Подготавливаем участок для монтажа геодезического купола
Подбор участка под построение купольной теплицы производится аналогично подбора места для любых других дачных построек – стараетесь, чтобы место было хорошо освещено. Строительная площадка тщательно очищается от мусора и ненужных предметов, а затем хорошо разравнивается.
При желании поставить купольную теплицу на фундамент (это может случиться, если вы решили строить ее, используя тяжелые стеклопакеты), то сначала необходимо разметить участок и вырыть траншею. Надобность в рытье траншеи отпадет, если вы будете использовать металлические сваи.
Если вы не планируете устанавливать теплицу на фундамент, покрываете дно будущего строения защитным материалом для того, чтобы сорняки не прорастали в теплице. Затем на материал насыпаете большой слой гравия. Площадка под теплицу должна иметь ровное дно.
Подготовительные работы
На подготовительном этапе надлежит выполнить следующее:
1. Выбор проекта. В чертежах проекта должны быть отображены такие моменты: — форма здания; — площадь; — количество стропильных элементов; — параметры ячеек; — число коннекторов и т.п. 2. Выбор места. На выбранном месте для построения купола следует сделать разметку в соответствии с размерами будущего здания. 3. Изготовление необходимых изделий для постройки. Ориентируясь на чертежи, необходимо сделать своими руками коннекторы, стропильные и фанерные элементы. 4. Обработка материалов. Древесине естественно надлежит обработать антисептиком, если используются металлические коннекторы, их обрабатывают антикоррозийными веществами.
Инструктаж по строительству
Проекты и конструкции
Для создания крыши (купола) строители используют силовой каркас. В первую очередь, его защищают специальными покрытиями, далее каркас обшивают различными декорациями, придавая помещению красоту и зрелищность .
Электричество и другие инженерные сети в сфере проводят внутри стен. Межкомнатные перегородки, окна и двери возводят, применяя стандартные технологии.
Сами каркасы соединяют специальными «коннекторами», которые несут основную нагрузку, поэтому нужно уделить им дополнительное внимание при проектировке. Если вы сами создаете такое жилое помещение площадью не более 300 м. кв., то рекомендуем использовать заготовки из стали 4-5 мм, а в центральной части можно использовать отрезки цельных труб
кв., то рекомендуем использовать заготовки из стали 4-5 мм, а в центральной части можно использовать отрезки цельных труб
Если вы сами создаете такое жилое помещение площадью не более 300 м. кв., то рекомендуем использовать заготовки из стали 4-5 мм, а в центральной части можно использовать отрезки цельных труб.
Исходные данные.
Область «Исходные данные» предназначена для задания геометрии каркаса. Можно изменять параметры в следующих полях:
«Многогранник» — многогранник на основание которого строится вся конструкция. Возможны два варианта: икосаэдр и октаэдр.
«Частота, V» — количество разбиений вершин. При увеличении частоты, увеличивается количество вершин и ребер соответственно. Чем больше это значение, тем больше форма каркаса приближается к сфере и тем меньше длина рёбер.
Икосаэдр — многогранник, у которого значение частоты разбиения V равно 1.
Октаэдр — многогранник, у которого значение частоты разбиения V равно 1.
Значение частоты разбиения равное единице соответствует конструкции в виде икосаэдра или октаэдра в зависимости от того какой многогранник задан в графе «многогранник». При увеличении частоты происходит разбиение рёбер многогранника на части. Количество рёбер, составляющих разбитое ребро, равно частоте разбиения.
Частота разбиения икосаэдра.
«Класс разбиения» — этот пункт отвечает за выбор способа разбиения, а следовательно и формы конечной конструкции.
При частоте разбиения равной двум и более возможны различные варианты каждого разбиения. Эти варианты делятся на классы. Если спроецировать разбиение на грань икосаэдра, то все возможные классы разбиения икосаэдра можно представить в виде схемы.
Классы разбиения купольных конструкций.
В калькуляторе римскими цифрами обозначены основные классы, всего их три. Арабскими цифрами обозначены вариации основных классов.
Аналогично способы разбиения задаются для октаэдра.
