Что такое купольные дома

Купольные дома необычны не только по своему внешнему виду. Эти сферические строения благодаря особой конструкции являются энергосберегающими жилищами. Прототипами современных круглых построек можно назвать вигвамы, яранги и чумы.

Купольные жилища древности отличаются высокой устойчивостью и простотой возведения, поэтому и были так популярны у туземных народов. Сегодня сферические дома получают новое рождение и новый принцип возведения. Американский инженер Фуллер разложил купольную конструкцию на простые фигуры — треугольники, из которых и собрал жилище. Этот принцип заложен в создании многих современных сферических домов.

Технологии строения и особенности купольных домов

Название сферического дома отражает особенность домостроения данного типа — жилище не прямоугольное, а построено в виде полусферы. Точнее — в форме многогранника, по внешнему виду приближающегося к сфере.

Такое строение лучше противостоит ветровым и снеговым нагрузкам и имеет больше полезной площади по сравнению с прямоугольным зданием при одинаковом месте застройки. В таком доме обычно не делают прямоугольных или квадратных комнат. Хоть одна сторона, но получается неровной. Это, безусловно, усложняет планировку и отделку помещения, выбор и размещение мебели. Чаще всего, обстановку для купольного дома приходится заказывать по индивидуальным чертежам, по собственным размерам и эскизам.

Возводятся купольные дома, как правило, по каркасной технологии, поэтому сооружение получается легким. Собирается каркас из деревянного бруса или металлических труб, затем обшивается листовым строительным материалом: ОСП или фанерой.

В промежутках между стойками каркаса закладывается утеплитель. Обычно для этого выбирают пенополистирол или минеральную вату. Но можно использовать и пеностекло, а также экологические материалы, например джут, высушенные водоросли и др. То есть, помимо сооружения необычной формы, никаких других изменений в строительстве: все материалы выбираются как при постройке обычного каркасного дома.

Возводят сферические дома и из монолитного железобетона. Но данная технология применяется гораздо реже, особенно в местности, где пиломатериалы обходятся дешевле. Здесь учитывается еще и необходимость повышенной теплоизоляции бетонного купола, поэтому становится понятной непопулярность такого варианта.

В каркасном строении купольных домов существует две технологии: геодезический и стратодезический купол. Каждая их них имеет свои особенности, оказывающие влияние на выбор.

Геодезический купол

Геодезический купол разделяется на треугольники, из которых и составляется многогранник всего дома. Особенность этой технологии заключается в том, что в одной точке сходится много балок. Для их надежной фиксации применяются коннекторы — специальные приспособления из прочной стали, надежно скрепляющие элементы несущей конструкции. 

Коннекторов при возведении дома требуется достаточно много, поэтому их наличие существенно повышает стоимость строительства. Попытки заменить коннекторы промышленного производства на самодельные детали или попытки обойтись вовсе без них могут закончиться плачевно, так как высока вероятность обрушения всей конструкции. Поэтому экономия на этом узле не допустима.

При использовании деревянных балок возможна бесконнекторная технология сборки. Но такая работа требует точного исполнения и высокого плотницкого мастерства. 

К достоинствам каркасов относят устойчивость конструкции - купол не разрушается при разрушении 35% составляющих его элементов. Это было проверено в регионах с сейсмоактивной зоной и сильными ураганами. Такая устойчивость позволяет дверные проемы и окна делать в любом месте дома и почти любого размера. Только следует учитывать, что окна будут треугольные. 

Стратодезический купол

Сферические дома стратодезической конструкции собираются из отдельных секций трапецеидальной формы, больше похожих на прямоугольники или квадраты. Сооружение из таких фрагментов позволяет делать в доме двери и окна стандартной конструкции. 

Однако есть и минус: убирать элементы конструкции допустимо только после расчета и усиления прилегающих конструкций. Поэтому перенос окна или двери, изменение их размеров возможно только после просчета изменений несущей нагрузки этого участка или купола в целом.

Данная технология имеет и свою особенность сборки. Например, каркас следует обшивать по мере установки стоек. То есть, к сборке второго ряда стоек можно приступать только после обшивки первого, третий ряд — после зашивки листовым материалом второго и т.д. Это необходимо потому, что без обшивки каркас имеет хорошую несущую способность по вертикальным нагрузкам и мало устойчив к нагрузкам на скручивание. После обшивки граней ряд становится очень устойчивым и надежным.

Вертикальные детали каркаса скрепляются при помощи замков специальной формы. Горизонтальные перемычки фиксируются с помощью пластин и болтов, под которые кладется металлическая накладка.

Стоит учитывать, что при раскрое листового материала для возведения стратодезической конструкции остается больше обрезков, чем при строительстве геодезического купола. Но эти затраты компенсируются тем, что окна и двери выполняются стандартной конструкции и получаются дешевле, чем треугольные.

Преимущества и недостатки купольных домов

Кроме необычного внешнего вида, плюсы купольных домов следующие:

• Оптимальное использование пространства.
• Меньшая внешняя поверхность стен по сравнению с прямоугольными конструкциями.
• Так как конструкция легкая, фундамент требуется облегченный. Подойдет свайный и свайно-ростверковый.
• Меньше потерь тепла зимой и поглощения летом, то есть содержание подобных домов более экономично.
• Осадки не скапливаются в больших количествах — стекают или сваливаются.
• Можно встроить любое количество дверей и окон. Это не повлияет на устойчивость всей конструкции.

Недостатки купольных домов:

• Сделать расчеты на возведение купольного дома самостоятельно очень сложно. Расчет выполняется не в двух, а в трех плоскостях.
• Технология новая и многое приходится опробовать едва ли не в первый раз, инструкций часто не хватает.
• После строительства остается большое количество отходов строительных материалов, это значительно снижает экономическую целесообразность возведения постройки.
• Ограничен выбор материалов для отделки. Для кровли часто подходят только два варианта — деревянная дранка или мягкая черепица. Для наружной отделки стен допустимы также штукатурка и покраска.

Необычную планировку помещений такого круглого дома нельзя однозначно отнести к недостаткам или преимуществам. Это скорее особенность, которую владельцам придется учитывать при подборе мебели в интерьер и выборе отделочных материалов.