Сферические (купольные) дома: конструкции, особенности планировки. Обзор строений для дачи, которые можно построить в виде геодезического купола Удлиненный купол в частном строительстве

Теплица на даче давно стала не только подспорьем в выращивании овощей, но еще и возможностью реализовать свои творческие амбиции. Среди всех новаторских решений особого внимания заслуживает геодезический купол – детище современной архитектуры. Интерес к оригинальной конструкции объясняется просто – установить такую теплицу на своем участке под силу даже неопытному мастеру – полусфера легко собирается из простых деталей, а производительность ее грядок не уступает урожаям из стандартных сооружений.

Геодезический купол – красиво, практично и просто

Рост популярности купольных теплиц объясняется несколькими факторами:

1. Для установки не нужен прочный фундамент, так как ее конструкция значительно легче, чем аналогичные по площади привычные укрытия.
2. Сооружение легко монтируется и разбирается, при необходимости его несложно перенести на новое место.
3. Полусферическая форма отличается высокой прочностью и стабильностью. Ячеистый каркас лучше противостоит сильным ветрам, легко выдерживает снегопады и обладает хорошей сейсмоустойчивостью.
4. По сравнению с традиционными формами укрытий, строительство теплицы-купола обходится дешевле, так как для монтажа не требуется сложное оборудование. В строительстве используются простые доступные материалы – деревянные бруски или пластиковые трубки для каркаса, шурупы, поликарбонат, агроволокно или парниковую пленка для обшивки.
5. За счет уникальной секционной структуры отпадает необходимость в установке внутренних опор, а это существенно экономит стройматериалы.
6. В отличие от прямоугольных теплиц в полусфере, не нужно ориентировать грядки относительно сторон света – растения всегда хорошо освещены.

В геокуполе легко обеспечить необходимый микроклимат для выращивания нескольких урожаев огородных культур за год. Грунт всегда хорошо прогревается, а для поддержания стабильности температуры используются экологичные тепловые аккумуляторы – резервуары с водой.

Зимой геокупол способен выдержать даже сильный снегопад

Как самостоятельно построить купольную теплицу

Построить такое сооружение на своем участке несложно. Для этого потребуется рассчитать размеры секций, распечатать схему сборки, подготовить детали каркаса, расчистить место для установки теплицы и можно приступать к монтажу.

Варианты купольных теплиц

Принципы конструирования купольного каркаса

По своей сути все геодезические купола – это многогранники, грани которых образовывают поверхность, максимально приближенную по форме к сфере. Форма граней может быть разной, но треугольник считается самым стабильным и устойчивым. Поэтому в большинстве случаев основным структурным элементом для создания полусферического каркаса является треугольник.

Треугольные секции – основа обтекаемого и устойчивого каркаса

Для строительства каркаса малых купольных строений на дачных участках – теплиц, беседок, гостевых домиков – чаще всего применяют каркасно-щитовую технологию на основе равнобедренных треугольников разного размера. Чем меньше размер секций, тем больше их потребуется для создания сферического парника. Принцип их соединения между собой похож на пошив футбольного мяча – треугольники соединяются в выпуклые шести- и пятиугольники, которые объединены в устойчивую полусферу.

Совет! Если при расчете геокупола не учитывались углы соединения фрагментов, то монтаж лучше проводить при помощи коннекторов с 4, 5 и 6 лопастями.

Формула расчета длины элементов купола

Чтобы не ошибиться в процессе сборки, нужно заранее все высчитать длину всех ребер, правильную последовательность их чередования, углы соединения элементов. Для составления оптимальной схемы необходимо пользоваться специальными формулами. В основу расчета геодезического купола ложатся конкретные размеры:

• радиус основы сооружения;
• высота теплицы (выраженная в дробном отношении к диаметру сферы, H);
• частота разбивки на секции (V).