«Метод разбиения» — позволяет сделать выбор между «Равные хорды», «Равные дуги» и «Мексиканец».
«Осевая симметрия» — выбор оси симметрии, которая учитывается при отсечении части купола от сферы и выстраивании купола по вертикали. Возможные варианты:
- Pentad — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходится 5 рёбер.
- Cross — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходится 6 рёбер.
- Triad — ось симметрии проходит через грань.
«Фулерен» — выбор формы купола в виде фулерена, который вписывается («вписанный») в сферу, или описывает её («описанный»). Поле «Фулерен» не доступно при выборе варианта соединения «Joint».
купол в форме фулерена
«Выравнивание основания» — позволяет выравнивать основание относительно плоскости основания за счет изменения длин рёбер у основания купола. Поле «Выравнивание основания» не доступно при выборе способа соединения «Cone» или выборе формы фулерена.
Функция «выравнивание основания» изменят длину рёбер у основания купола таким образом, что вершины купола на внешней его поверхности располагаются в плоскости основания. Вершины купола на внутренней поверхности купола в общем случае не располагаются в плоскости основания, а строятся по общему принципу — к центру купола от его внешней поверхности.
При включении «выравнивания основания» рёбра своей широкой стороной лежат в плоскости горизонта в случае, когда в поле «часть сферы» выбрано 1/2. В остальных случаях, они не лежат в плоскости горизонта.
«Часть сферы» — выбор части сферы, из которой будет состоять купол. Для куполов разной частоты возможны различные пропорции отсечения.
Строительные материалы и инструменты для работы
Каркас из металлических труб для купольного дома
Материалы для возведения сферического дома зависят от типа проекта и выбранного материала. Своими руками проще всего возвести деревянную постройку. Для этого нужны:
- деревянный брус для каркаса с сечением не менее 50*50 мм,
- материалы для наружной отделки – кровельные, наподобие гибкой черепицы, рубероида,
- рулетка, уголки, лазерный нивелир или уровень,
- электродрель, лобзик, болгарка (лучше всего использовать деревообрабатывающий станок),
- молоток, отвертки, ножницы по металлу, кисти и прочее,
- крепеж – гвозди, саморезы, шурупы (используют крепеж из оцинкованной стали),
- защитные средства – очки, перчатки, фартук.
Виды
Суть сферической конструкции в разделении пространства при помощи векторов. Положив в основу тип купола можно выделить следующие виды купольных домов:
- дома купольного типа, в основе элементов которых лежит четырехгранный многогранник;
- основа — икосаэдр. Конструкция считается наиболее оптимальной. Чем больше частота векторов используется для разбивки пространства, тем выше прочность всего сооружения.
По различию форм дома бывают:
- поясные;
- выпуклые;
- овальные;
- состоящие из нескольких многогранников;
- полукруглые.
Построить купольный дом можно из различных материалов. От этого зависит технология возведения конструкции Самой простой является каркасная, в которой основной материал для возведения — дерево. Существуют и другие варианты строительства.
Из пенопласта
Для изготовления купольных домов по японской технологии используют пенополистирол. Пенопластовые панели производятся таким образом, чтобы во время сборки они прочно скреплялись друг с другом. Во время производства на поверхность пенопласта наносят бетон, чем придают материалу повышенные прочностные свойства.
Купольные дома по японской технологии построить достаточно просто, понадобиться лишь заказать необходимое количество панелей, соорудить фундамент и собрать дом. Купольный дом из пенополистирола получается очень легким, потому не нуждается в прочном и массивном фундаменте. Цена на купольный дом из пенопласта установилась в пределах 300-400$ за 1 м2.
Из кирпича
Купольный дом из кирпича возводится без каркаса. Проводят укладку кирпичного материала в зависимости от выбранной формы геодезического купола.
Из бетона
Одной из современных технологий, используемых для строительства купольного дома, является «надувная» или с использованием пневмокаркаса. Материал для строительства – бетон. Благодаря такой технологии получают монолитные купольные дома.
Стены здания возводятся за счет специального надувного шара, который предварительно расстилают на фундаменте. Надувной шар представлен прочной мембраной. На его поверхность устанавливается деревянная, оснащенная армирующей арматурой из стали, опалубка. Поверх нее равномерно распределяется бетонная смесь.
