Сферические, купольные жилища известны давно — яранги, чумы, вигвамы и т.д. — построены по этому принципу. Отличаются они высокой устойчивостью и простотой возведения, чем и заслужили популярность наших предков. Но купольные дома в чистом виде, как явление современного строительства, появились не так давно — примерно во второй половине прошлого века. Когда американский ученый Фуллер разложил купольную конструкцию на простые фигуры — треугольники, из которых часто и собирается вся конструкция. Именно по этому принципу строятся многие сферические дома и сегодня.
Купольные дома: технологии и их особенности
Купольный или сферический дом — это названия одной строительной технологии. Собственно, название отражает особенность домостроения такого типа — дом не прямоугольный, а выполнен в виде полусферы. Вернее — в виде многогранника, приближающегося по внешнему виду к сфере.
Такая форма лучше выдерживает ветровые и снеговые нагрузки, при равном пятне застройки с прямоугольным, имеет больше полезной площади. Но в таком доме вряд ли найдется хотя-бы одна прямоугольная или квадратная комната. Хоть одна сторона, но будет неровной. Это усложняет планировку, отделку, выбор и установку мебели. Скорее всего, всю или большую часть обстановки, придется делать «под заказ», по собственным размерам и эскизам.
Купольные дома имеют узнаваемый внешний вид
Строятся купольные дома, в основном, по каркасной технологии, так что сооружение получается легким. Каркас собирается из бруса или металлических труб, обшивается листовым строительным материалом (фанера, ОСП). Между стойками каркаса укладывается утеплитель (пенополистирол, минеральная вата, пеностекло, экологические материалы типа джута, высушенных водорослей и т.п.). То есть, кроме необычной формы, никаких новостей, материалы подбираются как для обычного каркасного дома.
Стоят купольные дома и из монолитного железобетона. Но эта технология используется нечасто, особенно в нашей стране, где пиломатериалы, порой, обходятся дешевле. Если учесть еще и необходимость хорошей теплоизоляции бетонного купола, становится понятным его непопулярность.
С каркасами купольных домов не все так просто. Существует две технологии, по которым их собирают: геодезический и стратодезический купол. Они имеют свои особенности, способные оказать влияние на ваш выбор.
Геодезический купол
Купол разделен на треугольники, из которых и собирается многогранник. Особенность этой технологии — в одной точке сходится большое количество балок. Для обеспечения их надежной фиксации используются коннекторы — специальные устройства из стали, позволяющие надежно соединять элементы несущей конструкции. Каждый из коннекторов стоит от 600 до 1500 рублей (10-25$).
Геодезический купол для сферического дома строят на основе треугольников
При том, что количество коннекторов исчисляется десятками или даже сотнями, их наличие сильно влияет на стоимость строительства. Те, кто планируют строить купольный дом своими руками, стараются обойтись без коннекторов или сделать их тоже самостоятельно. Причины понятны, но при недостаточной прочности соединения, здание при нагрузках может разрушится. Так что с экономией на этом узле надо быть очень и очень аккуратными.
Коннекторы, которые используются для соединения балок геодезического купола
Кстати, при использовании деревянных балок есть бесконнекторная технология, но сборка таких узлов требует высокого уровня плотницкого мастерства и точного исполнения. И еще: они не настолько надежны, как соединения с металлическими коннекторами.
Достоинство каркаса этого типа — устойчивая конструкция. При разрушении 35% элементов купол не разрушается. Это проверено в сейсмоактивных регионах, при ураганах. Такая устойчивость позволяет с легкостью убирать некоторое количество перемычек. То есть проем под двери, окна можно делать в любом месте, практически любого размера. Единственное, что требуется учесть — окна будут треугольные. В этой конструкции от этого никуда не деться. Для многих это критический недостаток.
