Проекты купольных домов и особенности их строительства

Дом сфера – прихоть архитектора или подсказка природы?

Начнем с того, что многие выдающиеся изобретения человек позаимствовал у природы, наблюдая за жизнью животных

Давайте обратим внимание на «технологии», используемые птицами при строительстве своих жилищ. Нетрудно заметить, что здесь нигде нет прямых углов

Полусферы, шары, окружности – только такие формы признает природа. Получается, что столь любимая нами жилая «коробка» вовсе не является венцом творения.

Обратив внимание на этот природный феномен, инженеры исследовали механические свойства сферических и купольных конструкций. Оказалось, что они не только обладают отличной аэродинамикой, но и намного прочнее прямоугольных

Энергетически сферическая поверхность безупречна. При максимальном внутреннем объеме она имеет минимальную площадь. Поэтому в купольном строении потери тепла во внешнюю среду в несколько раз меньше, чем в обычном доме. Не зря обитатели арктики эскимосы веками строили сферические домики «иглу» из снега. Практический опыт подсказал им, какой должна быть ветростойкая и энергоэффективная конструкция.

В наши дни сферические дома из области теоретики перешли в разряд практических технологий экологического строительства. Тысячи людей во всем мире успели оценить их преимущества и не жалеют о своем выборе.

Примеры и разновидности купольных конструкций

Сферическую конструкцию можно построить двумя способами:

• В виде геодезического купола (собирается из треугольных каркасных ячеек, стыкуемых с помощью узловых элементов — коннекторов).
• Из гнутых стоек или сегментов арочной формы, соединяемых вершинами (стратодезический купол).

Геодезический купол

Стратодезический купол

Гнутоклееные деревянные стойки для сборки стратодезического купола

По технологии стратодезического купола собирают «маковки» православных храмов. Геодезический купол пришел к нам из Америки. Его изобретателем считают инженера Фуллера.

Несмотря на различия во внешнем виде, эти конструкции отличаются минимальным весом, высокой жесткостью и устойчивостью.

Дома в форме сферы можно строить из любого материала, начиная от пенопласта и заканчивая бетоном. Выбор конкретного варианта зависит от технической оснащенности исполнителя. Для возведения жилых зданий чаще всего используют конструкции с деревянным каркасом.

Причин для этого несколько. Древесина – экологичный и прочный материал, обладающий высокой упругостью. Геодезические купола собирают из деревянных балок, соединяя их стальными коннекторами.

Каркас дома на основе геодезического купола

Стратодезические жилые конструкции строят из гнутоклееных балок.

Каркас здания на основе стратодезического купола

Японская технология сферических зданий основана на использовании гнутых пенопластовых блоков с замками. Из них собирают небольшие одноэтажные постройки. Пенопласт в таком доме выполняет сразу две функции: конструкционного материала и утеплителя.

Современный домик-«иглу» строится не из снега, а из пенопластовой «скорлупы»

Минимальный вес дома-сферы позволяет возводить его на мелкозаглубленном ленточном или свайном фундаменте. Для утепления секций используют минвату, солому, эковату или пенопласт.

Наиболее распространенный вид кровельного покрытия – мягкая битумная черепица. Этот материал идеально ложится на криволинейные поверхности.

Дом-сфера, покрытый битумной черепицей

Сторонники экостроительства делают выбор в пользу деревянного гонта – тонких дощечек, образующих оригинальное чешуйчатое покрытие.

Деревянный гонт естественно смотрится на сферическом здании

Двухуровневый дом на основе стратодезического купола с гонтовой облицовкой

Недавно на рынке появились новые материалы, идеально адаптированные для создания бесшовного кровельного ковра. Это «жидкая пробка» (частицы пробкового дерева в акриловом полимере) и жидкая резина.

Как мы уже говорили, материал для строительства сферического дома может быть разнообразным. Если вам больше нравится бетон, нет проблем.

Используя технологию набрызга, можно возводить купольные постройки из легкого бетона

Современные технологии позволяют строить такие дома с помощью пневмоопалубки из ПВХ, на которую наносится вспененный утеплитель. Затем по утеплителю ставят арматурный каркас и наносят на него бетонную смесь методом торкретирования.

Из одних соломенных блоков дом-сферу не построишь. Этот материал используют как утеплитель. Солому плотно набивают в ячейки из досок и собирают из них купол.

