Геодезические дома. Возведение купольного дома своими руками

Купольные дома необычной формы – смелая идея. Оригинальная форма выделяется из одинаковой безликой массы однотипных строений, привлекает внимание, прекрасно вписывается в окружающий ландшафт.

Технология возведения купольных домов разработана в семидесятых годах прошлого века . Идея частного дома непривычной формы, с большим внутренним пространством и свободной планировкой быстро разошлась по разным странам.

Оригинальный внешний вид подчёркивают самые разнообразные материалы наружной и внутренней отделки:

стекло и дерево;
металл, декоративный камень, стеклопластик;
и кирпич.

Купольные дома состоят из каркаса, утепления и обшивки . В частном индивидуальном строительстве каркас выполняют из дерева. Альтернатива каркасному дому – монолитный бетонный купол . По японской технологии дома возводятся даже из с последующей окраской.

Присутствует и мистическая составляющая. Проводя параллели с храмами и церквями, эзотерики утверждают, что купольный свод постройки, не имеющий углов, привлекает положительную энергию . Чистая природная энергия оздоравливает жильцов, даёт покой, умиротворение, гармонизирует отношения.

По конструктивным особенностям каркаса различают:

Геодезический купол;
Стратодезический купол;
Монолитный бетонный купол.

Геодезический купол

Принцип построения каркаса купольного вида разработан американским архитектором Ричардом Фуллером на основе геометрической формы Земли .

Геодезический купол – архитектурное сооружение в форме сферы, образованное соединением балок в треугольники по сотовому принципу. Система соединённых между собой стержней обладает высокой несущей способностью независимо от прочностных характеристик материала.

Чем больше высота купола, тем больше элементов использовано, образовано треугольников и многоугольников. От увеличения количества геометрических фигур в куполе увеличивается несущая способность конструкции.

Вместе с тем, материалов на возведение уходит немного, удельный вес конструкции небольшой. Треугольники соединены между собой крепёжным элементом особой формы, коннектором.

Важно! Геодезический каркас должен собираться только с помощью коннекторов .

Соединяющие элементы, вне зависимости от материала балок, всегда металлические или пластиковые . Для защиты от коррозии металлические коннекторы красят.

Сферический купол Фуллера нашёл применение в зданиях, где с минимальным весом нужно получить максимальный объём помещения. Стадионы, промышленные здания, научные лаборатории, склады, выставочные центры построены на основе сотового геодезического купола.

Стратодезический

Стратодезический купол имеет осевую симметрию, образован гнутыми дуговыми стойками, сходящимися в одной точке. Горизонтальные перемычки опоясывают каркас по кругу. Сегменты стратодезического купола имеют форму трапеций, а не треугольников .

В первых от фундамента рядах ячейки большие. Приближаясь к куполу, размеры сегментов уменьшаются.

Главное отличие конструкции от геодезического купола в том, что деформацию скручивания компенсирует не каркас, а обшивка .

После возведения нижнего ряда перемычек, конструкцию сразу же обшивают материалом стен. Без выполнения обшивки каркас сложится.

Соединение балок стратодезического купола происходит без коннекторов , за счёт врезки балок друг в друга с помощью замков. Стыки дополнительно фиксируются болтами и нагелями.

Обратите внимание

Бесконнекторная технология соединений подходит только для деревянного стратодезического каркаса. На стыки приходится самая большая нагрузка, неправильное выполнение приведет к расхождению соединений, потере жёсткости и обрушению конструкции.

Стыки криволинейных деревянных стоек в точке схождения стратодезического каркаса выполняют с помощью запилов разной формы.

Стратодезическая форма каркаса образует крупные трапециевидные ячейки, что позволяет использовать оконные, дверные конструкции стандартного типа.

После сборки каркаса выполняется обшивка с обеих сторон с промежуточным утеплением. Затем устанавливаются оконные, дверные блоки, перегородки. Приступают к финишной отделке.

Монолитный бетонный

Монолитный купол не относится к каркасной технологии строительства. Строения капитальные. Возводятся двумя методами:

Торкретирования, послойного набрызга под давлением.
Заливкой бетонной смесью несъёмной опалубки из вспененного полистирола.

Торкретирование

При выборе метода постройки торкретированием, после возведения фундамента, надувается пневматический каркас из ткани с водонепроницаемой пропиткой. По пневматической форме укладываются и выгибаются металлические арматурные сетки, пропуская оконные и дверные проёмы.

Бетонная смесь, торкрет , наносится под давлением за несколько раз до достижения запланированной толщины стены. После набора бетоном рабочей прочности тканевая сфера сдувается, наплывы раствора счищаются, приступают к утеплению, установке окон, монтажу инженерного оборудования, отделке.

Несъёмная опалубка

Каркас из пенополистирола производится в заводских условиях , поставляется на строительную площадку набором готовых к установке блоков. Блоки опалубки соединяются между собой, стыки герметизируются монтажной пеной.

В опалубку устанавливается арматура, заливается бетон. После отвердения устанавливают оконные и дверные заполнения и начинают отделку.

Преимущества и недостатки

Любой дом – сочетание положительных и отрицательных моментов . Ни одна технология не идеальна, всегда есть недостатки и преимущества, порой вытекающие друг из друга. Минус в одном качестве оборачивается плюсом в другом. Баланс плохого и хорошего даёт удивительные результаты.

Плюсы купольных зданий

Кроме очевидных эстетических качеств, сфера имеет прекрасные для строительства эксплуатационные свойства:

отсутствие углов снижает ветровую нагрузку. Потоки воздуха просто обтекают конструкцию, осадки скатываются с поверхности;
высокая сейсмоустойчивость благодаря форме. При полном разрушении до 35% элементов конструкция не обрушится. Таких показателей не даёт ни одна форма, кроме сферической;
естественное освещение купол усиливает . Прямоугольные конструкции поглощают свет;
одинаковая температура по всему помещению и свободная циркуляция воздуха делает уникальным микроклимат ;
высокая энергоэффективность за счёт меньшей площади поверхности теплоотдачи;
экономия материалов по сравнению с прямоугольным домом той же площади составит 20-25%.

