Купольные стратодезические дома: технологии, достоинства, недостатки, проекты, цены, фото планировки внутри

Содержание

Дома-купола: история и примеры — Home and Garden — ЖЖ

Еще недавно при адаптации куполов к нуждам частных домовладельцев возникали проблемы вследствие недостатка необходимой проектно-технической документации, стандартных деталей купольных конструкций, а также строительных рабочих, имеющих опыт возведения подобных объектов. Однако сегодня на строительном рынке США и Канады есть и то, и другое, и третье. Сейчас наблюдается всплеск интереса к подобным домам и большое количество фирм предлагает дома-купола и в России.

В 20-е годы ХХ века немецкий инженер и ученый Вальтер Бауэрсфельд создал первый железобетонный геодезический купол для первого планетария фирмы Zeiss Optical Works в Йене (Германия).

В 40-е годы Бакминстер Фуллер, исходя из структуры древнегреческого икосаэдра, создал Димаксион, или геодезический купол, предназначенный для использования в архитектурных сооружениях.

Архитектор, инженер, дизайнер, так же как Константин Мельников, спроектировал и построил свой собственный футуристический дом.

Это дом, которым был одержим Фуллер на протяжении всей своей долгой жизни. (Умер он в возрасте 83 лет). В доме-куполе он прожил 12 лет.

Он работал над проектом автономного экологического жилища, разрабатывал способы получения электричество из солнечного света и энергии ветра. Он надеялся на наступление эры «всеуспешного образования и обеспеченности человечества».

Дома Мельникова и Фуллера имеют: 1) несущий каркас, 2) круг в плане.

Лёгкий мобильный автономный дом такого типа должен был решить жилищную проблему в послевоенной Америке, но выпущено было всего два таких дома.

Работы Фуллера, посвященные геодезическим куполам, произвели большое впечатление на молодых инженеров, особенно в 60-е годы. Тем не менее в целом надеждам на экономическую эффективность куполов в плане решения проблем домостроения не суждено было оправдаться.

Идеальный замысел требовал идеального исполнения, которое не всегда достигалось на практике. Первые купольные строения не выдерживали никакой критики, при том, что даже качественно построенные куполообразные здания на поверку не всегда хорошо вписываются в архитектурно-планировочную концепцию пригородов.

Применение нестандартного каркаса порождает проблемы с техническим нормированием, с получением необходимых разрешений. Наконец, произвольно встраиваемые в ограждения дверные и оконные блоки часто снижают конструктивную прочность и энергетическую эффективность сооружения.

Несмотря на это, во всем мире существует множество великолепных купольных домов и легион их поклонников. Сейчас наблюдается новая волна интереса к куполам и я предлагаю посмотреть небольшую подборку фотографий и два видео, в которых подробно описывается строительство и эксплуатация домов.

Видео с forumhouse.tv. Геокупол-дом:

Геометрические купола имеют подчеркнутую геометрическую структуру, к негеометрическим же относятся сплошные цельные оболочки, такие, как керамические шары. Геодезическими являются многогранные купола с регулярной полигональной структурой.

Вопросы поддержания тепла раскрыты в видео выше.

Такие конструкции используют не только для строительства домов, но и для легких сооружений. Например, летнего кафе на Кавказе:

Или так:

В 1996 г. были изобретены стратодезические купола. Отличие страдодезических куполов, также многогранных, от геодезических состоит в том, что основой структуры последних является радиальная симметрия. Страдодезические же купола имеют в своей основе симметрию осевую.

Геодезические купола лучше воспринимают нагрузки, векторы которых сходятся в одной и той же точке — центре исходной сферы. Стратодезические более устойчивы к вертикальным нагрузкам. Уже поэтому для архитекторов и строителей они предпочтительнее.

Осевая симметрия позволяет рассекать купол на гораздо большее количество горизонтальных слоев, ограниченных параллельными плоскостями, чем радиальная, что делает стратодезические купола более дружественными как к традиционным методам строительного конструирования, так и к поточным методам сборки.

Видео с forumhouse.tv. Стратодезический купол-дом в России:

Из истории — отрывки статьи Роберта М. Фри и эко-домус.

Присоединяйтесь к нашей группе на fb, чтобы не пропускать посты и у нас был стимул размещать там оригинальные посты 🙂

Купольный дом из пенобетона: зарубежный строительный опыт

Главная | Статьи | Купольный дом из пенобетона: зарубежный строительный опыт

Дата: 27.11.2019

Американские энтузиасты экостроительства предлагают возводить купольные дома с помощью переносной установки для производства пенобетона.

Купольные дома, как всё ещё диковинка на строительном рынке, вызывают повышенный интерес у пользователей нашего портала. Ведь в большинстве случаев подобные строения — выбор приверженцев необычных строительных технологий и архитектурных решений. Но, опираясь на опыт прошедших этот путь, можно избежать ошибок и узнать для себя что-то новое.

Показателен пример архитектурного бюро из США, которое разработало технологию, позволяющую строить каменные купольные дома по весьма демократичной цене.