Дождавшись момента, когда бетон «схватится», но еще не полностью затвердеет, мембрану надувают. Вместе с шаром происходит поднятие бетона, который приобретает нужную форму. После этого можно считать, что купольный дом из бетона готов. Когда произойдет полное затвердевание бетона, мембрану сдувают. Она в дальнейшем используется повторно.
Из соломы
Купольный дом из соломы построить также достаточно просто. Для здания потребуется ленточный или столбчатый фундамент, на который крепиться каркас. Форма купола допускается любая. В качестве материала для стен используют соломенные тюки, но во время укладки их разбивают пополам. Укладку снопов проводят в горизонтальной плоскости, после чего стягивают при помощи прочного шнура.
Купольный соломенный дом требует обязательного оштукатуривание. Для этого поверхность тюков обтягивается сеткой, на которую накладывают раствор штукатурки. Для внешней и внутренней отделки используют глиняные или известковые штукатурки.
Советы по обустройству
В купольном доме рекомендуется минимальное количество мебели Купольные каркасные дома интересны своим необычным дизайном. Чаще всего во внутреннем оформлении нужно лишь дублировать некоторые элементы внешней стены, чтобы добиться впечатляющего эффекта. Однако эта особенность выдвигает и некоторые условия:
- окна обязательно должны включать распахивающиеся створки, особенно на 1 и 2 этаже;
- нужно тщательно продумать размещение розеток и электрических приборов, особенно тяжелых – холодильника, стиральной машины;
- от консольной мебели по большей части придется отказаться;
- дизайн выполняется только в современных стилях: хай-тек, конструктивизм, футуристический; оформление в стиле барокко или прованс невозможно.
Купольный дом – эффектное, и практичное решение. Такое здание меньше весит, быстрее возводится, лучше сохраняет тепло и защищает от ветра и шума.
Проекты и особенности планировки домов купольного типа
Необычный, креативный, нестандартный – первые мысли, возникающие в голове человека при виде купольного дома. Тем не менее абсолютно все строения подчиняются архитектурным правилам.
Входная группа
Входная группа – важный архитектурный элемент частного дома
Входная дверь приглашает войти гостей и обитателей, привлекает внимание, украшает фасад
В сферическом доме установить входную дверь непросто. Удаление связей под проём не влияет на жёсткость геодезического каркаса, в стратодезическом куполе проёмы подлежат усилению. Основную проблему представляет вписание прямоугольной формы в изогнутую поверхность.
Существует три решения входной группы:
- устройство тамбура на входе в дом;
- удаление сегментов каркаса с запасом. После установки дверного косяка пустоты заполняют укороченными рёбрами, жёстко фиксируя входную дверь;
- заказ изготовления индивидуальной двери, повторяющей форму стены.
Козырёк над дверью не только защищает от дождя, солнца, но и обрамляет дверь. Колонны, поддерживающие козырёк, придадут входной группе продуманный, законченный вид.
Организация пространства
Планировка сферического дома будет отличаться от привычной, но позволит воплотить самые нестандартные дизайнерские фантазии. Рекомендуем: Строим каркасный дом своими руками – секреты и тонкости работы. Щитовой дом этапы строительства
Все перегородки выполняются из лёгких материалов: гипсокартонных листов, древесных плит по металлическим профилям или деревянному брусу.
В планировке этажа центральное место занимает общая проходная комната, остальные помещения располагают сегментарно по кругу.
По центру располагают:
- гостиные, кухни, столовые;
- проходное помещение без назначения;
- коридор.
Общее помещение будет связано дверями с остальными комнатами.
Если в доме больше одного этажа, по центру хорошо смотрится винтовая лестница, подчеркивая круглую форму строения. На втором этаже традиционно размещают спальни, индивидуальные помещения, кабинеты, библиотеки. Устроив в центре купола даже небольшой участок остекления, получают источник света днём и настоящее звёздное небо ночью.
При нехватке места соединяют переходами два или три купола. Для летнего отдыха по кругу пристраивают открытые террасы. Остеклённая веранда увеличит площадь дома.