Треугольники явно видны и на готовых домах
Еще одна особенность — при сборке каркаса, без обшивки он имеет хорошую устойчивость к нагрузкам на скручивание, но не очень хорошо воспринимает горизонтальные нагрузки. Потому каркас сначала собирают полностью и лишь потом его обшивают.
Стратодезический купол
Купольные дома такой конструкции собираются из секций трапециедальной формы. То есть его фрагменты больше похожи на прямоугольники или квадраты. Такое строение позволяет использовать двери и окна стандартной конструкции. Для многих это — большой плюс.
Минус статодезиеского купола в том, что убирать элементы конструкции можно только после тщательного расчета и усиления прилегающих конструкций. Так что перенос двери или окна, изменение размеров возможны только после того, как будет просчитано изменение несущей способности этого участка или даже купола в целом.
Стратодезический купол состоит из фрагментов, похожих на прямоугольник (трапеция с небольшим уклоном сторон)
Есть у этой технологии и своя особенность сборки. Каркас должен обшиваться по мере установки стоек. То есть, второй ряд стоек собирается только после того, как обшит первый, третий ряд — после того, как второй зашит листовым материалом и т.д. Это связано с тем, что в неоконченном виде — без обшивки — каркас имеет высокую несущую способность по вертикальным нагрузкам и не очень устойчив к нагрузкам на скручивание. Как только грани обшиваются, он становится очень устойчивым и надежным.
В отличие от геодезического купола, для сборки стратодезического коннектора не требуются. Вертикальные детали каркаса соединяются при помощи замков специальной формы. Горизонтальные перемычки крепятся при помощи пластины, которая фиксируется болтами, под которые укладывается металлическая накладка.
Трапециедальные конструкции опор дают возможность сделать веранду
Есть еще один нюанс, который влияет на стоимость купольного дома. При раскрое листового материала для стратодезического купола остается больше обрезков, чем при устройстве геодезического. Это в некоторой степени увеличивает затраты на материалы. Но они компенсируются тем, что окна и двери используются стандартной конструкции, в они стоят дешевле, чем треугольные. В результате стоимость купола разных технологий мало чем отличается.
Что требуется для строительства
Приступая к обустройству сферического сооружения, необходимо подготовить инструменты и материалы. Лучше собрать весь инвентарь заранее, чтобы во время работ не тратить время на поиски недостающих приборов.
Наиболее востребованы конструкции из деревянных брусьев. Сечение подбирается индивидуально в соответствии с предполагаемыми нагрузками на купол. Соединяют деревянные элементы при помощи коннекторов. Они бывают пятилучевыми и шестилучевыми. Данные элементы применяются при изготовлении полукруглых построек большой площади.
В случае возведения небольшого домика можно применить безконнекторную сборку. Профессиональные мастера часто отказываются от применения коннекторного метода сооружения каркаса. В этом случае бруски подгоняются точно друг под друга, что позволяет соединять их шурупами с минимумом швов.
Для облицовки каркаса применяют:
- листы ОСБ;
- фанеру;
- пенопласт;
- гипсокартон;
- другие листовые материалы.
Для крыши используют гибкую черепицу, рубероид, листовые кровельные материалы на основе алюминия.
Слой изоляции производят из качественной минваты. При ее укладке необходимо предупредить попадание внутрь сырья влаги. Более практичный вариант — вспененный полиуретан, который не боится воды. Материал создается непосредственно во время строительства из жидких компонентов. Увеличиваясь в объеме, он заполняет все свободное пространство, создавая эффективный изоляционный слой.
Внутренняя отделка ничем не ограничена. Применяют вагонку, деревянные панели, гипсокартон с последующей окраской или же обои. Для проведения строительных и отделочных работ подойдут такие инструменты:
- рулетка;
- уровень;
- электрический уголок;
- ножовка;
- электролобзик;
- электродрель;
- деревообрабатывающий станок;
- кровельные ножницы;
- молоток;
- перчатки;
- кисти;
- болгарка;
- крестовая отвертка.