Каркас и остальные материалы поступают на площадку отдельными деталями, готовыми к установке.

Небольшой вес строения экономит расходы на фундамент. Самые распространённые конструктивные схемы фундаментов под дома купольной формы – свайные, ленточные, плитные .

Минусы

Помимо сложного расчета (в трех измерениях), к недостаткам сферических зданий также относят:

небольшой выбор материалов для отделки . Не все отделочные материалы способны повторять криволинейную поверхность. Из-за уменьшающейся к потолку поверхности стен трудно оклеивать комнаты обоями. В санузлах, ванных комнатах возникают трудности с применением керамической плитки;
помещения, расположенные по кругу, будут иметь неправильную форму , расширяясь от входа;
естественное освещение центрального помещения в одноэтажном доме возможно только через крышу . В двухэтажном строении обеспечить естественный источник света крайне сложно;
недостаток материалов для кровельного покрытия . Мягкая черепица, рулонные материалы, идеально повторяющие купольную форму ограничивают выбор. Часто кровля выполняется из тех же материалов, что и стены здания;
на данный момент нет единой нормативной базы правил постройки купольных домов на территории России;
конструктивной схемой не предусмотрено устройство подвалов , цокольных этажей.

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.

Все перегородки выполняются из лёгких материалов: 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.

Мнения по поводу сложности меблировки купольного дома неверны. В каждом помещении криволинейная только одна стена, с одним или несколькими окнами. На этой стене можно без труда разместить:

полки под книги и интерьерные безделушки;
встроенные шкафы;
картины;
светильники;
драпировки.

Пусть эта стена будет просто украшением.

Если в планировке без использования части стены не обойтись, например, для письменного стола или изголовья кровати, нужный участок стены приводится к плоскости с помощью листов гипсокартона или .

Внутренняя отделка

Изнутри купольные дома отделывают:

деревянной вагонкой . Вагонка крепится вертикально, горизонтально, узорами. Дерево придаёт пространству экологический стиль и тонкий аромат;
обоями . Полосы сужают к потолку, разделяют гнутыми деревянными рейками;
гладкими и структурными штукатурками и красками . Палитра текстур и цвета внесёт разнообразие в цветовую гамму помещений.

Хорошим решением будет разместить камин по центру гостиной . Символ семейного очага создаёт тепло, уют, согревает домашних долгими зимними вечерами.

Остекление

Важное качество геодезического каркаса держать форму используют для увеличения площади остекления.

Стекло сделает фасад дома лёгким и воздушным , обеспечит естественное освещение в любое время года. Остеклённый купол превратит второй этаж в смотровую площадку. Если оконные блоки находятся на высоте, их оборудуют системами автоматического открывания.

Посмотрите на видео ниже, как хозяева неординарного круглого дома рассказывают об его конструкции, стадиях строительства, характеристиках и материалах:

При правильном подходе купольный дом никогда не разочарует жильцов, оставаясь долгие годы необычным, красивым жильём с превосходными эксплуатационными качествами.

Фото готовых домов внутри и снаружи

Купольный дом – это уникальное в своем роде жилое строение, имеющее форму полусферы (конуса). Для изготовления стен такого дома можно использовать разнообразные материалы. Чаще всего применяется древесина, но также существуют технологии, позволяющие строить стены из бетона и камня.

Главной особенностью купольного дома является возможность получения максимального объема полезного пространства при минимальном занимаемом месте.

Для обустройства конструкции используется сравнительно мало материалов, благодаря чему вес готовой постройки является относительно небольшим. Это позволяет дополнительно сэкономить на обустройстве фундамента.

Технология возведения купольной постройки достаточно сложная, однако и с таким мероприятием при желании можно справиться своими руками, потратив на это минимум времени, строительных материалов и денег.

Оригинальный внешний вид.
Высокая скорость возведения и обустройства.
Возможность свободной внутренней планировки.
Отсутствие строгих требований к основанию. Готовая конструкция, как уже отмечалось, имеет малый вес, что позволяет обустраивать ее даже на самых элементарных и незаглубленных фундаментах.
Возможность обустройства в разных климатических регионах. Несмотря на кажущуюся простоту, при грамотном обустройстве купольный дом имеет высокие теплоизоляционны е показатели.
Отсутствие необходимости существенных денежных вложений на строительство и обустройство дома.
Высокая устойчивость к ветровым нагрузкам.
Устойчивость к подвижкам грунта и землетрясения. Особенности конструкции таковы, что поступающие нагрузки равномерно распределяются по всему дому.
Современный и эстетически привлекательный внешний вид.
Высокие показатели энергоэффективно сти.
Хорошие показатели шумоизоляции.

Что нужно знать до начала работы?

Прежде чем приступать к обустройству купольного дома, ознакомьтесь со следующей важной информацией.

Конкретных требований к основанию купольного дома нет. Готовая конструкция имеет небольшой вес, поэтому ее можно размещать практически на любом фундаменте. Наиболее оптимальный вариант – мелкозаглубленны й фундамент ленточного типа.

Строительный материал

Конструкция возводится из деревянных брусьев. Сечение бруса подбирается индивидуально с учетом предполагаемых нагрузок на купол строения.

В случае если одновременно планируется применение наружной и внутренней обшивки, необходимо использовать брус с увеличенным сечением.

Коннекторы

Для соединения деревянных составных элементов конструкции применяются коннекторы. Существуют пятилучевые и шестилучевые коннекторы.

Данные элементы применяются при изготовлении купольных построек большой площади. В случае обустройства небольшого купольного дома можно прибегнуть к безконнекторному методу сборки.

Профессиональные строители часто отказываются от применения коннекторов в пользу современной технологии, в соответствии с которой ребра изготавливаются точно под стать друг другу, что позволяет соединять их с минимум швов.

Кровля

Для обустройства крыши такого дома можно использовать следующие материалы:

гибкую черепицу;
рубероид;
листовые кровельные материалы на основе алюминия.

Расходы

Технология обустройства рассматриваемой конструкции является достаточно сложной. Однако, если сравнивать со строительством обыкновенного дома, на возведение купольной конструкции уходит гораздо меньше денег и стройматериалов. Временные затраты также заметно уменьшаются.