Пространственный каркас выполнен из деревянных ячеек, наполненных соломой

Утепление сферического дома – “точка росы” и современные материалы

О правильном утеплении дома и о физике протекающих при этом процессах подробно изложено в ранее упомянутой статье про сырость и плесень в доме.

В этой статье приведен пример расчета нахождения “точки росы” в стене купола при толщине бетона в 10 см и толщине утеплителя из пенополиуретана (ППУ) 15 см.

В результате расчета “точка росы” находится примерно в середине утеплителя. На стыке ППУ и бетона всегда будет положительная температура. Это гарантирует долговечность конструкции и комфортные условия проживания при минимальных затратах.

Для защиты ППУ от внешних воздействий на него наносится тонкий слой из декоративного бетона.

Об утеплении других видов стен (в т.ч. и деревянных) написано очень много. И это отдельная тема.

Современные утеплители

Сегодня в качестве утеплителя все чаще используется 1-о и 2-х компонентный ППУ.

В жидких ППУ утеплителях для уменьшения толщины покрытия (без ухудшения теплоизоляционных свойств) вводятся пустотелые стеклянные сферы.

Их размер составляет 20…100 мкм. Такое покрытие можно наносить любым способом – кистью, валиком, распылителем.

Покрытие гибкое. При деформации имеет растяжение до 60%. Разводится водой. Наносится на любую поверхность. Имеет хорошую адгезию к утепляемой поверхности.

Для нанесения однокомпонентного ППУ утеплителя используется баллончик с пеной. Он навинчивается на монтажный пистолет.

На пистолет для лучшего распыления одевается специальная насадка. Обычно она идет в комплекте с баллоном.

Качество пены у разных производителей сильно отличается. Это касается таких показателей, как адгезия к утепляемой поверхности, прочность утеплителя и его плотность.

Для сравнения и лучшей наглядности на фотографии приведены три разных однокомпонентных утеплителя, нанесенных на стекло.

Для качественного отверждения такого утеплителя влажность воздуха должна быть около 50%. Если влажность в помещении ниже, то рекомендуется предварительно опрыскать водой утепляемую поверхность.

Кроме утепления жилищ таким способом утепляют и большие промышленные ангары.

ППУ могут быть с открытыми и закрытыми ячейками. Последние двухкомпонентные имеют наилучшие тепловые показатели.

Если по расчетам “точка росы” находится в таком утеплителе, то в него просочится не более 5% влаги. Она попадет только в промежутки между порами. Наносить такую пену можно при более низкой влажности воздуха.

Надо отметить, что чем тоньше слои и большее их количество, тем лучше тепловые показатели.

Планировка своими руками: основные моменты

Проекты могут быть очень разными. Сферическая форма позволяет реализовать очень интересные дизайнерские идеи. Многие из таких задумок отличаются функциональностью и удобством.

На первом этаже можно спроектировать:

• гардероб;
• туалет;
• ванную;
• кухню;
• столовую.

На втором этаже:

• ванную;
• туалет;
• спальню;
• детскую;
• кабинет.

«Наполнение» помещений, во-первых,  зависит от их площади: чем она больше, тем у вас появляется больше возможностей для ее обустройства.

Второе, на что следует обратить внимание, для какой социальной ячейки общества предназначается проект, будет это семья с детьми или молодожены, а может быть, даже холостяк. Внутреннюю планировку можно менять по вашему желанию

В качестве перегородок для разделения внутреннего пространства используют листы гипсокартона

Внутреннюю планировку можно менять по вашему желанию. В качестве перегородок для разделения внутреннего пространства используют листы гипсокартона.

В центре гостиной на первом этаже хорошо будет смотреться камин, как главный элемент композиции. В то же время камин хорошо подойдет для обогрева внутреннего пространства. Кроме того, в качестве источника отопления на первом этаже могут быть использованы теплые полы. Они, как правило, устраиваются в ванной комнате, туалете, на  кухне.

На втором этаже источниками отопления служат конвекторы, которые располагаются вдоль стен под окнами.

Вода для бытовых нужд жильцов поступает из скважины. Для нагрева используется газовый котел.