Деревянные бруски для монтажа

Чем выше числовой индекс V (1, 2, 3…), тем больше типов ребер потребуется подготовить. Купол 1V – это усеченный икосаэдр, все ребра одной длины. Такое сооружение больше похоже на пирамиду с пятью гранями. Для строительства домашней теплицы лучше всего подходят купола 2V (два вида ребер, H= радиусу) и 3V (ребра А, В, С, высота сооружения Н= 5/8, 7/12, 5/12 диаметра).

Длина каждого вида ребер (La, Lв, Lс…) рассчитывается по формуле L=R*K, где R – это радиус основания каркаса, а K – коэффициент по частоте разбивки.

Таблица коэффициентов

Для вычисления необходимого количества материала для обшивки используют формулу расчета площади сферы: S=2π *R*H, где R – радиус основания, а H – вычисленная высота теплицы. Например, при радиусе основания 3V теплицы 4 м и высоте 3/8d, расчет площади будет таким:

S=2*3,14*4*(3/8*8) = 75,36 м2

Подготовка к монтажу каркаса

При строительстве геодезического купола своими руками для каркаса нужно выбирать легкий и прочный материал – деревянные бруски, нетяжелые металлические пруты или пластиковые трубы. Деревянные бруски перед покраской лучше пропитать противогрибковым составом. При подготовке фрагментов крайне важно соблюдать точность разметки – все детали одного типа должны быть взаимозаменяемы.

Совет! Окрашивайте ребра одинаковой длины одним цветом. Например: ребра А – красные, В – синие, С – желтые. Для облегчения работы с цветной схемой сборки маркировка готовых ребер должна совпадать с маркировкой на чертеже.

Количество ребер по типам и коннекторов для монтажа каждого вида купола высчитывается по схемам.

Полевые работы и монтаж основания

Для установки геодезического купола на даче необходимо выбрать открытый незатененный участок. Плодородную почву с площадки можно временно удалить, а саму поверхность засыпать глиной и тщательно выровнять и утрамбовать. Если почва неустойчивая, то под основание придется залить небольшой фундамент или вбить опорные сваи под каждый угол основы (форма фигуры повторяет очертания нижнего ряда схемы – десяти-, восьми- или двенадцатиугольник).

Высота основания зависит от того, как предполагается использовать постройку – для легкого летнего парника хватит 15-20 см, а для зимней теплицы с теплыми грядками лучше поднять стенки на 50-70 см. Основу обычно изготавливают из толстого бруса или деревянных щитов. Невысокое временное сооружение можно установить прямо на кирпичи или камни, уложенные под углы нижнего ряда каркаса.

Монтаж основы купольной теплицы

Сборка и обшивка каркаса

Конструкцию собирать лучше снизу-вверх, соединяя ребра коннекторами или шурупами в соответствии со схемой. Вершину купола удобнее собрать на земле, и только потом прикрепить к каркасу. Заниматься монтажом такого «конструктора для взрослых» лучше с помощником – так удобнее фиксировать детали. Для входа во время сборки вместо нескольких элементов купола вставляется дверная коробка.

Совет! Для вентиляции установите в верхней части купола 2 рамки-форточки, изготовленные по внутренним размерам треугольного элемента.

Следующий этап – обшивка каркаса. Для этих работ выбирается плотный прозрачный материал – парниковая пленка, поликарбонат или стекло. Существует несколько способов укрыть купольную теплицу:

• готовый каркас обтягивают пленкой поверху;
• вырезают треугольники из поликарбоната (по размеру каждой ячейки каркаса) и крепятся, как мозаика;
• в ячейки каркаса вставляют стекло.

После того как купол полностью обшит, нужно проверить его герметичность. При необходимости места соединения реек и обшивки дополнительно герметизируют.

Проект теплицы с грядками

Внутреннее обустройство геотеплицы

Сборка геокупола своими руками завершена, самое время обустроить его внутри. До закладывания грядок необходимо подготовить системы обогрева, полива и вентиляции. Внутри купола по северной стороне необходимо закрепить блестящий материал (фольгу, металлизированную пленку) – так растения и резервуары с водой получат больше света и тепла.

