Купольные дома и конструкции: особенности

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. Если вас интересует аренда или продажа геокупольных конструкций от производителя, следует ознакомиться более детальнее по ссылке Fullerdome

Подбор участка под построение купольной теплицы производится аналогично подбора места для любых других дачных построек – стараетесь, чтобы место было хорошо освещено. Строительная площадка тщательно очищается от мусора и ненужных предметов, а затем хорошо разравнивается.

При желании поставить купольную теплицу на фундамент (это может случиться, если вы решили строить ее, используя тяжелые стеклопакеты), то сначала необходимо разметить участок и вырыть траншею. Надобность в рытье траншеи отпадет, если вы будете использовать металлические сваи.

Если вы не планируете устанавливать теплицу на фундамент, покрываете дно будущего строения защитным материалом для того, чтобы сорняки не прорастали в теплице. Затем на материал насыпаете большой слой гравия. Площадка под теплицу должна иметь ровное дно.

Особенности строительства

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.

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 Изоплат 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.

Строительство своими руками

Быстро построить небольшой купол можно даже в одиночку. Мастеру потребуется минимальный набор инструмента и подготовленная площадка.

Наличие корректных расчетов позволит построить объект своими руками за 2–3 дня.

Теплицы

Возвести сферическую теплицу проще всего. Для нее не требуется фундамент — достаточно прочных досок или кирпичей.

Первоначально нужно построить базовую линию, формирующую диаметр купола. Затем, путем наращивания треугольников, происходит продвижение к центру

Важно следить за соблюдением геометрии и надежностью фиксации коннекторов. Будет обидно, если на завершающем этапе треснет одна из граней, деформировав почти готовый купол

Рекомендации, которые помогут построить хорошую теплицу:

• выбирайте ровный участок с минимальным количеством ямок и кочек;
• при необходимости выровняйте площадку лопатой или другим инструментом;
• в качестве защитного покрытия купола используйте поликарбонат — он прослужит дольше полимерной пленки, придаст сооружению законченный вид.

Особенно эффектно выглядят композиции из нескольких теплиц-куполов. Конструкции могут иметь различные размеры, размещаться хаотично или упорядоченно.

Беседка

Беседка в виде геодезического купола смотрится свежо и оригинально. Она оживляет участок, обеспечивает комфортный уличный отдых.

Строя беседки-куполы, стоит соблюдать следующие правила:

• В качестве каркасных опор используется профильная труба. Она обладает значительной жесткостью, выдерживает вибрационные и ударные нагрузки. Конструкция купола сохранит функционал даже при усадке фундамента.
• Трубы из конструкционной стали фиксируются при помощи сварки. Это позволяет получить качественные неразъемные соединения, надежно связывающие каркас купола. Сварку можно выполнять ручными и полуавтоматическими устройствами.
• При работе с алюминиевыми трубами задействуются метизы. Торцы заготовок сплющиваются, в них проделываются сквозные отверстия. При формировании соединений используются гроверы. Они предотвращают ослабление гаек, способствуют поддержанию жесткости купола.
• Применение сварки и метизов исключает установку коннекторов. Затраты на подготовительные и монтажные работы существенно сокращаются.

В качестве защитного покрытия подойдет монолитный поликарбонат. Возможно использование и классических прозрачных, и тонированных листов.

Дом

На основе купола своими силами удастся возвести стильный дачный домик. Для воплощения подобной задумки потребуется:

• организовать гидроизолированный фундамент для геодезического купола;
• выполнить конструкцию из легких коррозионностойких материалов, например алюминия;
• грани купола, выступающие в роли окон, зашить поликарбонатом, остальные — непрозрачным материалом;
• обеспечить теплоизоляцию при необходимости;
• продумать расположение и механизм открывания двери.