Особенности купольных домов: плюсы и минусы конструкции

Строительство купольных домов, давно привычное и знакомое мастерам на Западе, постепенно входит в моду и в нашей стране. Привлекательный внешний вид, нетривиальная конструкция, экологичность и эргономичность делают такие жилища желанными для той категории людей, которая не только следует модным трендам, но и стремится находиться в гармонии с природой.

Купольный дом с широкой верандой и террасой

Купольный дом с прозрачным фасадом

Белый купольный дом среди густой зелени

Зеленая лужайка на крыше купольного дома

Среди явных достоинств домов с геодезическими куполами следует выделить:

Экономия строительных материалов для постройки дома аналогичной площади более чем на 1/5. Легкое строение не нуждается в чрезмерно надежном и прочном фундаменте и мощной строительной технике. Строительство купольных домов – достаточно быстрый процесс: для возведения дома небольшой площади достаточно 5 дней и одного строителя.

Треугольные окна на фасаде дома

Летний купольный дом

Процесс сборки и демонтажа купольного дома прост и не требует специальных навыков. Некоторые виды облегченных каркасных конструкций пригодны даже для транспортировки за город: например, во время похода с друзьями.

Большие временные купольные дома

Купольный дом для отдыха

Купольная конструкция комфортна для проживания: в ней не застаивается воздух, а существенно меньшая площадь поверхности значительно уменьшает количество проникающего внутрь шума.

Купольный дом с интерьером в стиле хай-тек

Стеклянный купольный дом

Универсальность сооружения позволяет вписать его в любой ландшафт и подобрать место на любом участке. Кроме того, к готовому дому несложно пристроить дополнительные комнаты такой же формы.

Купольный дом среди большого зеленого луга

Купольный дом среди густой зелени

Несмотря на внешнюю несерьезность, купольные жилища крайне прочны и надежны. Даже купольные дома из пенополистирола значительно устойчивее прямоугольных сооружений из кирпича и камня: им не страшны ветра, землетрясения и даже снеговые заносы (1 кв.м. купольной крыши способен выдержать более 600 кг снега).

Купольный дом из пенополистирола в условиях зимы

Купольный дом – идеальный для проживания вариант: Светлый, с рациональной планировкой и достаточной звукоизоляцией, привлекательный внешне и практичный с точки зрения задействования свободного пространства.

Просторный интерьер купольного дома

Строение с куполом является энергоэффективным: меньшие потери тепла, сниженные потребности в энергии для обогрева, а также комфортная температура во всем помещении – все это делает такой дом максимально практичным.

Форма купола — одна из самых эргономичных форм для здания

Купольный дом с обрезанным фасадом

Недостатков у такого жилища куда меньше: к наиболее примечательным можно отнести сложность с окнами (возникает необходимость поиска более дорогостоящих решений), а также определенные проблемы с выбором мебели. Кроме того, купольный дом потребует более просторного участка, чем традиционный вариант.

Купольный дом с круглыми окнами с навесами

Застекленная купольная смотровая площадка

Рассматривая проекты купольных домов, люди часто отказываются даже от мысли заменить обычный дом такой конструкцией

Подобное невнимание или попросту боязнь купольных сооружений связана с психологическими сложностями восприятия необычной формы дома в качестве надежной и прочной

Благодаря своим свойствам, форма геодезического купола- наиболее устойчивая, а значит и безопасная форма для дома

Купольный дом на берегу реки

С рождения человека окружают прямоугольные строения, вся мебель и техника предназначена для установки в комнаты с прямыми стенами, да и сама форма купольного жилища кажется многим несерьезной и даже смешной. Но с этими сложностями довольно легко справиться: форма может казаться не смешной, а современной и креативной, а мебель и бытовая техника органично вписываются в интерьер «круглого» дома.

Интерьер секции-комнаты купольного дома

Какой фундамент подойдет для купольного дома

Вы определились с участком для возведения строительного объекта, приняли решение о том, что это будет именно дом купол, оформили проект планировки с установленными размерами, значит, пора переходить к возведению фундамента.

Его строительство требует предварительной подготовки – необходимо провести разметку на участке, определить нулевую отметку и другие параметры (для этих целей рекомендуем использовать нивелир – геодезическое устройство по определению разности высот). Не стоит пренебрегать и помощью профессионалов в области геодезических работ.

После того, как проведены все подготовительные работы, следует переходить к рытью траншеи под ленточный фундамент (это лучший вариант для создания купольного дома).

