Проекты купольных домов и особенности их строительства. Купольные дома и их интерьеры

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Плюсы купольных домов

Кроме необычного внешнего вида плюсы у сферических домов следующие:

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 обычной формы.

Минусы

Недостатки тоже есть и они тоже довольно серьезные. Во всяком случае, стоит о них знать и принимать во внимание.

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.

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.

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.

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.

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».

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.

Не самый плохой способ использования этой проходной зоны — установка лестницы. Ведь большая часть купольных домов имеет два этажа, а сюда просто просится винтовая . 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.

Видео по теме

Как бы подробно не описывали технологию, ее плюсы и минусы, точное представление получить так сложно. Значительную часть информации и впечатлений мы получаем визуально. Картинки и фото помогают лишь частично дать общее представление. Намного лучше все увидеть своими глазами в видео отзывах.

Посмотрите, как могут выглядеть эскизы и проекты купольных домов!

Вначале приведены примеры планировок домов, состоящих из одного купола, который делится на разные функциональные зоны.

В то же время один купол диаметром может выступать в качестве одной целой комнаты-дома, индивидуального пространства одного члена семьи. А дом - быть комплексом из куполов, объединённых в единое общее пространство. Ниже приведеы примеры многокупольных композиций.

Эти примеры приведены для того, чтобы Вы могли обдумать расположение функциональных зон в Ваших купольных и многокупольных домах, назначение комнат с учётом Ваших интересов, увлечений, занятий, а также функциональных зон на Вашем участке. И создать для себя самый лучший дом для долгой и счастливой жизни.

ДОМ 202 кв.м.

Купольный дом - это уникальная, мощная, энергосберегающая конструкция, которая дает колоссальные возможности для разработки внутреннего и внешнего дизайна и является надежным и уютным жильем.

Купольный дом - уникальная, мощная, энергосберегающая конструкция, которая дает колоссальные возможности для разработки внутреннего и внешнего дизайна и является надежным и уютным жильем.

Особенности распространения света и звука, эргономические достоинства, нетрадиционные для жилища своды, напоминающие храмовые, свежие идеи в дизайне всех элементов интерьера и, разумеется, энергосбережение также повышают ценность дома-купола. Представляет несомненный интерес и внешний вид такого строения - оболочка-купол легко вписывается в любой ландшафт - лес, горный склон, поле, не нарушая его природной гармонии.

Преимуществ подобной технологии будущего несколько десятков. Перечислим самые главные из них:

— У сферы максимальный объем при минимальной площади.

— Высокие показатели теплоемкости дома, т.к. сфера не имеет швов.

— Очень простая и действенная система вентиляции.

— Поверхность сферы меньше приблизительно на 25% чем поверхность куба, при равном объеме. Таким образом, на строительство купольного дома будет затрачено на четверть меньше материалов.

— Купольный дом обладает низким весом и высокой прочностью. Подобные здания будут целесообразны в сейсмически активных районах.

— При необходимости все материалы для достройки дома могут быть доставлены на двух-трех машинах или на вертолете, что позволяет применять подобные технологии строительства в труднодоступных областях.

— Можно возводить целые архитектурные ансамбли, гармонично сочетающиеся друг с другом.

Купольный дом имеет удачную функциональную планировку, которая включает плавные переходы, такие как, из кухни-столовой в гостиную, а также закрытые комнаты, такие как, кабинет на первом этаже и спальни под куполом на втором. Однако, для проектов купольных домов нет ограничений в планировке. Дом уже сам по себе оригинален и планировка в нем зависит лишь от полета фантазии хозяина.

Архитекторы всего мира считают, что за купольными домами будущее, а по утверждению французов они являются одними из самых долговечных (подобный купольный дом может простоять без генерального ремонта более 50-ти лет). Именно поэтому мы изготавливаем эти стильные и оригинальные дома, совместив их с концепцией строительства исключительно из экологически чистых материалов.

План дома

ДОМ 285 кв.м.

ДОМ 245 кв.м.

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:

1. Геодезический купол;
2. Стратодезический купол;
3. 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:

1. Торкретирования, послойного набрызга под давлением.
2. 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:

Фото готовых домов внутри и снаружи

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:

1. Пневмокаркас прочно фиксируется внутри стальной обрешётки и надувается.
2. В местах расположения дверей и окон на армирующей сетке отмечаются габариты будущих проёмов по форме выступов на каркасе.
3. Каркас сдувается и убирается на время проведения сварочных работ.
4. По сделанной разметке арматура вырезается. Производится окантовка проёмов со всех четырёх сторон профильной арматурой в 2-3 ряда.
5. 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:

1. Основные элементы зданий производятся в условиях домостроительных комбинатов, после чего транспортируются на объект и там собираются.
2. В качестве исходного материала блоков применяется пенополистирол.
3. 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.
4. В качестве основания может быть использован любой тип фундамента, в том числе и облегчённое основание для каркасного дома.
5. В комплекте поставки почти всегда присутствует технический проект здания и рекомендации по проведению строительных работ.

Существует и несколько отличий:

1. Блочные дома не требуют дополнительного проведения бетонных работ.
2. Сборная конструкция из готовых блоков может быть разобрана и перемещена. Очень часто использование таких домов носит сезонный характер.
3. Технологии отличаются методами обустройства дверных и оконных проёмов.
4. Здания из блоков, в отличие от опалубочных, часто поставляются в полной комплектации (включая двери, окна, вентиляционные системы и пр.).
5. 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:

1. 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.
2. Герметизация стыков монтажной полиуретановой пеной.
3. Внешняя отделка, установка оконных отливов, вентиляционных решёток и прочей фурнитуры.
4. 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:

1. 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.
2. Несущие конструкции соединяются связями.
3. Сборное деревянное перекрытие заполняется минеральной ватой и зашивается обрезной доской или древесными плитами.
4. 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.
5. 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.
6. 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

* 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.