Входная дверь отделяется тамбуром для предотвращения потери тепла зимой и сохранения микроклимата летом.
Технологичность
Экономию времени на сборке дома за счёт уникальной запатентованной конструкции деревянных замков оценит любой застройщик. Каркас небольшого дома два человека собирают за день, а возведение здания под ключ независимо от сезона занимает от двух недель до полутора месяцев в зависимости от модели. Привезти комплект деталей каркаса небольшого дома можно в легковом фургоне «Лада Ларгус». Все элементы постройки легко перенесёт один человек.
Благодаря использованию мягкой черепицы для отделки всей поверхности «стен» не надо красить фасад и беспокоится о дополнительной защите деревянных конструкций дома. При монтаже легко сделать перекрытие первого этажа, причём перекрывать помещения можно полностью либо частично, оставляя второй свет.
Строительство купольного дома
Нюансы строительства купольного дома
Перед возведением полусферы своими руками, надлежит ознакомиться со следующими моментами: 1. Основа дома. Точных требований к опоре круглого здания нет. Конструкция весит мало, поэтому фундамент ленточного типа мелкозаглубленный будет превосходным вариантом для неё. 2. Материал. Полусферу сооружают в основном из древесины. Учитывая предполагаемые нагрузки на неё, выбирают необходимое сечение бруса, в основном это 50х50 мм
Важно использовать брус, имеющий увеличенное сечение, для создания купола, который планируют обшивать внутри и снаружи. Можно встретить непревзойдённые купольные сооружения из камня или бетона
3. Метод сборки. Для сооружения больших куполов существенно применять коннекторы. Пятилучевыми или шестилучевыми коннекторами объединяют деревянные элементы конструкции. Для устройства скромных куполов коннекторы неуместны. Если в строительстве и работе по дереву достаточно навыков, то можно обще отказаться от их использования. При этом, необходимо изготовить ребра конкретно под комплекцию друг другу. Это гарантирует наличие минимум швов в соединении всех компонентов сферы. 4. Кровля. Для создания крыши предпочтительно применять гибкую черепицу, допустимо также применение рубероида и алюминиевых листовых кровельных материалов.
Сферический дом из бетона с арматурой и утеплением
Монолитные бетонные сферические дома — самые надежные
Эти дома по сравнению с другими конструкциями являются самыми надежными и долговечными в любой климатической зоне.
Существует наивное утверждение: «У моего дома стены «дышат», а как жить в монолитном бетонном куполе?»
Это говорят люди, далекие от строительства. Они рассуждают так. Дерево и утеплитель пропускают воздух — значит происходит вентиляция через стены.
А бетон не «дышит», потому что он не пропускает воздух. Они также считают, что если стены «дышат», то идет полезный воздухообмен.
Но это разорительное для кармана и опасное для конструкции дома убеждение.
Почему никто не задумывается: когда стены «плачут»?
Если читателя интересует эта проблема, то можно ознакомиться со статьей специалиста » сырость и плесень в доме «.
Но вернемся к рассмотрению конструкций куполов, сделанных из бетона.
Современные технологии позволяют построить такой дом очень быстро.
Быстрее собираются только купола из готовых пенопластовых блоков.
Но последние не сравнимы с другими куполами по прочности, если не укреплены тем же бетоном.
Использование пневмокаркасов при строительстве куполов
Для увеличения скорости строительства куполов используют надувные пневмокаркасы из прочного ПВХ материала. Применяют два способа.
Первый — когда оборудование и арматура заранее загружается внутрь еще не надутого каркаса.
Второй — когда арматура укладывается на надутый каркас.
В обоих случаях на арматурную сетку напыляется торкрет бетон толщиной 8…10 см.
Если пневмокаркас расположен внутри, то он сдувается и может использоваться в дальнейшем.
На застывшие бетонные слои напыляется жидкий утеплитель — пенополиуретан (ППУ).
Толщина ППУ (количество слоев) зависит от климатической зоны строительства.
Для сравнения ППУ с другими утеплителями на следующем рисунке приведены самые распространенные материалы.