Руководство по возведению дома

Приступайте к обустройству купольного дома. Начните с подготовки необходимых инструментов и материалов. Лучше соберите все требуемые элементы заранее, чтобы в дальнейшем не тратить время на поиски недостающих приспособлений.

Набор для строительства

Деревянный брус. Традиционно применяется материал с сечением 50х50 мм. В остальном же ориентируйтесь на особенности конкретно вашей ситуации. При необходимости величину сечения бруса можно увеличивать.
Шурупы.
Листовая сталь. Используйте оцинкованный материал
Крепежные элементы (гвозди, саморезы и пр.).
Монтажная пена.
Финишный материал для обустройства кровли. Наиболее предпочтительным и материалами в случае с рассматриваемым домом являются гибкая черепица и более бюджетный рубероид.
Рулетка для измерений.
Уголок.
Строительный уровень.
Электрический лобзик.
Электрическая дрель.
Ножовка.
Деревообрабатыва ющий станок. При отсутствии доступа к данному агрегату можно обойтись и без него, но так вам придется потратить больше времени.
Болгарка.
Отвертки.
Молоток.
Защитные перчатки.
Кровельные ножницы.
Кисти.

Строительный набор может сокращаться и расширяться в зависимости от особенностей конкретной ситуации. В этом моменте вы сможете сориентироваться уже самостоятельно.

Подготовительный этап

Собрав все необходимые приспособления, приступайте к выполнению подготовительных мероприятий. На этом этапе вам предстоит изготовить основные элементы будущей конструкции, обработать их и соответствующим образом подготовить к дальнейшему использованию.

Перед началом работы составьте, закажите либо найдите в открытом источнике схему купольного дома. Чертежи помогут вам лучше ориентироваться в процессе выполнения строительных мероприятий.

Первый шаг. Выберите место для размещения купольного дома. Разметьте строительный участок в соответствии с габаритами будущей конструкции.

Второй шаг. Определитесь с моделью купольного строения. Для этого выберите подходящую форму и габариты ячеек, количество стропильных элементов, число коннекторов и пр. Все эти моменты также должны быть отражены в чертежах.

Третий шаг. Изготовьте фанерные и стропильные элементы будущего дома. На этом же этапе сделайте необходимое количество коннекторов. В процессе изготовления упомянутых изделий ориентируйтесь на имеющиеся у вас чертежи.

Коннекторы из металла обязательно обработайте специальным антикоррозийным средством.

Возведение конструкции

Переходите непосредственно к возведению конструкции.

Первый шаг. Очистите радиус размещения будущей постройки от плодородного слоя грунта и засыпьте углубление слоем щебенки. Утрамбуйте засыпку. Поверх щебня насыпьте слой песка и также тщательно утрамбуйте.

Второй шаг. Залейте фундамент. Вместо фундамента можете использовать опорную десятиугольную конструкцию. Для ее сборки используйте доски. Сечение досок подбирайте индивидуально с учетом предстоящих нагрузок.

Третий шаг. Вооружившись электрической пилой либо лобзиком, сделайте из досок элементы трапециевидной формы.

Четвертый шаг. Уложите на подготовленное ранее основание из щебенки и песка рубероид, а поверх него – заготовленные трапеции. Убедитесь в ровности укладки элементов и соедините трапециевидные изделия при помощи шурупов. На этом этапе ориентируйтесь на имеющиеся у вас чертежи, описать данный пункт исключительно на словах невозможно.

Пятый шаг. Приступайте к возведению внутренних вертикальных стен. Для сборки этих элементов используйте деревянный брус. Элементы конструкций соединяйте с помощью шурупов. Ориентируйтесь, опять же, на ваши чертежи.

Шестой шаг. Изготовьте дверную коробку желаемых размеров. Для сборки используйте пару горизонтальных и такое же количество вертикальных брусков (досок). Элементы лучше всего соединять с применением шипов и пазов, дополнительно укрепляя шурупами или другим подходящим крепежом.

На этом же этапе сделайте коробки для установки окон.

Седьмой шаг. Обшейте готовые вертикальные стены деревянными досками. Прибивайте доски так, чтобы дождевая вода и снег не могли проникнуть в дом.

Восьмой шаг. Изготовьте ребра для возведения основного каркаса. Для этого используйте деревянный брус. Для выполнения этого мероприятия вам понадобится электрический рубанок.

Прежде чем устанавливать ребра каркаса, обработайте все деревянные элементы антисептическим средством.

Девятый шаг. Изготовьте коннекторы. Для этого вам понадобятся металлические пластины. Вырежьте пластины из листового металла в соответствии с имеющимися у вас чертежами.

Для резки используйте болгарку. Коннекторы должны иметь пяти- либо шестиугольную форму. Форму изделий подбирайте в индивидуальном порядке с учетом типа возводящейся конструкции.

Десятый шаг. Приступайте к заливке готовых коннекторов. Для этого используйте монтажную пену либо бакелитовую смолу. Пена предпочтительнее, т.к. в ее составе отсутствуют вредные для окружающих компоненты.

Одиннадцатый шаг. Соедините все элементы внешнего купола в соответствии с проектом. Для скрепления деталей используйте шурупы. Для создания внешнего купола традиционно применяются треугольные элементы, сколоченные из бруса либо досок. В куполе оставьте проемы для дверей и стеклопакетов.

Двенадцатый шаг. Выполните внутреннюю обшивку дома. Для этого подойдут обыкновенные листы фанеры. Данный материал является абсолютно экологически безопасным и способствует созданию оптимального микроклимата внутри помещения.

Тринадцатый шаг. Выполните внешнюю отделку купола. Для отделки используйте рубероид, черепицу либо другой подходящий кровельный материал. Проще всего использовать рубероид – достаточно аккуратно вырезать из него треугольные элементы и последовательно зафиксировать их на куполе с помощью специального клея либо обычной растопленной смолы.

В завершение вам останется выполнить необходимые мероприятия по финишному обустройству купольного дома, а именно:

настелить пол;
обустроить водоснабжение;
смонтировать окна и двери;
смонтировать вентиляционную систему;
утеплить конструкцию.