Температура в теплице поддерживается с помощью самодельных аккумуляторов тепла – под светоотражающим щитом устанавливают несколько бочек с водой. Вода за день нагреется, благодаря чему ночью внутри будет поддерживаться необходимая температура. Эту же воду можно использовать для капельного полива.

Примерная схема внутреннего устройства геодезической теплицы

Для обогрева грядок под слоем почвы можно уложить гофрированные трубы, в которые будет подаваться теплый воздух.

Трубы засыпают слоем навоза или компоста. Теплый воздух циркулирует по системе под грядками благодаря вентилятору, подключенному к солнечной батарее. Дополнительно для аккумуляции тепла в центре теплицы можно установить несколько пятилитровых фляг, также заполненных водой. Кроме встроенных форточек, можно установить автоматическую систему вентиляции для проветривания по расписанию.

Грядки в купольной теплице располагают по периметру.

Ширину грядки лучше делать не больше, чем 1,5 м, иначе тяжело ухаживать за растениями. Какую именно грядку обустроить – дело вкуса. Можно построить стандартные – до 40 см в высоту, высокие или теплые, вертикальные или двухъярусные. При большом радиусе основания в центре обычно обустраивают грядку-клумбу, на которой высаживают высокорослые или вьющиеся культуры.

Грядки в два яруса хорошо освещаются под прозрачным сводом

Геодезические теплицы на природном обогреве подходят для выращивания любых культур в период с ранней весны и до ноября. При достаточно большом объеме купола и наличии дополнительного отопления и подсветки такие теплицы пригодны для круглогодичного использования даже в районах с умеренным климатом.

Как видите, самостоятельно построить на участке оригинальную теплицу-купол несложно. И если учесть, что затраты на ее создание и содержание несколько меньше, чем для других укрытий, то можно смело сказать, что популярность таких сооружений будет расти с каждым годом.

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.

Выбирая проект для любой дачной постройки, будь то дом, беседка или баня, мы оцениваем не только функциональность, но и привлекательность будущего строения. Ведь загородный участок – место для отдыха, и именно здесь хочется окружить себя красотой и чем-то необычным.

Если вы хотите, чтобы на вашем участке появилась по-настоящему оригинальная оранжерея, беседка или дачный домик, попробуйте освоить постройку геодезического купола. Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, освоить ее сможет даже начинающий строитель, а затраты на материалы будут минимальными.

Вполне возможно, что многие не знают, что это за конструкция, ведь встречается она не так часто.

Поэтому остановимся подробнее на характеристиках и особенностях данной архитектурной формы. Изобретателем сооружения с несущей сетчатой оболочкой стал Ричард Фуллер. Он взял известную своей прочностью купольную конструкцию и разбил ее на треугольники, стороны которых находятся на геодезических линиях. Изобретение Фуллера помогло перевести постройку купола в дело, понятное и доступное каждому.

По замыслу изобретателя, именно такая необычная конструкция постройки должна была помочь в решении проблемы быстрого строительства недорогого и удобного жилья. Идея не прижилась и не используется в массовых застройках, но вот для создания футуристического кафе или необычного дачного домика геодезический купол – самый подходящий вариант (как на фото).

Как и любой купол, изобретение Фуллера - очень устойчивая конструкция. Равномерно распределяя вес, купол способен выдерживать значительные нагрузки и экономит затраты на постройку фундамента. Обтекаемая форма успешно выдерживает даже мощные порывы ветра. Экономичность таких построек обусловлена уменьшением площади боковых поверхностей. Внутри купола закругленные стены облегчают процесс циркуляции воздуха, создавая идеальные условия для поддержания микроклимата.

Из недостатков можно отметить более сложные, в сравнении с обычными постройками, расчеты. Поскольку конструкция состоит из большого количества деталей, при наличии повышенных требований к герметичности и теплоизоляции, придется утеплять гораздо больше стыков. Это, пожалуй, единственные минусы конструкции.