На застывшие слои ППУ наносится защитный декоративный слой фибробетона толщиной 2,5…3 см.
Эти цифры соответствуют большим куполам, приведенным на предыдущих фотографиях.
При строительстве жилого дома-купола диаметром 8 м цифры уменьшатся примерно в 3 раза.
Такой и меньший по размеру дом можно изготовить своими руками.
Сначала делается скелет купола.
Для ускорения процесса нанесения бетона на арматуру используют пневматический инструмент — хопер ковш.
Перед напылением бетона к арматуре с внутренней стороны крепится молярная сетка. Она может быть металлической или пластмассовой.
О том, какие сетки как работают, на kamsaddeco.com есть несколько публикаций. Ссылки на них даны в конце этой статьи.
Там же найдете ссылки на статьи об самостоятельном изготовлении современных цементных составов для получения декоративного художественного бетона.
Эти смеси можно использовать и для защиты верхнего слоя бетонной скорлупы купола.
Оригинальные оформления дома купола
В заключении этой главы хочется привести несколько примеров оригинальных конструкций купольных домов.
Дом геогриб снаружи.
И его внутренняя обстановка.
Дом купол с украшениями.
А также сказочный домик без утеплителя, построенный вручную мастерской В.Колесникова.
Для тех, кто готов построить сферический дом из бетона, есть подробное руководство . В нем вы найдете все необходимые расчеты по материалам и стоимости.
В руководстве также даны ссылки на видео материалы.
Купольный дом из пенопласта
Несколько примеров куполов из пенопласта (пенополистирола).
Дома-купола в Японии.
Маленький сферический дом из пенопласта.
Один из элементов купольного дома из пенопласта.
Для примера: такой оконный проем размером 1 х 0,9 м и толщиной 14 см стоит около 10 т.р. (120$).
А сам купол диаметром 8 м и той же толщины — 160 т.р. (около 2 т.$). Это базовая цена. Элементы и купол с укрепленной поверхностью стоят в 2 раза дороже.
Такой сферический дом можно взять за основу (как утеплитель). А затем провести все необходимые работы, аналогичные строительству на основе пневмокаркаса.
Самые маленькие нестандартные сферические домики
Еще несколько примеров самых маленьких домиков куполов, построенных по различным технологиям.
Редко, но иногда строят дом сфера из кирпича.
В жарких странах, где редко бывают дожди, можно встретить дома, сделанные из глины и песка.
Подготовительные работы
На подготовительном этапе надлежит выполнить следующее:
1. Выбор проекта. В чертежах проекта должны быть отображены такие моменты: — форма здания; — площадь; — количество стропильных элементов; — параметры ячеек; — число коннекторов и т.п. 2. Выбор места. На выбранном месте для построения купола следует сделать разметку в соответствии с размерами будущего здания. 3. Изготовление необходимых изделий для постройки. Ориентируясь на чертежи, необходимо сделать своими руками коннекторы, стропильные и фанерные элементы. 4. Обработка материалов. Древесине естественно надлежит обработать антисептиком, если используются металлические коннекторы, их обрабатывают антикоррозийными веществами.
Инструктаж по строительству
Особенности постройки
Ленточный фундамент под каркасный купольный дом Строительство сферического здания имеет ряд особенностей. Размеры сегментов ограничивают площадь оконных или дверных проемов. Изогнутая поверхность не позволяет крепить оборудование или мебель обычным путем. Ограничения влияют на планировку и эксплуатацию.
- Удаление наполнителя сегмента на прочность конструкции не влияет. Однако установить многоугольную дверь не всегда возможно. Чтобы поставить обычную, прибегают к хитростям. Проще всего установить тамбур. Если это не удается, удаляют сегмент каркаса с запасом. Внутри полости монтируют каркас с укороченными ребрами и устанавливают входную дверь.
- Перегородки внутри здания выполняются из самых легких материалов – гипсокартона, древесных плит и размещаются произвольно, они никак не влияют на сооружение.
- Планировка круглого здания предполагает общую проходную комнату в центре и сегментарное размещение остальных помещений вокруг него. Ближе к центру располагают гостиную, спальню, столовую, дальше кухню, ванную, коридоры. Если дом двухэтажный, в центре размещается винтовая лестница.