Если вы планируете подводить к своему купольному дому системы водоснабжения и отведения стоков, предусмотрите порядок их обустройства еще на начальных этапах строительства. Для подведения труб вам придется вырыть пару дополнительных траншей.

Если ваш купольный дом будет использоваться для постоянного проживания, обязательно установите стеклопакеты с открывающимися створками.

Для теплоизолировани я конструкции используйте любые удобные в монтаже и безопасные для окружающих материалы. К примеру, для теплоизоляции конструкции такой формы очень удобно использовать древесные опилки.

Наиболее предпочтительным материалом для возведения купольной постройки является древесина белой акации. Эта древесина характеризуется высокой прочностью, продолжительным сроком службы и простотой обработки.

При необходимости подведите к купольному дому электропроводку. В случае отсутствия навыков монтажа таких коммуникаций, пригласите профессиональног о электрика. Заранее спланируйте места размещения осветительных приборов, розеток и прочих элементов.

Купольный дом – очень оригинальная и эргономичная постройка. Такое строение может быть как полностью независимым, так и выполнять функцию удобной пристройки, к примеру, к дачному дому. Предназначение и конструкцию дома определяйте самостоятельно.

Теперь, когда вы осведомлены в последовательнос ти выполнения работы, никаких проблем с обустройством купольного дома не возникнет – достаточно лишь следовать инструкции, параллельно ориентируясь на чертежи и схемы, и строительство обязательно увенчается успехом.

Удачной работы!

Видео – Купольный дом своими руками

Разновидностью постройки, возводимой по каркасно-щитовой технологии, является геодезический купол – объект невероятно практичный, способный выполнять не одну функцию. Подобная конструкция может быть положена в основу загородного дома, теплицы, беседки или игровой зоны для детворы.

Подобная форма обладает большой несущей способностью. Вес распределяется идеально равномерно – это позволяет выдерживать солидные нагрузки и экономить на фундаменте.
Замечательные аэродинамические свойства. «Обтекаемая» форма геокупола повышает сопротивляемость даже самым мощным потокам воздуха – в виде разрушительных смерчей и ураганов.
Не вызывающая сомнений устойчивость сферического каркаса к толчкам и сотрясениям позволяет рекомендовать такой вид строительства для наиболее сейсмоопасных районов.
Экономичность названного способа создания многофункциональных домов-укрытий-оранжерей-спортплощадок бесспорна: площадь поверхности боковых частей предельно минимизирована.
Геокупольное строение – оптимальный вариант для организации совершенной системы поддержания микромиклимата: полусферические стены облегчают циркуляцию воздушной струи.
Редкостной красоты куполоподобный объект легко вписывается в оформляемую по любым дизайнерским критериям территорию и «поднимается» быстро даже строителями-непрофессионалами.

О недостатках

Пологость стенок осложняет выстраивание полок, стеллажей в геокупольной теплице. В ситуации же с куполообразной крышей жилища затрудняется членение жилого пространства.
В ходе строительных работ возникает обилие стыков, которые следует герметизировать и утеплять по отдельности. Это сложный процесс, требующий определенных навыков и терпения.
Расчеты при проектировании представляют собой непростую задачу – как и стремление к ювелирной точности и красоты брусков и треугольников, используемых при «выкладке» покрытия.

Подготовка к строительству и расчет геокупола

Если это конструкция теплично-оранжерейного типа, подыскивается участок, залитый солнечным светом. Планируете соорудить беседку или крытую спортплощадку – выбирайте теневую сторону территории. Мечтаете об оригинальном, необычном домике-шапке – вполне уместным окажется полузатененный вариант с вплотную прилегающим садом.

Стройплощадку надо освободить от холмов, неровностей, остатков пней и корней. В случае с крупным куполом может понадобиться прочная база – тогда разметка ленточного фундамента станет одним из предварительных этапов стройки. Очертив границы круга, вы выкопаете траншею и установите опалубку. Допустимо начало строительства и без бетонирования основания – при наличии нужного количества металлических свай. Заметим: слабый грунт – неудачная предпосылка для подобной идеи.

Рассчитывая использовать возводимый «зонтик» под прозрачный парник-теплицу, вы, скорее всего, поступите иначе. Первой фазой станет удаление почвы на круговой площадке внутри сооружения. Почвенную массу имеет смысл куда-то отодвинуть – чтобы впоследствии задействовать ее для высадки растений в плодородную среду. Круг-основа выстилается нетканым материалом (например, агроволокном) – такая мера не позволит прорасти сорнякам. Настил засыпается толстым слоем гравия.

Геометрия: общие и частные моменты

Еще одна серия действий связана с точным расчетом размеров как самого купола, так и каждого из составляющих его фрагментов. Наиболее часто встречается соотношение 1:2, то есть высота строения-купольника в два раза меньше диаметра его основы. Получается правильная полусфера. Площадь низа высчитывается по известной всем формуле: S = π * r 2 , где под r подразумевают радиус круга, а стабильная величина π – 3,14. Площадь собственно купола сотавит 2 π * r 2 .

Заметим: в действительности выгнутая часть окажется чуть меньше, поскольку в каркасе присутствуют и соединительные балки-рейки. Что касается установления длины граней треугольников, из которых будет компоноваться полусферическая «мозаика», лучше всего обратиться к специализирующимся на столь сложных подсчетах интернет-сайтам. Они помогут высчитать как площадь купола-полусферы, так и купольной конструкции, вытянутой ввысь на ¾ сферы (встречаются и такие: они невероятно красивы).

Здесь мы приведем результат готовых вычислений. Определенно в полную комплектацию «кровельных» деталей купола с общим диаметром в 4 м войдут 35 крупных треугольных плиток-пластин с ребром А (длина стороны 1.23 м) и 30 треугольников помельче – с ребром Б (длиной в 1, 09 м). Помните: количество плоскостей-треугольников увеличивается по мере «прибавления в росте» куполообразной «крыши». Если ваш дом-беседка будет выглядеть как срезанный на четверть шар, треугольных щитков уйдет более 90 штук. Размер же основания заметно уменьшится.