Хаджар Джебран Архитектор

Меня давно заинтересовали купольные дома, как способ строительства необычных и запоминающихся строений, выполненных в эко-стиле. Геодезические, стратодезические купола при всех плюсах имеют, по моему мнению, существенный минус – они строятся по каркасной технологии. Для простых застройщиков это сложно, а кроме этого, многие хотели бы жить только в каменном доме. Поэтому мы разработали технологию, с помощью которой каждый желающий сможет самостоятельно построить купольный дом из пенобетона.

Хотя американцы не придумали ничего нового, фактически, только объединив разные технологии и адаптировав их для частников, интересны пути реализации этого проекта. По словам Хаджара, сначала его бюро строило купольные дома из кирпича и мешков, заполненных землёй и обмазанных глиной.

Накопленный опыт позволил понять, что это — тупиковый путь, а подобные решения — удел очень небольшой группы поклонников экостроительства. Слишком сложно и дорого это обходилось из-за большого объёма ручного труда. Тогда архитектор обратил внимание на пенобетон как материал, который можно быстро приготовить на строительной площадке из недорогих и доступных ингредиентов. Кроме этого, Хаджара привлекли свойства пенобетона, например, такие как: сравнительно небольшой вес, простота использования, огнеупорность, возможность придать смеси, залитой в опалубку, любую нужную форму.

Хаджар Джебран

Мы подумали, что пенобетон полностью отвечает всем требованиям для строительства купольных домов. Поэтому мы поставили перед собой задачу вывести технологию в массы.

Для этого инженеры компании разработали портативный пеногенератор для изготовления пенобетона, а также оснастку и ряд типовых решений.

По сути, установка представляет собой мини-завод по производству пенобетона.

Взяв за основу обычный электрический миксер для перемешивания строительных смесей, американцы добавили к нему специальную насадку, сделанную из пластиковый трубы, к которой через шлаг подводится пена, приготовленная в пеногенераторе.

Приготовление пенобетона состоит из нескольких последовательных шагов:

В пеногенератор заливают воду.
В установку добавляют реагент — пенообразователь для образования пены.
В бочку на 200 литров заливают необходимое количество воды, добавляя цемент, песок, после чего смесь размешивают миксером.
Затем оператор включает подачу пены, и приготавливаемый пенобетон тщательно перемешивается.

Хаджар Джебран

Для изготовления установки мы использовали детали, которые можно купить в любом строительном магазине. Самое дорогое – это воздушный компрессор.

Далее пенобетон заливается в заранее сделанные формы. После его застывания извлекаются блоки, из которых затем возводятся стены купольного дома.

Формы могут быть разной геометрии. Всё зависит от архитектурного решения и размеров строения.

Хаджар Джебран

Используя пенобетон, мы упростили все этапы возведения дома и в несколько раз увеличили скорость строительства. Для круглых окон, сложных арок или фигурных элементов купольных домов мы используем съёмную опалубку.

Опалубка изготавливается из тонких оцинкованных листов, которые монтируются на металлический каркас, сделанный при помощи портативного трубогиба.

После застывания пенобетона опалубка разбирается и используется при строительстве другого объекта.

Кроме изготовления и продажи пеногенератора, который в разобранном виде помещается в спортивную сумку, бюро представляет готовый пакет архитектурно-строительной документации на купольный дом.

Хаджар Джебран

Фактически мы создали полностью готовое решение, позволяющее любому, даже малоопытному человеку, своими руками быстро и недорого возвести купольный дом. Кроме этого, используя «гибкие» возможности пенобетона, можно строить необычные архитектурные объекты самой сложной формы.

Источник: https://www.forumhouse.ru

История купольного домостроения

Как создаются дома, которые впечатляют

История купольного домостроения – это история нестандартного мышления и новаторских идей. Для создания купольных домов в России мы используем мировой опыт предыдущих десятилетий и свои уникальные разработки.

Архитектор Джон Лотнер создал всемирно известный проект дома в Калифорнии, который напоминает НЛО. Он использовал инновационную концепцию стратодезического купола для Chemosphere 9.0003

Патрик Марсилли открывает компанию Domespace, которая начинает серийное производство купольных домов. В 1990 году он создал первый дом, вращающийся вокруг своей оси.

1990 — 2000

Энтузиастами-любителями с использованием геодезических технологий построено несколько сотен купольных домов в разных регионах России.

Skydome основана в 2013 году. Мы усовершенствовали технологию стратодезического купола и первыми в России начали применять ее в профессиональном проектировании и строительстве.

Американский архитектор Бакминстер Фуллер изобрел технологию геодезических куполов. Это была амбициозная попытка популяризировать полусферические дома. Однако купольные дома привлекли внимание публики лишь спустя несколько десятков лет.

На основе нашего опыта мы разработали новые формы и расширили ассортимент нашей продукции. Никто никогда не делал этого раньше; мы гордимся тем, что он разработан в России и доступен по всему миру!

Два высших образования в области физики. Работал в сферах преподавания, бизнес-консалтинга, недвижимости и аналитики.