Как правильно рассчитать конструкцию

Если вы решили построить геодезический купол своими руками, первое, с чего нужно начать – провести расчеты. Основная задача расчета купола - имея заданный радиус получить следующие данные:

• высоту и общую площадь постройки,
• площадь поверхности геокупола,
• количество и длину ребер,
• величину межреберных углов, количество и вид необходимых коннекторов.

Отдельно стоит остановиться на такой детали для сборки купола как коннектор. Он представляет собой узел, который соединяет стропильные части между собой.

Поскольку коннектор – основной элемент крепежа конструкции, изготовлен он должен быть из высококачественного и прочного материала.

Коннектор – основной элемент крепежа конструкции

В зависимости от сложности купола и места нахождения в нем, коннектор может иметь четыре, пять или шесть лепестков. Набор крепежа для строительства купола можно купить, а можно сделать своими руками. Примером может служить коннектор из перфорированной ленты (на фото). Такой коннектор очень хорош тем, что на нем легко регулировать угол наклона. Купольные постройки с небольшим диаметром можно собирать и безконнекторным способом, но если вы строите просторный дачный дом, использовать для крепления ребер металлический коннектор просто необходимо.

Чтобы произвести расчет геодезического купола, нам необходимо определиться с размерами будущей постройки.

1. Следует помнить, что площадь основания готового купола будет меньше площади круга, так как в основании находится многогранникк, вписанный в заданную окружность.
2. Высота геокупола определяется по длине диаметра, и может составлять для четной высоты разбиения ½, ¼, 1/6 диаметра, а для нечетной 3/8, 5/8. Чем больше высота, тем больше конструкция будет напоминать шар.
3. Площадь поверхности конструкции Фуллера определяется по формуле S=4π *R2. Для купола, равного половине сферы, используем следующую формулу S=2π *R2. Если нужно рассчитать площадь сегмента сферы, формула расчета будет иметь следующий вид: S=2π *RH, где H – значение высоты сегмента.
4. Для расчета необходимых элементов конструкции можно использовать онлайн калькулятор. После введения данных о радиусе и высоте купола, калькулятор произведет расчет геодезического купола и выдаст данные о количестве и длине ребер, а также количестве и типе коннекторов.
5. Длину ребер можно высчитать и самостоятельно с помощью коэффициентов, а вот с подсчетом количества необходимых материалов лучше справится все-таки калькулятор.

Строим купол

Наиболее подходящими для купольной постройки конструкциями являются теплица, беседка или дом. Для начала выбираем место под застройку. Если это теплица, необходима хорошо освещаемая площадка, если дом или беседка, то можно выбрать и более затененный участок.

Площадку под каждое из этих сооружений выравниваем, убираем мусор, пни и корни деревьев. А теперь рассмотрим подробнее каждый вариант.

Теплица

Проще всего собрать купольную теплицу.

1. Для ее постройки не понадобится фундамент, а в качестве материала для основы могут служить доски, бруски, профильные трубы.
2. На тщательно выровненной поверхности начинаем собирать основание купола.
3. Сначала собираем треугольники, а потом скрепляем их между собой. Чтобы не попутать грани, их желательно подписать и постоянно сверяться со схемой.
4. Если теплица небольшая, при сборке коннектор можно заменить обычной монтажной лентой и саморезами.
5. Готовый купол можно покрыть обычной пленкой.
6. Значительно лучше будет смотреться теплица, покрытая поликарбонатом. Нарезанные треугольники из поликарбоната крепятся на каркас, а сверху стыки декорируются красивыми рейками.
7. Снаружи купол можно оградить, например, декоративным камнем, или высадить цветы и поставить маленький декоративный заборчик.

Такая необычная теплица станет настоящим украшением вашего загородного участка.

Беседка

В виде купола Фуллера можно соорудить и необычную беседку.