Ленточный фундамент для строительства купольного домаИсточник rmnt.ru

Также под дом купол часто применяют свайный вид фундамента.

Свайный фундамент для строительства купольного домаИсточник seattlehelpers.org

Ленточный фундамент представляет собой железобетонную конструкцию, оборудованную по периметру всего строительного объекта. Как правило, такая установка состоит из обрешетки (арматурной сетки) и застывшей бетонной смеси. Для создания обрешетки подойдет арматура с диаметром 12 мм с проволочной обвязкой. Далее, проводится заливка цементно-песчанного раствора.

При возведении свайного фундамента для постройки купольного дома, как правило, применяют винтовые, забивные или бетонные сваи в зависимости от качества грунта.

Возведение купольного дома на свайном фундаментеИсточник designdachi.ru

Устройство и планировка купольных домов: плюсы и минусы

Купольное строение представляет собой круглый дом. Фото проектов вы можете посмотреть ниже. Крыша имеет сферическую форму. Стены изготавливаются из камня, дерева и бетона.

Оказывается, купольные конструкции известны с давних пор. Их использовали кельтские народности. А современный аналог древних построек придумал дизайнер из Америки Ричард Фуллер.

Архитектурные формы древних времен в новом исполнении могут предстать в совершенно неожиданных решениях

Такой вариант актуален, когда важно добиться максимального объёма помещения при небольшом количестве материалов. Этот подход позволяет значительно уменьшить вес конструкции. Такая форма купола подходит как превосходный вариант для выставочных комплексов, промышленных сооружений и стадионов

Купольные сооружения могут быть выполнены в несколько этажей

У нестандартного здания стоит выделить следующие достоинства:

• необычный дизайн. Такой домик смотрится современно и стильно;
• возведение за два месяца;
• возможность создания большого пространства, так как отсутствуют перегородки;
• используется в любых климатических условиях;
• не требуется сложный фундамент;
• низкий уровень теплоотдачи, качественная вентиляция и великолепные акустические характеристики;
• особенности аэродинамической конструкции делают её устойчивой к сильным ветрам;
• благодаря наличию в куполе треугольных элементов, здание становится устойчивым перед землетрясениями.

Внутренний дизайн необычен и функционален

Статья по теме:

Разновидности купольных домов

Прежде, чем купить купольный дом, определитесь какая разновидность постройки вам больше по душе. Все здания такого типа делаются в виде геодезического купола. Подобная фигура позволяет рационально распределять пространство на векторы. В зависимости от типа геодезической конструкции стоит выделить такие варианты:

• постройки, которые возводятся на базе четырехгранных многогранников;
• здания в виде икосаэдра, представляют идеальный вариант разделения пространства на отдельные векторы.

Каркас сложной конфигурации

Форма купола определяет и другие разновидности подобных зданий:

• постройки выпуклого типа;
• варианты поясного типа;
• вариант овального купола;
• полигональные здания, состоящие из многогранников;
• полукруглые конструкции.

Оригинальное решение в виде летающей тарелки

Сферический дом из бетона с арматурой и утеплением

Монолитные бетонные сферические дома – самые надежные

Эти дома по сравнению с другими конструкциями являются самыми надежными и долговечными в любой климатической зоне.

Существует наивное утверждение: “У моего дома стены “дышат”, а как жить в монолитном бетонном куполе?”

Это говорят люди, далекие от строительства. Они рассуждают так. Дерево и утеплитель пропускают воздух – значит происходит вентиляция через стены.

А бетон не “дышит”, потому что он не пропускает воздух. Они также считают, что если стены “дышат”, то идет полезный воздухообмен.

Но это разорительное для кармана и опасное для конструкции дома убеждение.

Почему никто не задумывается: когда стены “плачут”?

Если читателя интересует эта проблема, то можно ознакомиться со статьей специалиста ” сырость и плесень в доме “.

Но вернемся к рассмотрению конструкций куполов, сделанных из бетона.

Современные технологии позволяют построить такой дом очень быстро.

Быстрее собираются только купола из готовых пенопластовых блоков.

Но последние не сравнимы  с другими куполами по прочности, если не укреплены тем же бетоном.