Необходимые элементы и этапы строительства

Поскольку чаще всего строение-полушар создают в «сельскохозяйственных» целях, целесообразно рассмотреть этапы воплощения в действительность идеи с оранжерейно-тепличным уклоном. Строим купол как помещение для ранних овощей-фруктов, цветов и прочих декоративных культур. Такая целеустановка отразится на выборе инструментов и стройматериалов. Круг их обширен, а вариантов исполнения допускается несколько – в зависимости от того, что уже есть в наличии и что можно приобрести сверх этого запаса.

Каркас теплицы-оранжереи может быть деревянным

Основные материалы и инструменты:

Порядок сборки и технологические нюансы

О типах покрытия

Освещая особенности «обшивочной» стройгруппы, укажем: каждый из видов покрытия хорош по-своему, но не без негативных качеств. Поликарбонат не идеально прозрачен, в жару перегревается, зато демонстрирует отменные теплосберегающие свойства и удобен для монтажа. Пленка также не отличается суперпрозрачностью, но еще более облегчает монтажный процесс. Стекло не преграждает пути солнечным лучам, очень прочно. Тем не менее тяжеловато, да и стоит недешево. Оптимальный вариант – двойной стеклопакет. Безусловно дорогой.

Рекомендации по монтажу

Тепличный «домик» монтируется на установленную заранее основу-пол – снизу вверх, «кольцами». Перегородки скрепляются специальными креплениями – коннекторами. Прикручивать их можно как с внешней, так и с внутренней стороны. С точки зрения технических навыков процесс несложен, но требует аккуратности. Чем плотнее прилегают секции друг к дружке, чем меньше зазоры в местах соединений, тем легче будет обеспечить в дальнейшем целостность оболочки. С северной стороны эту «сеть» дополняют изнутри светоотражающей блестящей полосой.

Использование металлических стержней-трубок допустимо при сооружении геокупола

На предпоследней стадии работы, когда скелет уже обтянут «кожей», придется уделить время герметизации и утеплению. Система вентиляции (для знойного летнего периода – принудительная) также должна быть продумана заблаговременно. Несколько подвижных секций послужат форточками. Допустимо к вентилированию привлечь и дверное устройство – иногда его делают трансформирующимся. Поскольку низ тепличной «одежки» не задействован в освещении, здесь можно «нарастить» теплоизолирующий бортик, использовав ряд кирпичей, насыпь из щепок, опилок.

Интерьерно-садовые проблемы

Дизайн и обустройство тепличного хозяйства целиком подчинены стремлению оптимизировать условия жизни растений и придать помещению уютный, приятный для глаза вид. Выиграет тот, кто грамотно расположит стеллажи с зеленью и не забудет о потребностях главных «обитателей» сада-огорода. Место для грядок разумно будет выделить с южной стороны: там тепла и света побольше. Вентилятор желательно «запитать» от солнечной батареи, закрепляемой над «потолочной» частью купола. Ограждения грядочек неплохо бы снабдить скамеечками – «для релаксации».

Модель теплицы будущего: внутри виден разумный план обустройства посадочных рядов

Купольный парник на даче: видны вентилирующие грани-форточки

Осталось посадить рассаду-кустики-цветочки – и начать получать удовольствие от созерцания всесезонного буйства зелени. Надеемся, мечта о домашнем тропическом парке под сказочным куполом состоялась, и теперь впереди у вас – годы и годы позитива, который дарит нам единение с прекрасной природой…

Строительство купольного дома своими руками +Видео. В последнее время набирает популярность специфичное жилье. Люди в поисках новых решений, чтобы их садовые площадки и дворы имели хоть какую-то ту самую изюминку, удивляли и вдохновляли их самих и прохожих. Банальные же домики, сделанные по стандартным шаблонам, уже мало кого интересуют. Желание выделиться среди остальных и построить на дачном участке необычный дом заставляет обращаться людей в профессиональные агентства, и совсем не редкость, когда требуется обращаться к профессиональным строителям и дизайнерам.

Такие дома часто делают в форме полусферы, и они наполнены неординарностью, изяществом, красотой. А вот жить в таком доме можно, и даже необязательно пользоваться помощью строителей и дизайнеров. Построить купольный дом своими руками вполне реально.

Специфика

Для многих станет открытием то, что сферическая конструкция может выдерживать сильные нагрузки снега и противостоять порывистому ветру. Для регионов, где суровые климатические условия, это идеальный вариант. Такие сооружения устойчивы и мощные, и что примечательно, в них нет несущих . За счет симметрии форм, внешний вид купола визуально кажется меньше, а вот пространства внутри наоборот, больше. Получение нужного объема используемого пространства с учетом того, что дом на самом деле занимает мало места, является отличительной чертой таких нестандартных зданий.

Такие дома весят немного, так как обычно при возведении используют мало материалов. За счет этого можно сэкономить при создании основания. Технология возведения имеет некоторые хитрости, но это несложно освоить.

Достоинства

Красивый круглый дом имеет огромное количество достоинств, которые заключены не столько в уникальности и внешнем виде, сколько в таких полезных свойствах:

За счет энергоэффективности построить купольный дом можно в любом регионе. Еще такие строения не боятся ураганов, больших снегопадов и прочих природных явлений, так как в разы устойчивее прямоугольных.

Требуемые материалы

Перед началом строительства следует подготовить все приспособления и материалы, чтобы при начале работ не затягивать строительство поиском того или иного предмета.

Итак, вам потребуется:

Проект жилья купольного типа можно выбрать из предложенных здесь вариантов, или же заказать в агентстве. Чертежи обязательно должны быть, так как без них не получится сделать конструкция сферической формы.

Процесс работ

Подготовка

При подготовке вам потребуется выполнить такие действия:

И наконец, переходим к самому интересному моменту – как построить купольный дом.

Инструкция по возведению

В строительство включены следующие этапы:

Перед скреплением убедитесь в том, что все лежит строго горизонтально при помощи строительного уровня. Каждый элемент должен быть соединен между собой при помощи шурупов, а к при помощи анкерных болтов с длиной в 40 см. Для экономии можно использовать и арматуру диаметров в 2 см, при этом так выйдет даже лучше.