Преимущества и недостатки
С тем, что купольные дома выглядит необычно, спорить никто не будет. Если вы хотите иметь дом или дачу «не как у всех» и не имеете ничего против каркасного домостроения, присмотритесь к этой технологии. Решение действительно нестандартное. К тому же, говорят, экономичное. Стоимость квадратного метра начинается от 200$. Но как понимаете, это минимальная цена. Такой себе эконом вариант.
Это тоже купольный дом
Плюсы купольных домов
Кроме необычного внешнего вида плюсы у сферических домов следующие:
- Оптимальное использование пространства. Комнаты получаются с максимальной площадью пола и намного меньшей площадью потолка. То есть, неиспользуемое пространство над головой меньше.
- Меньшая внешняя поверхность стен по сравнению со стандартными прямоугольными конструкциями.
- Меньше поверхность — меньше рассеивается тепло зимой и поглощается тепло летом. То есть, содержание таких домов более экономично.
Осадки в больших количествах не скапливаются — сваливаются или стекают - На купольных конструкциях осадки задерживаются в очень небольших количествах — они просто скатываются.
- Конструкция легкая, фундамент под нее требуется облегченный. Обычно — ленточный, но хорош и свайный и свайно-ростверковый. На нестабильных грунтах возможно использование плитного фундамента.
- В купол можно встроить любое количество окон. Это не повлияет на устойчивость конструкции.
- Небольших размеров дом не имеет несущих стен внутри, так что расходы на строительные материалы минимальны. Купольные дома большой площади должны иметь или несущие стены, или колонны-подпорки. Но их располагать их можно почти в любом месте, что позволяет соотнести их с желаемой планировкой.
- Строение купола позволяет оптимально располагать солнечные батареи.
- В строениях купольного типа удобно устраивать систему вентиляции, отопления и кондиционирования. Дело в округлой форме крыши, которая способствует естественному перемешиванию воздуха.
По совокупности характеристик купольные дома выглядят очень привлекательны. К тому же многие говорят о том, что на постройку требуется намного меньше средств — за счет меньшей поверхности стен, идет экономия материала. По математическим выкладкам площадь стен меньше почти на треть. Но экономия если и будет, то не такой большой — стройка специфическая, с использованием специфических компонентов, которые удорожают строительство. По факту стоимость квадратного метра получается примерно такой же как при строительства каркасника обычной формы.
Минусы
Недостатки тоже есть и они тоже довольно серьезные. Во всяком случае, стоит о них знать и принимать во внимание.
- Рассчитать купольные дома самостоятельно сложно. Расчет идет не в двух, а в трех плоскостях, а это совсем непросто.
- Технология появилась не так давно, точного описания и инструкций нет.
- Заказывать такой проект и строительство желательно у организаций, которые уже имеют опыт строительства сферических построек, а их не так много.
Внутренняя планировка купольных домов очень специфическая - Остается больше отходов строительных материалов, так как продаются они, в основном, прямоугольными блоками/листами. Это снижает экономическую целесообразность, которая возникает из-за меньшей площади стен.
- В геодезических куполах двери и окна необычной формы. Их делают под заказ, а это стоит дороже. Хорошая новость в том, что все больше фирм может взяться за такой заказ, а это приводит к снижению цены.
- Ограниченный выбор материалов для наружной отделки. Для кровли идеально подходят только два варианта — мягкая черепица или деревянная дранка. Остальные материалы из-за своей формы или жесткости неудобны. Для наружной отделки стен можно использовать тот же материал, но добавляется еще штукатурка и покраска. Есть проекты, в которых стены и «кровля» сделаны из одного материала. Так что деление условное.