Архитектурные объекты в виде геодезических куполов широко распространены, причем они есть не только в Москве или других мировых столицах, но и в небольших населенных пунктах. Такие строения возводят как люди, профессионально разбирающиеся в геодезии, так и простые любители инженерных сооружений. Главное — стремление воплотить интересную идею и наличие некоторых знаний и навыков.

Построить геодезический купол своими силами удастся при скромном бюджете. Для этого достаточно приобрести типовой металлопрофиль и защитное полимерное покрытие.

Строительство своими руками

Самыми подходящими для купольного строительства конструкциями можно считать небольшие теплицы, уютные беседки или дачные домики. Сначала необходимо выбрать место для постройки. Если это будет теплица, то нужно найти хорошо освещенный участок. Для домика или беседки подойдет немного затененная площадка. Участок под любое из этих строений выравнивается, а потом убирается на нем весь мусор и корни деревьев.

Теплица

Построить купольную теплицу легче всего. Чтобы ее собрать, не нужен фундамент, а материалом для основания могут быть обычные доски, бруски или металлические трубы. На предварительно подготовленной поверхности необходимо начать сборку основания теплицы-купола. В первую очередь собираются треугольники и скрепляются между собой. Для того чтобы не перепутать грани, их необходимо подписывать и сверяться с чертежом. Если теплица маленьких размеров, то при сборке соединительный коннектор стоит заменить простой монтажной лентой и крепежными материалами.

Изготовленный геодезический купол стоит накрыть простой пленкой. Намного лучше будет выглядеть купольная теплица, которая покрыта листами поликарбоната. Вырезанные из поликарбоната треугольники необходимо закрепить на каркасе, а все стыки закрыть декоративными рейками. С улицы геокупол можно украсить при помощи декоративного камня, посадить цветы и установить небольшой забор. Подобная купольная теплица будет уникальным украшением любого загородного дома.

Беседка

В виде геодезического купола можно построить беседку. Для этого необходимо придерживаться таких рекомендаций:

• наилучшим материалом для строительства такой беседки является профильная труба;
• концы подготовленных труб нужно сплющить или согнуть под углом в 12 градусов;
• на всех концах трубок стоит сделать отверстия;
• чтобы собрать детали конструкции, коннектор не нужен, необходимо просто соединить трубки при помощи болтов.

После изготовления конструкции купольной беседки следует не менее важный этап работ. Он заключается в накрытии круглой беседки с куполом. Материал для этого можно использовать самый разный. Если конструкция геодезического купола полностью не накрывается, и оставляется пара секций беседки открытыми, то их можно декорировать красивой тканью. В подобной комфортной беседке можно с удовольствием проводить свободное время с близкими и друзьями.

Дом

Купол способен стать основой уникального дома на дачном участке. Главным отличием от беседки и теплицы является необходимость строительства фундамента. Для того чтобы построить купольный дом, стоит придерживаться следующих рекомендаций:

• нужен хорошо теплоизолированный фундамент;
• к основанию фундамента крепятся специальные угловые стойки, которые укрепляются при помощи горизонтальных распорок;
• собирается конструкция купольного дома;
• снаружи дом необходимо обшить листами из фанеры.

Установив дверные и оконные рамы, стоит начать отделку геодезического дома изнутри. Во все проемы закладывается хороший утеплитель, который зашивается листами фанеры. Для того чтобы соорудить купольный дом, необходимо не более трех месяцев работы. Форма геодезического купола поможет сэкономить на количестве материалов.

При проживании в таком доме можно оценить основные преимущества этой конструкции:

• небольшая площадь потолка и стен сокращает потери тепла;
• округлые стены помогают воздуху хорошо циркулировать, создавая при этом комфортный микроклимат.

Купольное здание является оптимальным вариантом функционального, дешевого и уникального строения на территории дачного участка.

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.

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

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

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

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.

Подготовительные мероприятия

До того как приступать к возведению теплицы, нужно подготовить место для строительства. Желательно, чтобы это было открытое солнечное пространство.

Выбранный участок следует очистить от лишних предметов и растительности, после чего нужно тщательно разровнять площадку.