Использование пневмокаркасов при строительстве куполов

Для увеличения скорости строительства куполов используют надувные пневмокаркасы из прочного ПВХ материала. Применяют два способа.

Первый – когда оборудование и арматура заранее загружается внутрь еще не надутого каркаса.

Второй – когда арматура укладывается на надутый каркас.

В обоих случаях на арматурную сетку напыляется торкрет бетон толщиной 8…10 см.

Если пневмокаркас расположен внутри, то он сдувается и может использоваться в дальнейшем.

На застывшие бетонные слои напыляется жидкий утеплитель – пенополиуретан (ППУ).

Толщина ППУ (количество слоев) зависит от климатической зоны строительства.

Для сравнения ППУ с другими утеплителями на следующем рисунке приведены самые распространенные материалы.

На застывшие слои ППУ наносится защитный декоративный слой фибробетона толщиной 2,5…3 см.

Эти цифры соответствуют большим куполам, приведенным на предыдущих фотографиях.

При строительстве жилого дома-купола диаметром 8 м цифры уменьшатся примерно в 3 раза.

Такой и меньший по размеру дом можно изготовить своими руками.

Сначала делается скелет купола.

Для ускорения процесса нанесения бетона на арматуру используют пневматический инструмент – хопер ковш.

Перед напылением бетона к арматуре с внутренней стороны крепится молярная сетка. Она может быть металлической или пластмассовой.

О том, какие сетки как работают, на kamsaddeco.com есть несколько публикаций. Ссылки на них даны в конце этой статьи.

Там же найдете ссылки на статьи об самостоятельном изготовлении современных цементных составов для получения декоративного художественного бетона.

Эти смеси можно использовать и для защиты верхнего слоя бетонной скорлупы купола.

Оригинальные оформления дома купола

В заключении этой главы хочется привести несколько примеров оригинальных конструкций купольных домов.

Дом геогриб снаружи.

И его внутренняя обстановка.

Дом купол с украшениями.

А также сказочный домик без утеплителя, построенный вручную мастерской В.Колесникова.

Для тех, кто готов построить сферический дом из бетона, есть подробное руководство . В нем вы найдете все необходимые расчеты по материалам и стоимости.

В руководстве также даны ссылки на видео материалы.

Купольный дом из пенопласта

Несколько примеров куполов из пенопласта (пенополистирола).

Дома-купола в Японии.

Маленький сферический дом из пенопласта.

Один из элементов купольного дома из пенопласта.

Для примера: такой оконный проем размером 1 х 0,9 м и толщиной 14 см стоит около 10 т.р. (120$).

А сам купол диаметром 8 м и той же толщины – 160 т.р. (около 2 т.$). Это базовая цена. Элементы и купол с укрепленной поверхностью стоят в 2 раза дороже.

Такой сферический дом можно взять за основу (как утеплитель). А затем провести все необходимые работы, аналогичные строительству на основе пневмокаркаса.

Самые маленькие нестандартные сферические домики

Еще несколько примеров самых маленьких домиков куполов, построенных по различным технологиям.

Редко, но иногда строят дом сфера из кирпича.

В жарких странах, где редко бывают дожди, можно встретить дома, сделанные из глины и песка.

Проекты и особенности планировки

Круглое здание далеко нелегко распланировать так, чтобы было рационально, красиво, да еще и удобно. Есть несколько основных приемов, которых придерживаются большинство. Первое, что бросается в глаза, в таком доме просто не может быть коридоров. Им просто некуда вести. Это неплохо, но планировка дома становится от этого сложнее. Начнем с простого — как оформить вход в дом.

Это тоже дом, выполнены по купольной технологии

Входная группа

Для нашего климата желательно чтобы входные двери выходили в небольшое помещение, а не в большую комнату. Спасает в этом случае небольшой тамбур. О может быть выделенным из общей площади или пристроенным. Примерно те же задачи выполняет крытая веранда. Это более «цивильный» способ решить проблему.

Не всем подобный подход нравится. Сегодня в мире другие тенденции — из входной двери попадают в большой просторный холл/гостиную. Такая планировка тоже возможна, но необходимы дополнительные меры по отсечению холодного воздуха — тепловая завеса возле входа. Ее делают при помощи встраиваемых в пол конвекторов или установив возле двери несколько мощных радиаторов. Первый способ эффективнее, второй проще в исполнении. Все эти нюансы характерны и для купольных домов. С той лишь разницей, что придется поломать голову, как вписать встроенный тамбур. Два остальных способа решаются проще.