Отделка купольного дома имеет свои особенности - Из-за наличия скругленных стен ограничен и выбор отделочных материалов для стен в помещениях. Так крупноформатную керамическую плитку в ванной и кухне использовать не получится, а вот мозаика подойдет идеально, но она значительно дороже. При отделке вагонкой, площадь стены разбивают на участки небольшой ширины, которые разграничиваются вертикальными планками. Примерно также надо поступить при оклейке стен обоями, но смотрится это не так колоритно, как с вагонкой. Для отделки жилых и «сухих» технических помещений без проблем подходит декоративная штукатурка и покраска стен.
Есть еще необычная планировка, но однозначно ее отнести к недостаткам не получится. Нравятся купольные дома именно своей неординарностью. Так что нестандартная форма помещений — это, скорее, особенность, которую надо учитывать при подборе/заказе мебели и выборе отделочных материалов.
Типы соединения каркаса купольных конструкций
Разделяют бесконнекторное и соединение элементов каркаса с помощью коннекторов.
Бесконнекторное соединение рёбер каркаса
Бесконнекторный способ можно условно поделить на три вида:
- в качестве элементов каркаса используются точно подогнанные бруски;
- каркас составляется из легких металлических либо пластиковых трубок;
- купол собирается из готовых панелей треугольной формы.
Если трубчатый каркас и готовые панели относятся скорее к заводским изделиям, то каркас из подогнанных элементов можно возвести своими руками. На изображении показан процесс соединения рёбер с помощью обычных шурупов.
безконнекторное соединение купольных конструкций
Это довольно трудоёмкое занятие, которое требует немалого опыта работы с древесиной и хорошего набора инструментов. Поэтому большой популярностью пользуется альтернативный вариант, а именно соединение бруса с помощью коннекторов.
Проекты и особенности планировки
Круглое здание далеко нелегко распланировать так, чтобы было рационально, красиво, да еще и удобно. Есть несколько основных приемов, которых придерживаются большинство. Первое, что бросается в глаза, в таком доме просто не может быть коридоров. Им просто некуда вести. Это неплохо, но планировка дома становится от этого сложнее. Начнем с простого — как оформить вход в дом.
Это тоже дом, выполнены по купольной технологии
Входная группа
Для нашего климата желательно чтобы входные двери выходили в небольшое помещение, а не в большую комнату. Спасает в этом случае небольшой тамбур. О может быть выделенным из общей площади или пристроенным. Примерно те же задачи выполняет крытая веранда. Это более «цивильный» способ решить проблему.
Не всем подобный подход нравится. Сегодня в мире другие тенденции — из входной двери попадают в большой просторный холл/гостиную. Такая планировка тоже возможна, но необходимы дополнительные меры по отсечению холодного воздуха — тепловая завеса возле входа. Ее делают при помощи встраиваемых в пол конвекторов или установив возле двери несколько мощных радиаторов. Первый способ эффективнее, второй проще в исполнении. Все эти нюансы характерны и для купольных домов. С той лишь разницей, что придется поломать голову, как вписать встроенный тамбур. Два остальных способа решаются проще.
Планировка купольного дома: рассматриваем способы организации входной группы
Давайте рассмотрим варианты устройства входной группы на примерах. На картинке вверху, правый проект, входные двери выходят в гостиную/столовую. Такое решение характерно для Европы и Америки. У нас постепенно приобретает популярность, но в связи с более суровым климатом часто приносит неудобства — каждое открывание дверей в зимний период приносит значительную порцию холодного воздуха, что снижает комфорт.
Вариант слева — с пристроенным тамбуром. Из тамбура два выхода — один в зимний сад, другой — в кухню/столовую. Решение не менее современное, но решена проблема поступления холодного воздуха в жилые помещения. Так что подобную идею стоит взять на вооружение.
Если тамбур решено делать встроенным, очевидно, придется выделить какую-то площадь дома. Минимально — это три квадрата (на левом проекте). Логично, если дальше будет располагаться гостиная/столовая.
