней части купола – наблюдать за облаками и звездами.
Винтовая лестница является украшением интерьера любого дома. Для двухэтажного купольного здания оригинально будет смотреться такая лестница, размещенная в центре подкупольного пространства. Винтовая лестница не требует много места, в то же время она должна иметь достаточную ширину, чтобы смогли разминуться люди, движущиеся во встречных направлениях.
Интересным решением может быть размещение ванной комнаты, туалета, кладовки в центре купола, остальное пространство целесообразно разделить на зоны: гостиная, спальня, столовая и т.д.
Возможен противоположный вариант планировки, для чего все внутреннее пространство делится на сектора необходимой величины, а центр остается свободным для оборудования входов в помещения.
С целью увеличения общей площади и обособления создаваемых зон, нередко соединяют вместе несколько куполов, чаще отличающихся по размеру.
Для кухни очень важно иметь хорошее освещение. В купольном доме есть возможность установить большое количество окон и разместить у них рабочую стенку кухни, тем самым максимально использовать естественное освещение.
При выборе проекта стоит учитывать, что чем больше размеры здания, тем проще оформить внутренний интерьер купольного дома, так как кривизна поверхности будет менее заметна.
Купольный дом – это неплохой и оригинальный дом за относительно небольшие деньги, позволяющий людям жить в нем очень комфортно.
Loading ...