• Оптимальным материалом для такого сооружения станет профильная труба.
• Концы нарезанных трубок необходимо сплющить и загнуть относительно трубы под углом в 11 градусов.
• На каждом конце трубки необходимо просверлить отверстие.
• Для сборки деталей каркаса коннектор не потребуется, достаточно соединить трубы с помощью болтовых соединений так, как показано на фото.

Когда конструкция будет готова, начинается последний и самый важный этап – накрытие купола. Материал для покрытия можно выбрать самый разнообразный. Выбор его зависит только от ваших финансовых возможностей и фантазии. Если не накрывать весь купол и оставить несколько секций по бокам беседки открытыми, отверстия можно задекорировать тканью. В такой уютной и необычной беседке вы с удовольствием будете проводить время с друзьями и родными.

Дом

Геодезический купол может стать основой вашего дачного дома. Основным отличием от предыдущих строений будет необходимость возведения фундамента.

• Чтобы построить дом в виде купола Фуллера, достаточно будет малозаглубленного теплоизолированного фундамента.
• На фундамент крепим угловые стойки основания, укрепляем горизонтальными распорками и возводим купол.
• Снаружи конструкция обшивается фанерными листами, как на фото.

Вставив оконные и дверные рамы, начинаем обустраивать дом внутри. Для этого в каждый проем закладывается утеплитель и опять зашивается фанерой.

Чтобы построить такой дом, понадобиться около двух месяцев. Купольная форма не только позволит вам значительно сэкономить на строительных материалах, в процессе эксплуатации вы сможете по-настоящему оценить преимущества купола Фуллера: меньшая площадь стен и потолка уменьшает теплопотери, выпуклые стены позволяют воздуху свободно циркулировать, создавая особый микроклимат, аэродинамические свойства купола препятствуют выдуванию тепла.

Купольный дом, беседка или оранжерея - лучший вариант функциональной, недорогой и очень необычной и привлекательной постройки на загородном участке.

В представлении большинства людей жилой дом – прямоугольная коробка под скатной крышей.

К конструкциям сферического и купольного очертания отношение двоякое. Привлекая внимание необычным «космическим» видом у многих они вызывают сомнения в надежности и удобстве проживания.

Преодолеть сложившийся «кубический» стереотип, объективно изучить достоинства и недостатки купольных домов, оценить возможность их самостоятельного строительства вам поможет эта статья.

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

Особенности строительства

Еще совсем недавно дом-купол был строительной экзотикой. За его возведение брались энтузиасты экологического движения и любители оригинальных конструкций. Сегодня интернет наполнен заводскими комплектами сферических домов. Необычное жилище на основе геодезического купола и стратодезическую конструкцию можно купить, не выходя из городской квартиры.

Тем же, кто предпочитает все делать собственными руками, мы рекомендуем остановиться на геодезическом куполе. В сборке он немного сложнее дома-сферы из полуарок, но зато не требует сложного оборудования для гнутья и склеивания древесины.

Самый ответственный узел конструкции – коннектор. От точности его изготовления зависит пространственная стыковка всех элементов. Поэтому для работы лучше купить готовый заводской комплект.

Следующий шаг – подготовка ребер каркаса из деревянных брусков толщиной 50 мм. Их ширина должна быть равной толщине утеплителя (минимум 10 см). Длину ребер выбирают, ориентируясь на сборочную схему геокупола.

Необходимое пояснение: в расчетах купольных каркасов используется термин «частота» или «сечение», обозначаемые символом V. Им определяется плотность разбивки поверхности купола на треугольники. Чем больше частота, тем менее «угловатой» и более шарообразной получается купольная конструкция.

Однако, увеличение частоты вызывает рост количества ребер и коннекторов, существенно усложняя конструкцию. Поэтому на практике чаще всего строят купольные дома с частотой 2V.