Два варианта встроенного тамбура/прихожей
Еще дин способ — выделить большую площадь и использовать ее как прихожую. Разместить тут гардероб, вешалку для вещей «на сейчас» (проект права). Если позволит площадь, можно будет установить небольшой диванчик. Для частого дома наличие прихожей — практически необходимость. Грязь и песок меньше таскаются в дом. И это — еще один довод в пользу выделенной входной группы. Пристроенной или отгороженной — это уже ваш выбор. Но помещение для входа — это удобно. Во всяком случае, в наших реалиях.
Организация пространства
Чаще всего центральная часть пространства купольного дома выделяется под помещение общего пользования. Из этой центральной зоны можно попасть во все другие комнаты, которые расположены по кругу. Вообще, центральное помещение получается неудобным, так как оно «очень проходное».
Центральная часть будет слишком активно использоваться, так что функциональной эту зону не сделаешь
В нем не удастся расслабиться, если это гостиная, в нем не очень удобно готовить, если придет идея использовать это помещение как кухню, как столовая оно тоже не самый лучший вариант. Проекты, которые именно так используют это пространство, представлены выше. На картинке выглядит замечательно, а вот в жизни рассчитывать на камерную обстановку тут не получится. Так что проходные комнаты — не самые обитаемые.
По центру можно поставить лестницу
Не самый плохой способ использования этой проходной зоны — установка лестницы. Ведь большая часть купольных домов имеет два этажа, а сюда просто просится винтовая лестница. Только надо учесть, что если ее просто закручивать вокруг столба, пользоваться будет неудобно — слишком крутые повороты получаются. Если же конструировать лестницу по типу «колодца», ее трудно построить самостоятельно. Так что эту часть придется кому-то передоверить.
В остальном купольные дома планируются также, как и обычные. Основное правило, которое надо запомнить: чтобы инженерные системы были не очень дорогими, все «мокрые» помещения размещаются недалеко друг от друга. Расположение спален, кабинетов и других «сухих» помещений — на ваш вкус.
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.
В стиле марсианской базы
Конечно, в «трехкупольном и двухангарном» чувствуешь себя совсем не так, как в обычном доме.
rabinovich1108Участник FORUMHOUSE
Внутреннее пространство очень плохо передаётся фотографией. Даже я, видящий это почти каждый день, каждый раз офигеваю.
Как расположены помещения: гостиная в большом куполе, кабинет здесь же, на втором свете; в малых куполах спальни, в ангарах прихожая и кухня.
В стиле марсианской базы выдержан и бильярдный стол-шестигранник в цоколе, и хозяйственные постройки на участке: бассейн в шестиметровом куполе, беседка и парник – в ангарах.
До кучи Рабинович построил в этом же стиле теплый курятнико-перепелятник (а в перспективе и крольчатник), совмещенный с гаражом и коптильней. Потому что даже на Марсе загородный дом остается загородным, а вкус домашней птицы и яиц выгодно отличается от магазинных. Картошку и прочие овощи он потом тоже посадил.
Строительные этапы
Если проект с расчётами и все необходимые материалы и инструменты подготовлены, то пришло время детально рассмотреть основные строительные этапы. Купольный дом собственными руками строится поэтапно:
- В первую очередь необходимо подобрать место, в каком будет находиться грядущий дом. Основное требование, предъявляемое к такому участку – это ровный и не очень рыхлый грунт, который создаст постройку надёжной и даст возможность обеспечить прямолинейность плоскости основания.
- Дальше следует заготовить все нужные детали, например, резать и зашлифовать брусья, приготовить обшивочные части, выполнить коннекторы и другие материалы и устройства.
- Площадь, отведенную под строительство, целиком почистите и если понадобится разровняйте. Дальше снимите верхний плодородный почвенный слой, а полученное углубление засыпьте щебнем и песком, аккуратно все утрамбовав.
- Дальше следует фундаментная заливка. Но взамен него можно применить специализированную десятиугольную опорную конструкцию, фиксируемую на сваях или конкретно на подготовленной идеальной поверхности (без бетона). Для установки применяются брусья, имеющие сечение, которое обязано держать нагрузки (установите его в ходе расчётов).