Соединять ребра дома можно и без помощи коннекторов, если выполнять сборку купола из треугольников, доски которых 100% подогнаны. В таком случае панели купола будут соединены шурупами. Во время сборки каркаса оставьте проем для дверей и окон.

Внешняя отделка. Для отделки снаружи для полусферы будет проще всего использовать рубероид. Из него потребуется вырезать аккуратные треугольники, которые будут совпадать с внутренней частью панелей, которые были использованы для каркаса. Такие элементы следует зафиксировать при помощи специального клея или растопленной на куполе смоле.

Отделка дома внутри будет выполнена по вашему вкусу. Эргономичные дома купольного типа отлично выглядят внешне и внутри, и при хорошей фантазии можно сделать изумительную планировку. А главное, что строительство такого здания является существенной экономией на материалах и работах.

В статье мы расскажем о технологии купольного строительства, об особенностях и преимуществах купольных домов, о трёх самых известных методах возведения таких зданий. Но главное — мы познакомим вас с расчётом экономических затрат, результат которого отдал купольным домам неоспоримое преимущество.

Применение технологии купольного строительства позволяет вполовину снизить затраты на строительные материалы и втрое сократить время возведения конструкции. Решение задачи упирается только лишь в техническое переоснащение строительных площадок, ведь все необходимые материалы уже и так давно используются в строительстве. В США и странах западной Европы данная технология успешно применяется ещё с конца ХХ века. К счастью, теперь и на постсоветском пространстве заложен хороший и прочный фундамент для развития купольного домостроения .

Немного об истории происхождения

Знакомство с купольными домами стоит начать с изучения истории их возникновения. Ещё с древних времён человеку была доподлинно известна суть гармонии с окружающим миром, отчасти выраженная в форме строений. Примером тому могут послужить множественные прототипы древних жилищ, создаваемых в форме полусферы: иглу эскимосов, вигвамы североамериканских индейцев, шатры африканских племён. Множеству культов и религиозных конфессий также свойственно использовать купола в качестве элементов или основы для храмов, соборов и капелл.

В современном мире технология купольного домостроения берёт своё начало в первой половине ХХ века, когда американский инженер Ричард Фуллер запатентовал технологию строительства, способную обеспечить послевоенную Европу доступным жильём. К сожалению, идея не получила распространения, но уже через пятьдесят лет о купольных домах снова заговорили, и на этот раз — всерьёз.

Изначально обывателям стала интересна идея домов в виде полусферы только благодаря их оригинальной форме. Чуть позже люди осознали неоспоримые преимущества таких строений и их количество в современном мире постоянно растёт.

Особенности конструкции

Из-за особой формы купольные строения можно смело отнести к разряду произведений искусства. Они выглядят совсем миниатюрными, но этот образ обманчив: при внешней компактности эти дома очень просторны. Может сложиться впечатление хрупкости и ненадёжности конструкции, но привлекательный внешний вид в этом случае вовсе не подразумевает наличия технических изъянов. Купольные дома по всем параметрам превосходят обычные здания кубического типа.

Основа для возведения дома

Сама суть купольного домостроения подразумевает отсутствие потолков и несущих опор. Это даёт не только до 30% экономии на материалах стен и перекрытий: конструкция становится лёгкой и не требует массивного основания.

Очевидная экономия от постройки купольного дома видна уже на первом этапе строительства — в процессе сооружения фундамента. Облегчённое основание экономит 50% денежных средств, затрачиваемых на производство земляных и бетонных работ. В качестве основы обычно используют ленточный или свайный фундамент.

Возведение зданий на основе геодезической сферы

Первым известным методом реализации купольных построек стала технология, основанная на каркасе в виде триангулярной полусферы. Метод базируется на использовании треугольных блоков равной величины, которые с увеличением высоты всё больше наклоняют свои вершины к центру, образуя таким образом купол. При соединении блоки образуют каркас, толщиной до сорока сантиметров.

Снаружи дом отделывается прессованной целлюлозой, пропитанной битумом, металлической обшивкой или просто штукатурится. Главное требование для материалов внешней отделки — абсолютная водостойкость. С внутренней стороны стены зашиваются досками, а в качестве утеплителя используется минеральная вата средней плотности. Проблема естественного освещения в доме решается за счёт треугольных стеклопакетов в пластиковой раме, изготовленных по размерам стандартной ячейки каркаса. Если стеклопакет заключён в усиленную металлическую раму, соседния ячейки каркаса можно объединять, добиваясь нестандартной геометрической формы окна.

Особенность такого метода в том, что постройки выполняются из экологически чистых материалов. Геодезический купол сегодня используется как основа в выставочных павильонах, оранжереях и спортивных комплексах.

Другой метод возведения стал доступен относительно недавно, и обязан своим появлением стремительному развитию полимерных материалов. Эта технология является самой необычной и сложной, но именно благодаря ей время строительства дома можно сократить до минимума. Вопрос о применимости данного метода напрямую зависит от наличия в районе строительства специализированной техники: установок для распыления бетонных смесей и оборудования для установки пневматических каркасов.

В основу дома, как всегда, ложится лёгкий ленточный фундамент в форме кольца или сплошная монолитная плита. По периметру фундамента с отступом от внешней кромки в 20 см выводятся «хвосты» вертикальных элементов армирования. Прутья должны выступать не менее чем на 40 см, а расстояние между ними составляет от 30 до 50 см, в зависимости от размеров строения и диаметра стержней. Арматура применяется обязательно профильная, толщиной не менее 12 миллиметров. Задачу по расчёту бетонной конструкции и схемы её армирования лучше поручить организации, специализирующейся на архитектурном проектировании. Хотя техника строительства купольных домов и не регламентируется конкретными государственными нормативными документами, методология расчёта прочностных и технических характеристик бетонных конструкций сферической формы была установлена ещё в прошлом веке.