Характер дальнейших действий обусловлен тем, будет ли возводиться фундамент для теплицы или нет. В случае с купольной теплицей сооружение фундаментного основания не является обязательной мерой ввиду легкости конструкции.

Но если все же решение принято в пользу более основательной опоры, то здесь можно использовать как ленточный тип фундамента, так и свайный.

При обустройстве ленточного фундамента следующим подготовительным этапом будет рытье траншеи, тогда как при выборе свайной модели проведение этой процедуры не понадобится.

Если возведение фундамента не предусмотрено, то участок следует застелить защитным нетканым материалом – это позволит избежать произрастания сорняков. Затем поверх материла нужно уложить слой гравия и хорошо его разровнять.

Далее следует определиться с размерами, в соответствии с которыми нужно составить чертеж. Вот один из возможных вариантов:

• диаметр купола – 4 метра;
• высота – 2 метра;
• количество равносторонних треугольников при таких размерах – 35 штук, длина каждой из сторон – 1,23 метра.

Расчет купола теплицы выполняется по формуле вычисления площади окружности: S=π*r2. Но так как сооружение имеет полусферическую форму, то в этом случае для расчета используется формула: S=2 π*r2. Далее следует вычислить площадь одного треугольного фрагмента, после чего общая площадь сооружения делится на полученный показатель.

Чертежи, проекты и размеры купольной теплицы

Проектирование несущего каркаса геокупола является по-настоящему сложной задачей. Если есть возможность, то лучше воспользоваться готовой программой и выполнить расчет на компьютере. В противном случае расчет придется выполнять собственными руками с помощью тригонометрических функций и геометрических построений.

Для изготовления купольной теплицы используются каркасы двух типов:

• С переменной длиной основания треугольника. Формально тепличная постройка состоит из нескольких ярусов, собранных из треугольных секций, в этом случае каждый вышестоящий уровень набирается из равнобедренных треугольников, у которых длина основания почти вдвое меньше нижнего яруса;
• Конструкции, собранные из однотипных треугольных секций, все элементы, независимо от уровня их установки, имеют одинаковые размеры.

При выборе подходящего проекта также приходится учитывать особые требования к высоте и диаметру геокупола. Во многих случаях купольную теплицу устанавливают не на грунт или свайные опоры, а строят цокольный участок фундамента высотой до 70 см.

Чаще всего такое решение используется для круглых тепличных построек большого диаметра. Получается, что, чем больше нужна высота в теплице, тем больше требуется диаметр у основания. Поэтому проще поставить купольную теплицу среднего диаметра на фундамент высотой 60-70 см, чем строить огромную 8-10 метровую конструкцию.

Схема с уменьшенной высотой свода

Один из вариантов такой купольной конструкции в приведенных ниже эскизе и чертеже. На сегодня это один из наиболее популярных проектов в случае, если планируется сделать полукруглую теплицу из поликарбоната своими руками.

Купол с уменьшенной высотой свода

Хорошо видно, что купольная теплица в профиль имеет форму, близкую к полукругу, но на самом деле таковым не является. Конструкцию специально видоизменили для того, чтобы свод получился более плоским.

Чтобы понять, как выполняется расчет размеров элементов каркаса купольной теплицы, достаточно обратиться к схеме, приведенной ниже.

В данном случае выделен небольшой участок поверхности из нескольких треугольных секций. Размеры катетов и основания каждого треугольника нужно будет рассчитывать по тригонометрическим формулам для каждого яруса отдельно.

Например, для первого яруса выполняется схема.

Круглое основание купольной теплицы делится на 14 отрезков, то есть круг формально превращается в многоугольник. Зная длину каждого, можно легко пересчитать длину и размеры боковых катетов равнобедренных треугольников, пользуясь приведенным ниже геометрическим построением.