Существуют различные технологии, позволяющие построить жилище любого типа. Проекты таких строений значительно отличаются. Все зависит от того, какая форма выбрана для этого и какие материалы используются в строительстве. С уверенностью можно сказать, что довольно часто сегодня встречается дом-сфера. Это неординарная архитектурная конструкция, которая вновь обрела популярность.

Готовый проект сферического дома

Дом-сфера - постройка, которая имеет округлую форму как стен, так и кровельной конструкции. Она наделена определенными техническими характеристиками, которые уже давно оценили специалисты строительства всего мира.

Некоторые строения такого типа сохранились и до наших дней. Это архитектурные памятники зодчества прошлых веков. Дома-сферы по-другому называются купольными.

Технологии строительства купольных домов

Есть несколько способов, чтобы построить купольный дом своими руками. Материалы, из которых они могут возводиться:

• кирпич;
• пенобетон;
• монолит;
• пенополистирол;
• пенопласт;
• глина.

Сферические дома, выстроенные из кирпича, пенобетона или монолитные, обладают практически аналогичными характеристиками, что и стандартная постройка любого жилища. А вот остальные материалы могут применяться не всегда.

Более интересным считается возведение купольного дома из пенополистирола и пенопласта по японской технологии. Такие дома имеют определенные характеристики, и в некоторых случаях специалисты немного совершенствуют их для того, чтобы можно было жить в них круглогодично.

Еще одной технологией строительства купольных домов считается каркасное возведение строения.
Каркас при этом может быть из любого материала, и все его элементы соединяют специальные коннекторы разного размера и вида.

Преимущества купольного дома

Сферические дома, которые возводятся по любой выбранной технологии, наделены аналогичными свойствами и характеристиками.

Есть несколько преимуществ таких домов.

Более того, устанавливать дома можно в любых климатических условиях. Купольные крыши свободно выдерживают нагрузки снега. Они не протекают, так как выпавшие осадки не задерживаются на кровельной конструкции.

Цена на сооружение такой конструкции низкая. Основой строения часто является каркас, который облицовывается различными современными материалами. Это могут быть:

• листы ОСБ;
• фанера;
• пенопласт;
• гипсокартон;
• другие подобные листовые материалы.

Благодаря современным средствам, которые используют в строительстве купольных домов, строения наделены высоким показателем энергоэффективности. .

Не стоит забывать в процессе сооружения конструкции о системе вентиляции, которая нужна любому строению.

Такой дом считается отличным звукоизолятором. Особенно если он строится из пенополистирола, это японские технологии возведения жилища.

Разновидности купольных жилищ

Технология возведения коттеджей сферической формы может быть любой. Большую роль играют проекты будущего строения и его внешний вид. Итак, купольные дома могут быть полноценными или нет.

То есть, в первом случае в виде купола сооружается только кровельная конструкция, а во втором - полностью весь дом. Построить все это самостоятельно не составит особого труда.

Самое главное, необходимо правильно сделать чертежи конструкции и расчет всех строительных материалов.
По типу кровельной конструкции сферические дома могут быть в форме икосаэдра или основываться на простых многогранниках.

Первый вид считается на сегодняшний день рациональным вариантом, который позволяет правильно разбить пространство на определенные векторы.

А это только добавляет прочность строению, так как соединять все элементы будут коннекторы.

Технология возведения крыши в форме купола довольно сложная. Она включает в себя расчет необходимого количества деревянных балок, досок и прочих элементов конструкции, которые должны устанавливаться на прочное основание. Зачастую это каркас.

Если же конструкция полноценная и представляет собой сферический дом, то форма самого купола может быть:

Первый вид строения основывается на круглом каркасе. Само строение имеет форму шара. Второй тип характеризуется тем, что он собирается на определенной конструкции, высота которой может быть любой. Овальная форма сферического дома более интересна, чем все остальные.

Основание может быть круглым или овальным. Полукруглые строения представляют собой конструкции, которые на фундаменте имеют стены высотой в 1-1,5 метра, и только после этого сооружается купол. Необычными считаются полигональные дома. Они основываются на многоугольных конструкциях и имеют также форму шара, только с неидеально ровной поверхностью.

Планировка в каждом виде строения разная. Все зависит от того, какую изначально функциональность вкладывают в жилище.

Специальные приспособления для сооружения купольного дома

Во-первых, чтобы построить сферические дома, необходимо изначально определить какой формы и вида они могут быть. Во-вторых, нужно сделать правильный расчет материалов и средств для их возведения. Далее, выбирается технология строительства, которая может быть с использованием каркаса или без него.
Итак, возведение купольного дома возможно только с применением:

• коннекторов;
• металлических уголков;
• различных специальных креплений и так далее.

Коннектор представляет собой элемент, который служит для соединения каркаса из древесины как кровельной конструкции, так и всего строения.

Он может быть пяти- и шестилучевым. При этом стоит отметить, что полезная площадь коттеджей, выстроенных по технологии с применением каркаса, довольно большая. Благодаря этому создается неповторимый интерьер жилища.

Металлические уголки используются для строительства коттеджей купольной формы небольшого размера. Они практичны и также монтируются на деревянный каркас. Есть еще пластиковые крепления, с помощью которых возводятся купольные дома из пенопласта. Эта технология строительства считается самой простой и быстрой в выполнении.

Купить все элементы для более качественного соединения каркаса дома можно в любом специализированном магазине. Хотя некоторые современные мастера их изготавливают самостоятельно.
Цена на металлические уголки и коннекторы будет более дорогой, чем на аналогичные приспособления, изготовленные из плотного пластика.