Следующий этап — сооружение сетки основного армирования стен. К выступающей арматуре посредством сваривания или резьбового соединения добавляются стальные стержни номинального диаметра, длина которых равна четверти длины окружности центрального сечения сферы. После наращивания стержни загибаются к оси здания, образуя купол. Обычно длину продольных прутьев выбирают с запасом, обрезая при сопряжении излишки арматуры, которые впоследствии используются для дополнительной связи элементов армирующей сетки.

В качестве концевого соединения могут быть использованы:

кольцо с двутавровым или швеллерным профилем, если планируется сделать верхушку купола прозрачной;
сопряжение из двух стальных листов круглой формы;
соединительная секция в виде звезды из трубок соответствующего диаметра (количество вершин равно числу продольных элементов армирующей сетки).

Когда каркас приобрёл форму полусферы, к вертикальным прутьям добавляют поперечные путём сваривания или вязки проволокой .

В данной технологии должен быть задействован быстровозводимый пневматический каркас. Он изготавливается индивидуально и в надутом виде полностью повторяет контуры внутренней поверхности купола. В тех местах, где должны быть окна и двери, каркас имеет выступы заданной формы и размеров. Изготовление пневмокаркаса — самый затратный и сложный этап строительства, но поскольку технология вдвое сокращает расходы на сооружение, его цена полностью окупается.

Заказать каркас можно у предприятий, изготавливающих надувные батуты, быстровозводимые пневмоконструкции или водные горки. В качестве материала лучше выбрать ткань высокой плотности с латексной или поливинилхлоридной пропиткой. Стоимость каркаса составит от 50 тысяч рублей, сроки изготовления — около двух месяцев. После использования изделие вполне реально продать любой строительной компании.

Все последующие работы выполняются поэтапно:

Пневмокаркас прочно фиксируется внутри стальной обрешётки и надувается.
В местах расположения дверей и окон на армирующей сетке отмечаются габариты будущих проёмов по форме выступов на каркасе.
Каркас сдувается и убирается на время проведения сварочных работ.
По сделанной разметке арматура вырезается. Производится окантовка проёмов со всех четырёх сторон профильной арматурой в 2-3 ряда.
Каркас обрабатывается гидрофобным составом и устанавливается на место.

Заключительный этап работ — напыление основного материала на купол. Процесс разбивается на несколько этапов: производится послойное нанесение состава с толщиной слоя от 3,5 до 8 см, в зависимости от типа материала. После того как первый слой нанесён, но ещё не застыл, в него перпендикулярно плоскости каркаса погружают специальные стержни-маяки фиксированной длины, по которым будет контролироваться толщина стен и равномерность напыления. В качестве основного материала стен может быть использован цементно-полимерный или торкрет-бетон , пенополистирол или комбинация разных материалов. Например, внешний и внутренний слои напыления делают из торкрет-бетона, обеспечивая тем самым повышенную прочность поверхности.

После окончательного застывания смеси каркас демонтируют, устраняют дефекты напыления в проёмах, на чём процесс возведения купола заканчивается.

Купольные дома на основе несъёмной опалубки и здания фабричного производства

Купольное строительство получило распространение в России во многом благодаря системам несъёмных полистирольных опалубок и сферическим зданиям блочного типа. Изначальная задача этих технологий — реализация объектов так называемого быстрого строительства. На сооружение купольных домов в этом случае уходит не более двух недель (без учёта сооружения фундамента и внутреннего обустройства).

Обе технологии имеют ряд схожих особенностей:

Основные элементы зданий производятся в условиях домостроительных комбинатов, после чего транспортируются на объект и там собираются.
В качестве исходного материала блоков применяется пенополистирол.
Здания отличаются повышенной энергоэффективностью: по сути, купольный дом становится своеобразным «термосом» за счёт большого содержания в конструкции теплоизолирующих материалов. Внешняя отделка в обоих случаях производится нанесением водостойкой фасадной штукатурки.
В качестве основания может быть использован любой тип фундамента, в том числе и облегчённое основание для каркасного дома.
В комплекте поставки почти всегда присутствует технический проект здания и рекомендации по проведению строительных работ.

Существует и несколько отличий:

Блочные дома не требуют дополнительного проведения бетонных работ.
Сборная конструкция из готовых блоков может быть разобрана и перемещена. Очень часто использование таких домов носит сезонный характер.
Технологии отличаются методами обустройства дверных и оконных проёмов.
Здания из блоков, в отличие от опалубочных, часто поставляются в полной комплектации (включая двери, окна, вентиляционные системы и пр.).
Использование несъёмной опалубки несколько ограничивает разнообразие форм и размеров.

Что касается техники сооружения, то она довольно проста. Элементы конструкции, после доставки на место строительства, сортируются и разделяются на группы. Первым монтируется цокольный уровень: он крепится к основанию посредством кронштейнов либо анкеров. За ним производится сооружение купольной части. Блоки имеют форму сот одинаковых размеров и формы. Они закрепляются между собой замковыми либо накладными механическими соединениями.

Если речь идёт о зданиях с несъёмной опалубкой, то заливка бетоном может производиться как после полной сборки, так и в её процессе. В любом случае по мере возведения основной конструкции внутри неё монтируется армирующий каркас. Верхушка купола представляет собой отдельно поставляемый многослойный блок, который может быть выполнен в виде стеклопакета в пластиковой раме.

После возведения стен проводится:

Установка дверей и окон:
- в опалубочных домах оконные и дверные проёмы остаются гладкими. Установка производится любым доступным способом;
- блочные строения часто имеют заводские пазы и замковые (механические) соединения, что облегчает процесс монтажа.
Герметизация стыков монтажной полиуретановой пеной.
Внешняя отделка, установка оконных отливов, вентиляционных решёток и прочей фурнитуры.
Устройство отмостки фундамента и монтаж дренажных каналов.

Внешняя отделка опалубочных зданий требует нанесения слоя черновой штукатурки с использованием стекловолоконной сетки. В блочных домах внешний слой деталей имеет специальное покрытие (например, полимерцемент), облегчающее процесс выполнения фасадной отделки, или готовую финишную водостойкую поверхность с элементами декора.