Размеры секции для каждого яруса считают по схеме наклоненного треугольника

Получается, что для первого яруса треугольная секция будет практически равнобедренной, основание равно 900 мм, боковые катеты по 997 мм. Следующий ярус необходимо будет пересчитать с учетом изменения угла наклона секции.

Теплицы с постоянным размером треугольников

Примерный вариант каркаса из треугольников одного размера приведен на чертеже ниже. В данном случае купольная теплица с основанием в 4 м получается в высоту более 2 м. Причин для такого явления много, прежде всего наличие погрешностей при сборке.

По внешнему виду купольный каркас выглядит не куполом, а неидеальной полусферой. Но так как процесс расчета существенно упрощается, большинство дачников считает, что такие конструкции более удобны и практичны.

Упростить конструкцию можно еще геометрическим перерасчетом чертежа, в этом случае внутри каждого шестиугольника, образованного синими линиями, можно вписать один большой треугольник с увеличенной длиной катета. Материала на изготовление каркаса уходит меньше, в результате купольная теплица получается более легкой, хотя и менее прочной.

Используемые материалы

При постройке купольных домов закладывается упрощённый фундамент. Состоит он из бетонного раствора.

Остальные части конструкции изготавливаются из следующих материалов:

1. Каркас делается из деревянных брусьев.
2. Часто обшивка лицевой части ведется из пенополистирола или пенополиуретана. Материал недорогой, хорошо противостоит внешним условиям и не гниет со временем.
3. Для внутренних перегородок применяются гипсокартонные конструкции, термоблоки, иногда СИП-панели.
4. Межкомнатные стенки покрываются керамикой или обоями.
5. Снизу конструкция облицовывается кирпичом или сайдингом.
6. Верхняя часть покрывается мягкой черепицей.

 

Особенности планировки и оформления интерьера жилого дома сферической формы

Планировка купольного дома имеет ряд отличий от привычной нам прямоугольной конструкции. Однако это нисколько не ограничивает владельцев дома в выборе дизайна помещения. Даже наоборот, необычный облик помещения позволяет воплотить в жизнь самые неординарные решения интерьера.

Купольный дом: вид изнутри

Советы по оформлению интерьера

• Некоторые декоративные элементы и мебель лучше изготовить на заказ, так большинство товаров рассчитано на размещение у стен стандартных параметров. Отличным решением станут картины полукруглой формы, мягкая бескаркасная мебель.
• Для гостиной или кабинета подойдет деревянная мебель, которая будет в точности повторять изгибы стен, что придаст помещению еще более необычный антураж.
• При установке коммуникационных систем следует учитывать форму внутренних стен, а также технические и эксплуатационные свойства применяемых отделочных материалов.
• Камин – это неотъемлемый атрибут гостиной. В сферических домах камин лучше всего размещать в центре помещения – если вы хотите сохранить все поступающее тепло и решить проблему отсутствия ровной стены для монтажа этого элемента интерьера.

Интерьер купольного дома

Фото-примеры оформления интерьера в купольных домах

Интерьер купольного дома с тремя спальнями, одна из которых на втором этаже Полукруглые формы лестницы и кухонной мебели идеально вписываются в интерьер купольного дома Интерьер купольного дома с камином

Интерьер купольного дома с большим каменным камином Интерьер спальни в купольном доме

Винтовая лестница в интерьере купольного дома

Интерьер второго этажа купольного дома

Примеры планировки купольного дома

На фото ниже пример планировки небольшого купольного дома. Здесь есть довольно просторная гостиная, где можно проводить семейные вечера и встречать гостей. Кухня небольшая, совмещена со столовой, а границу между местом для приготовления и приема пищи и гостиной представляет барная стойка – современный предмет интерьера, который несомненно придется по вкусу молодой семье.

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.

Вариант проекта двухэтажного купольного дома

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.

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:

• Выпуклого типа; Проект выпуклого купольного дома
• Поясничного;
• Овального вида;
• Полукруглой формы;
• Полигональной конструкции.

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.