- Красивое дополнение – остекленный участок в центре купола. Так обеспечивается достаточное освещение днем и вид на звездное небо ночью.
- Окна в купольном доме размещают по тем же требованиям, что и в обычном. Форма может быть традиционной или повторять форму сегмента.
Проекты и конструкции
Для создания крыши (купола) строители используют силовой каркас. В первую очередь, его защищают специальными покрытиями, далее каркас обшивают различными декорациями, придавая помещению красоту и зрелищность .
Электричество и другие инженерные сети в сфере проводят внутри стен. Межкомнатные перегородки, окна и двери возводят, применяя стандартные технологии.
Сами каркасы соединяют специальными «коннекторами», которые несут основную нагрузку, поэтому нужно уделить им дополнительное внимание при проектировке. Если вы сами создаете такое жилое помещение площадью не более 300 м. кв., то рекомендуем использовать заготовки из стали 4-5 мм, а в центральной части можно использовать отрезки цельных труб
кв., то рекомендуем использовать заготовки из стали 4-5 мм, а в центральной части можно использовать отрезки цельных труб
Если вы сами создаете такое жилое помещение площадью не более 300 м. кв., то рекомендуем использовать заготовки из стали 4-5 мм, а в центральной части можно использовать отрезки цельных труб.
Преимущества и недостатки купольного дома
Стены зимой меньше остывают из-за низкой ветровой нагрузки
Сферические дома обладают несколькими преимуществами:
- Сфера – совершенная аэродинамическая форма. Благодаря ей такое здание обладает стойкостью к ветровым нагрузкам.
- Купол, особенно геодезический, отличается сейсмической устойчивостью. Каркас из треугольных элементов равномерно распределяет нагрузку. Даже при повреждении 30% от всех сегментов здание сохраняет целостность.
- Конструкция, если это не монолит, имеет минимальный вес. Даже для большого здания не нужен дорогой монолитный фундамент.
- Во внутренних помещениях отсутствуют перегородки, перемычки или колонны, что открывает широкие возможности для свободной планировки.
- Куполообразный дом имеет меньшую площадь теплоотдачи, чем здание обычной прямоугольной формы. Отапливать его дешевле. Кроме того, здесь эффективна естественная вентиляция и конвекция, так что сооружать кондиционеры и дополнительную вентиляцию тоже не придется.
- Форма обеспечивает защиту от внешнего шума.
- Строительство сферического здания обойдется дешевле, чем традиционного – требуется на 20–25% меньше материалов.
- Немаловажен и эстетический фактор: дом такой необычной формы при минимальных отделочных работах выглядит шикарно.
Форма комнат в купольном доме
Минусы такого решения:
- Помещения в доме имеют неправильную конфигурацию, расширяются от входа.
- Не существует нормативной базы для сооружения таких домов, поэтому ошибки при строительстве весьма распространены.
- Не все отделочные материалы можно использовать. Например, керамическую плитку, большинство кровельных материалов, крупные панели установить не удастся.
- Отсутствуют подвалы или цокольные этажи.
- В одноэтажном доме освещение возможно только через крышу.
Проект купольного дома могут дополнять балконы, круговые террасы, внешние лестницы.
Советы по обустройству
В купольном доме рекомендуется минимальное количество мебели
Купольные каркасные дома интересны своим необычным дизайном. Чаще всего во внутреннем оформлении нужно лишь дублировать некоторые элементы внешней стены, чтобы добиться впечатляющего эффекта. Однако эта особенность выдвигает и некоторые условия:
- окна обязательно должны включать распахивающиеся створки, особенно на 1 и 2 этаже,
- нужно тщательно продумать размещение розеток и электрических приборов, особенно тяжелых – холодильника, стиральной машины,
- от консольной мебели по большей части придется отказаться,
- дизайн выполняется только в современных стилях: хай-тек, конструктивизм, футуристический, оформление в стиле барокко или прованс невозможно.
Купольный дом – эффектное, и практичное решение. Такое здание меньше весит, быстрее возводится, лучше сохраняет тепло и защищает от ветра и шума.