Частота разбивки (V) поверхности купола – базовый элемент расчетов

Кроме частоты нужно определиться с диаметром купола и его высотой. Если вы купите готовый комплект коннекторов, то пользоваться онлайн калькулятором для расчета длин ребер вам не придется. Изготовитель делает коннекторы для сборки каркаса заданной высоты и диаметра.

Как показывает практика, купол диаметром 8 метров и высотой 4 метра оптимален для сооружения двухуровневого дачного дома общей площадью 64 м2, зимнего сада или сауны.

Для того, чтобы построить купольный дом своими руками нужно выполнить несколько операций:

• Разметить на участке фундамент под каркас (ленточный, столбчатый, «шведская плита» или свайный).
• На стадии бетонирования заложить в фундамент анкера. Они нужны для крепления подкладочного бруса, к которому фиксируют первый ряд «треугольников» каркаса.
• Сборку ведут параллельными рядами, связывая ребра каркаса в пространственную конструкцию с помощью коннекторов.
• Завершив монтаж, купол изнутри обшивают деревянной вагонкой или гипсокартонном.
• В ячейки каркаса закладывают утеплитель, накрывают его ветрозащитной мембраной и обшивают снаружи плитой или OSB.
• В местах установки окон обшивку не делают. В зоне установки дверей каркас «разрывают», оставляя в нем нишу нужного размера. Жесткость геодезического купола очень высокая, поэтому дверные проемы не могут ее существенно уменьшить.

Двухуровневый дом-сфера на стадии наружной обшивки плитой OSB

Некоторые застройщики делают первый этаж в виде многогранника, а второй венчают геокуполом.

Дверной проем идеально вписывается в дизайн сферического здания. А вот треугольные окна и доборные элементы дверной коробки обходятся дороже обычных. Их приходится заказывать как нестандартные изделия.

Достоинства и интерьер купольных домов

Кроме упомянутых преимуществ – уникальной прочности и ветростойкости, сферические строения обладают и другими достоинствами:

• экономичностью (за счет легкого фундамента, сборки без привлечения кранов, использования эффективного утеплителя);
• возможностью свободной планировки жилого пространства благодаря отсутствию внутренних стен;
• отличными звукоизоляционными качествами;
• привлекательным внешним видом и уникальным интерьером.

Внутри круглые здания на удивление вместительны и красивы. Большая высота позволяет без проблем размещать в них второй этаж.

Даже под небольшим 4-х метровым куполом можно разместить комфортную баню. Сферическая форма и центральное расположение печи обеспечивают экономию тепла и равномерный прогрев помещений.

Сауна под куполом – компактно и удобно

Характер отзывов о купольных домах в большинстве своем положителен. Владельцам нравится оригинальная форма, комфорт и вместительность этих построек.

Экономия энергоносителей, низкие затраты на строительство сферических зданий также часто упоминаются в комментариях их хозяев.

Из субъективных положительных эмоций следует отметить покой и умиротворенность, ощущаемые человеком в таком доме.

Пошаговая инструкция изготовления мобильного геокупола своими руками

Геодезический купол своими руками

Добрый день! Эта статья будет полезна для всех, кому интересен геокупол, и кто хочет создать эту удивительную конструкцию своими руками. В статье мы не будем вдаваться в общую теорию геокуполов, т.к. это емкая тема, описанная в других статьях. Ниже приведены конкретные инструкции как сделать мобильный геокупол небольшого размера. Такой купол будет идеальным решением для всех путешественников и любителей жить на природе, подойдет для дачной беседки или детского домика. Данный купол - это универсальный мобильный шатер, компактный при транспортировке (подойдет для любой легковой машины), быстрый в сборке (2-3 часа), очень прочный и устойчивый к природным стихиям. А еще этот дом круглый и гармоничный. В народе поговаривают, что благодаря своей синергетической (геодезической) структуре каркаса, геокупол благоприятно влияет на окружающее пространство и гармонизирует его. В этом мы много раз убеждались на опыте. Установив в таком домике печь, можно смело жить в нем до поздней осени. Есть варианты для зимовки, но они требуют утепления.