Планировка купольного дома: рассматриваем способы организации входной группы

Давайте рассмотрим варианты устройства входной группы на примерах. На картинке вверху, правый проект, входные двери выходят в гостиную/столовую. Такое решение характерно для Европы и Америки. У нас постепенно приобретает популярность, но в связи с более суровым климатом часто приносит неудобства — каждое открывание дверей в зимний период приносит значительную порцию холодного воздуха, что снижает комфорт.

Вариант слева — с пристроенным тамбуром. Из тамбура два выхода — один в зимний сад, другой — в кухню/столовую. Решение не менее современное, но решена проблема поступления холодного воздуха в жилые помещения. Так что подобную идею стоит взять на вооружение.

Если тамбур решено делать встроенным, очевидно, придется выделить какую-то площадь дома. Минимально — это три квадрата (на левом проекте). Логично, если дальше будет располагаться гостиная/столовая.

Два варианта встроенного тамбура/прихожей

Еще дин способ — выделить большую площадь и использовать ее как прихожую. Разместить тут гардероб, вешалку для вещей «на сейчас» (проект права). Если позволит площадь, можно будет установить небольшой диванчик. Для частого дома наличие прихожей — практически необходимость. Грязь и песок меньше таскаются в дом. И это — еще один довод в пользу выделенной входной группы. Пристроенной или отгороженной — это уже ваш выбор. Но помещение для входа — это удобно. Во всяком случае, в наших реалиях.

Организация пространства

Чаще всего центральная часть пространства купольного дома выделяется под помещение общего пользования. Из этой центральной зоны можно попасть во все другие комнаты, которые расположены по кругу. Вообще, центральное помещение получается неудобным, так как оно «очень проходное».

Центральная часть будет слишком активно использоваться, так что функциональной эту зону не сделаешь

В нем не удастся расслабиться, если это гостиная, в нем не очень удобно готовить, если придет идея использовать это помещение как кухню, как столовая оно тоже не самый лучший вариант. Проекты, которые именно так используют это пространство, представлены выше. На картинке выглядит замечательно, а вот в жизни рассчитывать на камерную обстановку тут не получится. Так что проходные комнаты — не самые обитаемые.

По центру можно поставить лестницу

Не самый плохой способ использования этой проходной зоны — установка лестницы. Ведь большая часть купольных домов имеет два этажа, а сюда просто просится винтовая лестница. Только надо учесть, что если ее просто закручивать вокруг столба, пользоваться будет неудобно — слишком крутые повороты получаются. Если же конструировать лестницу по типу «колодца», ее трудно построить самостоятельно. Так что эту часть придется кому-то передоверить.

В остальном купольные дома планируются также, как и обычные. Основное правило, которое надо запомнить: чтобы инженерные системы были не очень дорогими, все «мокрые» помещения размещаются недалеко друг от друга. Расположение спален, кабинетов и других «сухих» помещений — на ваш вкус.

Купольный дом: фото, проекты и технические особенности, которые нужно учесть

Помимо особенностей, с которыми приходится сталкивать владельцам в процессе обустройства купольного дома, необходимо учитывать еще и ряд требований, которые предъявляются к любому жилому дому. Так, проект обязательно должен быть составлен с учетом всех норм противопожарной безопасности, а также согласно правилам строительства.

Нужно принять во внимание местность и тип грунта, на котором будет возведено здание. Большую роль играет уровень, на котором располагаются подземные воды, поскольку, несмотря на относительно небольшой вес конструкции, это все же жилой дом, который должен прочно стоять и со временем не поддаваться внешним разрушительным факторам

Безусловно, в процессе строительства мы стремимся использовать самые натуральные и экологически чистые материалы

Но когда речь идет о реализации такого нестандартного проекта, как купольный дом, стоит обратить внимание на современные искусственные материалы. Во многих случаях они превосходят натуральные аналоги по целому ряду технических характеристик

Отделка фасада купольного дома натуральным камнем

Стоит как следует продумать системы отопления и вентиляции, поскольку их обустройство имеет определенные нюансы, и для того чтобы экономно распределить ресурсы, важно заранее изучить этот вопрос