- Если вы все таки захотели применять опору, а не фундамент, тогда сверху песка и щебня расстелите рубероидный слой, а на него уложите брусья, заблаговременно придав им трапециевидную форму. Некоторые детали закрепляются между собой саморезами.
- Потом начните строить отвесные стены. Целиком полукруглая конструкция с закруглением, начинающимся у самого основания, очень неудобна, ведь требуется дверная установка. Строятся брусовые стены с применением шурупов или саморезов.
- Дальше подготовьте проёмы окон и раму для двери, сделав их из досок.
- С наружной стороны будущие стены обшиваются ключевым материалом. Причём детали должны вплотную примыкать
к брусьям, иначе в дом будет проникать влага. - Сейчас можно приступать к возведению сферического каркаса. Все брусья и коннекторы вы обязаны были заготовить заблаговременно, благодаря этому начните объединять некоторые части, применяя элементы крепежа. Строго следуйте чертежам и схемам. Промежутки следует тут же заделывать пеной для монтажа.
- Чтобы утеплять дом, в ячейки уложите рассыпной, заблаговременно порезанный твёрдый или рулонный эластичный теплоизолятор, к примеру, вату на основе стекловолокна, вспененного пластика, опилки.
- Дальше следует облицовка внутри (обшивка) дома.
- На поверхность крыши уложите слой материала для гидроизоляционных работ, организуйте обрешётку.
- Поставьте двери и окна.
- Можно приступать к кровельным работам.
- Оборудуйте водосточную систему.
- Переходите к настоящей отделке внутри.
Советы
Пару советов тем, кто решил возводить купольный дом:
- Коннекторы могут быть очень разными, но практически все разновидности можно делать собственными руками. Наиболее надёжные и удобные в использовании пяти- или шестилучевые, которые состоят из соединённых между собой пластин. В первую очередь необходимо приготовить сами плоские части, вырезав их из листового металла. Дальше они привариваются к трубе, которая будет применяться для их фиксации. Также можно выполнить плоский коннектор в качестве шестиугольника, на котором фиксируются детали. Однако такой вид лучше применять для лёгких строений, так как чрезмерные нагрузки он скорее всего не выдержит.
- Не забывайте на шаге проектирования взвесить все коммуникации, а после правильно их провести.
- Обеспечьте вентиляцию, подобрав сегодняшние окна и предусмотрев решётки вентиляции в глухих помещениях.
Купольный дом станет комфортным уголком для всех членов семьи и объектом зависти для соседей, ведь это оригинальная, стильная и неповторимая постройка.
Видео описание
Строительство купольного дома смотрите на видео:
- прочность, повышенная сейсмоустойчивость, прекрасная аэродинамика;
- купол выдерживает высокие снеговые нагрузки;
- хорошая звукоизоляция и вентиляция;
- оригинальность и эстетичность на высшем уровне;
- превосходные световые характеристики.
Дом-сфера
К недостаткам купольных домов специалисты относят:
- очень мало профессиональных компаний на российском рынке, тема довольно новая, энтузиасты куполостроители только пытаются покорить нашу страну;
- необходим опыт в расчетах, абсолютная точность при изготовлении деталей;
- поставщики качественного сырья «на вес золота», хороший пиломатериал найти сложно;
- период полезного использования дома уступает каменным и блочным зданиям;
- нестандартные окна, делаются по специальному заказу, определенные сложности при установке.
Но эти недостатки быстро сводятся на нет, если не пытаться соорудить дом самостоятельно, а сразу обратиться в строительную компанию, которая хорошо зарекомендовала себя на строительном рынке. Так вы сэкономите уйму времени и сил, а в итоге получите качественный купольный дом, в котором будет уютно и комфортно жить. А все ваши пожелания, касаемо планировки специалисты обязательно примут во внимание.
Дом-сфера на основе геодезического купола