Многие фото материалы для этой статьи были собраны из разных источников, за что большая благодарность их создателям. Также отдельное спасибо латвийским друзьям, которые вдохновили нас на создание подобной инструкции.

Итак начнем!

Вот такой геодезический купол должен получится у вас в итоге.

Диаметр купола: 6,2 метров
Высота купола: 3,65 метра
Количество деталей: 165
Количество типоразмеров: 3
Площадь: 30 кв.м.
Количество болтов: 61
Размер болтов: М8х60

Подбор материала каркаса

Удобный и бюджетный материал для каркаса геодезического купола- стальная труба (электросварная). Для нашего купола подойдет круглая труба 25х1,5мм. Купить такую трубу можно на ближайшем рынке или металлобазе. Обычно, трубы продаются шестиметровой длинны. Для удобства доставки можно попилить их по 3 или 1,5 метра.

Итак нам необходимо 252 метра трубы (42 трубы по 6 метров). Стоимость около 6000 рублей.

Подбор инструментов и создание рабочего пространства

Для изготовления каркаса вам потребуется следующий набор инструментов:

Ручная болгарка с дисками по металлу (либо отрезной станок)
Ручная дрель (либо сверлильный станок)
Сверла по металлу (диаметр 9мм)
Ручной пресс
Тиски
Рабочий стол (длинной минимум 1,5 метра)

Резка труб

Подбор ручного пресса и подготовка рабочего места

Некоторые модели ручного пресса вы можете посмотреть . Если у Вас есть дружественное производство по металлообработке - Вы счастливчик).

Для быстрого и точного изготовления Вам пригодятся различные оснастки и приспособления, помогающие и ускоряющие процесс. Здесь можно проявить свой божественный интеллект или воспользоваться уже придуманными идеями.

Следующие этапы производства

Сплющивание концов трубы (в одной плоскости!!!)
Сверление
Загиб концов на 11 градусов относительно всей трубы (это необходимо для «закругления» каркаса в купол)

Схема наконечника:

Первый конец трубы плющится произвольно, а вот второй конец необходимо сплющить в той же плоскости, что и первый конец. Поэтому умельцы использую нехитрое приспособление «щель», зажимая первый сплющенный наконечник в определенной плоскости. Второй конец плющиться при этом в той же плоскости. После плющения рекомендуется обработать концы напильником или балкаркой (убрать острые углы и заусенцы).

Для сверления отверстий вы можете сделать небольшое приспособление, показанное далее на фото. В данном случае приспособление помогает закрепить трубу. При этой операции сверяется также точное расстояние между центрами отверстий (рулеткой или метка на столе).

Просверлив все отверстия, Вам необходимо загнуть плоские концы трубы на 11 градусов, относительно трубы. Для этого можно использовать приспособление, приведенное ниже. В данном случае на столе рисуется линия, соответствующая 11 градусам, являющаяся меткой, до которой Вы делаете загиб.

После всех операций у Вас должно получиться что-то подобное:

Покраска элементов

В данном вопросе существует множество подсказок, которые Вы можете найти в интернете. После покраски рекомендуется пометить все элементы цветовым обозначением для удобства сборки.

Крепеж

Болт M8, длинной 50мм - 65 штук
Шайба М8 - 130 штук
Гайка M8 - 65 штук

Сборка

Вам потребуется 2-3 человека, гаечные глючи M8 (или гайковерт) и небольшая стремянка (или тура). Первый раз собирать будет удобнее снизу вверх. Для сборки используйте цветовую схему. Собирайте купол упорядоченно, по спирали!!! Т.е. разложите и закрепите сначала нижнее кольцо, затем прикрепите к нему следующий ряд, соедините ряд. Продолжайте в том же духе, собирая каждый ряд по порядку.

Для того, чтобы публикация не была слишком большой, инструкция по изготовлению оболочки для купола будет следовать в следующем посте.

Желаем Вам успешного творчества!!!