Монтаж перекрытий и перегородок

Устройство междуэтажных перекрытий предусмотрено в основном в купольных домах на основе геосферы и пневмокаркаса. Перекрытия могут быть либо сборными, либо железобетонными. Процесс их сооружения довольно прост:

Сначала собирается основной каркас из металлических или деревянных балок . В первом случае используются тавровый или двутавровый сортамент с «пятаками» на торцах. Стальные балки крепятся анкерами или проходными скобами, а для фиксации деревянных брусьев применяются винтовые штифты, которые вкручиваются с наружной стороны здания.
Несущие конструкции соединяются связями.
Сборное деревянное перекрытие заполняется минеральной ватой и зашивается обрезной доской или древесными плитами.
Если требуется заливка железобетона, в промежутки между несущими балками устанавливается армирующая сетка с размером ячейки от 10х10 см и толщиной проволоки не менее 6 мм.
Опалубка для заливки бетона выполняется из OSB-плит, которые крепятся к балкам при помощи оцинкованной проволоки. Как правило, на один погонный метр балки требуется от пяти точек привязки.
Опалубку следует покрыть полиэтиленом, после чего можно заливать бетонную смесь.

Особенности и преимущества купольных домов

Дома, построенные по любой из технологий купольного строительства, отличаются рядом особых свойств, которых невозможно достичь традиционными методами строительства. Именно благодаря этим отличиям купольные здания являются не просто альтернативой домам кубического типа. Они представляют собой совершенно новый вид сооружений, способный решать большинство насущных бытовых проблем при отсутствии каких либо материальных затрат.

Энергосберегающие особенности

Отопление купольного дома в зимний период требует на 20-30% меньше энергоресурсов, по сравнению с обычными зданиями. Во-первых, это достигается благодаря уникальной форме дома: при одинаковой площади объём купольного здания значительно меньше. Кроме того, сферическая форма помещения способствует поддержанию постоянной естественной циркуляции воздуха, а это значит, что более тёплый воздух не будет скапливаться вверху помещения. Данная особенность отлично прослеживается при тепловизионном обследовании. Есть ещё одна хитрость, благодаря которой можно добиться дополнительной экономии на отоплении: если в верхней части здания разместить панорамное остекление или прозрачную верхушку купола, дом будет дополнительно нагреваться за счёт парникового эффекта.

Непревзойдённые прочностные характеристики

Идеально равномерное распределение нагрузки на конструкцию обеспечивается её сферической формой. На какой бы участок сооружения не производилось механическое воздействие, оно будет эффективно распределяться по всему массиву. Это свойство особенно ярко выражено в домах, построенных на основе триангулярного каркаса из-за сбалансированного размещения рёбер жёсткости и точек опоры. Для регионов с неустойчивым климатом купольные дома подходят наилучшим образом: благодаря обтекаемой форме они остаются невосприимчивыми к порывам ветра со скоростью до 230 км/ч.

Максимальная экономия

Как упоминалось выше, строительство дома по купольной технологии экономит около 50% денежных средств. Давайте проверим это утверждение на примере сравнения купольного дома с традиционным.

Сравнение материальных затрат на постройку домов разных типов

Критерии сравнения	Стандартный одноэтажный дом	Дом, построенный по купольной технологии
Основные параметры здания	Общая площадь: 100 м 2 Наименьшая из возможных длина периметра: 40 м Длина внутреннего периметра: 34,4 м	Общая площадь: 100,24 м 2 Радиус внешней границы: 5,65 м Радиус внутренней границы: 5,25 м Длина внешней окружности: 35,48 м Длина внутренней окружности: 35,08 м
Данные о фундаменте	Площадь в горизонтальной плоскости: 26,04 м 2 Минимально допустимая высота: 0,7 м Объём бетонной массы: 18,23 м 3	Площадь в горизонтальной плоскости: 13,69 м 2 Минимально допустимая высота: 0,4 м Объём бетонной массы: 5,48 м 3
Данные о наружных стенах	Толщина стен: 0,6 м Высота здания: 2,7 м Объем массива стен: 59,62 м 3	Толщина стен: 0,4 м Высота здания: 4,7 м Объем массива стен: 57,94 м 3
Декоративная отделка	Площадь внешней поверхности стен: 108 м 2 Площадь внутренней поверхности стен: 92,88 м 2	Площадь внешней поверхности стен: 157,08 м 2 Площадь внутренней поверхности стен: 132,95 м 2
Кровельные работы	Требуются	Не требуются

Ориентировочная стоимость основных типов материалов, руб.
Назначение	Для стандартного дома	Для дома на геосфере	Для дома на пневмокаркасе
Фундамент (только бетон)	За куб. м: 2900 Полностью: 52 867	За куб. м: 2900 Полностью: 15 892 + 20% * = 19 070	За куб. м: 2900 Полностью: 15 892
Стены	Шлакоблок + Кирпич За куб. м: 3250 Полностью: 193 765	Бетон За куб. м: 2900 Полностью: 168 026	Дерево + Минвата За куб. м: 2300 Полностью: 133 262
Кровля	За кв. м: 2850 Полностью: 359 100	Не требуется	Не требуется
Потолочное перекрытие	За кв. м: 1100 Полностью: 110 000	Не требуется	Не требуется
Фасадная Отделка	За кв. м: 950 Полностью: 102 600	За кв. м: 1300 Полностью: 204 204	За кв. м: 500 Полностью: 78 540
Итоговая стоимость	818 332	391 300	227 696

* Ленточные фундаменты в этом случае почти на четверть выше.

Оптимальное распределение пространства и непревзойдённый комфорт

Из-за того что несущие стены отсутствуют, купольный дом не имеет никаких ограничений в планировке. В нём можно легко совместить гостиную и столовую в одну просторную комнату с высоким потолком. Комната отдыха может занимать хоть половину всего дома, а проблем с установкой джакузи в ванной и вовсе не возникнет. Примечательно, что в ходе капитального ремонта планировку можно изменить путём переноса быстровозводимых перегородок. В купольных домах нет нужды изолироваться в закрытых комнатах, пытаясь оградить себя от раздражителей: сфера эффективно поглощает звук и в то же время не пропускает шум с улицы.