Получил образование во Франции. Работал в сфере консалтинга, разработки и архитектуры.

Ярослав Союзов

УПРАВЛЯЮЩИЙ ПАРТНЕР SKYDOME

Путь нашей компании необыкновенен. Мы создаем идеальные дома и меняем традиционный взгляд на архитектуру.

Денис Селиванов

УПРАВЛЯЮЩИЙ ПАРТНЕР SKYDOME

Несмотря на то, что каждый из наших проектов индивидуален, есть общая черта: они идеальны для тех, кто не боится отличаться от других.

Наша команда

Впервые вместо клееных конструкций в сферический жилой дом был интегрирован каркас из клееного бруса, что значительно увеличило несущую способность каркаса, а также его отличное качество благодаря 100% ЧПУ обработки.

На основе более 3000 эскизов разработаны и проверены на практике лучшие внутренние планировки сферических домов.

За последние 7 лет проект Skydome был доработан до максимальной детализации, включая очень эффективные инструкции по монтажу и строительству.

Разработан инновационный блок-пазл из гнутых балок, с помощью которого упрощен монтаж каркаса (без использования крана или каких-либо специальных инструментов), а также оптимизирована логистика комплекта дома.

В сотрудничестве с датской компанией Velux был разработан безопасный мансардный оконный блок для мансардного купола.

В сотрудничестве со специалистами в области приводной механики был разработан уникальный механизм поворота купола.

Наши проектные работы

Зеркало

Безграничный угол обзора

REVOLVE

Вращающийся дом

Угол

Свобода до горизонта

SFERA

Огромное пространство для бесплатного планирования

360

Пловая архитектура

Модели модели

360

Пловая архитектура

Модели.

Вращающийся дом

Свобода до горизонта

Огромное пространство для свободной планировки

Парящая архитектура

Безграничный угол обзора

The Dome Site

Купола: инженерное чудо

Купола увеличивают объем при минимальной площади поверхности…
обеспечение структурной целостности с минимальными затратами энергии/материалов
, что делает их абсолютно стабильными и инертными в виде молекулярных пакетов.
Энергоэффективны в качестве архитектурных сооружений – сохраняют тепло при минимизации солнечной тепловой нагрузки.

, минимизируют лобовое сопротивление и распределяют ветровые/снеговые нагрузки.
… и они чертовски красивы!

История

Многие культуры разработали сложные сфероидальные многогранники для использования в плетеных чашах, шляпах и даже конструкциях.

Однако греки первыми записали математические модели геодезических форм — они создали множество правильных многогранники: тетраэдры, кубы, икосоэдры, додекаэдры и т. д. Именно римляне впервые использовали геометрические обрамление для строительства бетонных куполов, представляя купол как обычный архитектурный элемент, сохранившийся в наши дни. формы сегодня.

В 1920-х годах немецкий ученый/инженер Вальтер Бауэрсфельд создал первую бетонную конструкцию, армированную металлом. геодезический купол. Он был спроектирован для размещения первого планетария, созданного Zeiss Optical Works в Йене, Германия.

В 1940-х годах Бакминстер Фуллер использовал греческий икосоэдр для создания своего Dymaxion или геодезический купол для использования в архитектурных сооружениях. Используя его икосоэдрический купол в качестве основы для картографической проекции, Фуллер стал единственным человеком, удостоенным патент на процесс создания карты (сегодня мы могли бы назвать его алгоритмом наложения текстуры. ..).

Недавние открытия сложных, но очень стабильных полиэдрических молекул были названы Бакминстерами-Фуллеринами. и Bucky-balls в его честь.

В то время как работа Фуллера над геодезическими куполами вызвала большой интерес у многих молодых инженеров… особенно во время движения Земли 60-х годов — геодезический купол не оправдал ожиданий, которые многие ставили на него: экономичное решение для эффективного жилищного строительства.

Причин такого дефицита несколько:

Икосоэдрические купола содержат несколько горизонтальных и вертикальных плоскостей, необходимо для обычного архитектурного обрамления.
Специально вырезанные и собранные детали увеличивают стоимость строительства.
Нетрадиционный каркас затрудняет получение разрешения на строительство.
Плохо спланированные двери и окна часто ухудшают целостность конструкции и снижают энергоэффективность.
Обычная мебель и приспособления редко подходят для искривленных помещений, что снижает пространственную эффективность.
Здания в форме купола не всегда хорошо воспринимаются пригородными архитектурными комиссиями.
Использование современной изоляции снижает рентабельность куполов по сравнению с традиционной конструкцией.
Некоторые из первых конструкций купольных «хижин» были просто уродливыми.

Сказав это, в мире построено много красивых купольных домов, и большой, восторженная толпа сторонников купола. С ростом Интернета в последнее время возродился интерес к куполам. и многие люди начинают заново открывать для себя купола как забавную, конструктивно надежную и экологичную форму дома.

Архитектурно разумный купол

Я интересовался геодезическими куполами с начала 70-х и начал писать программы для них. создание списков деталей купола в старшей школе.

На фотографии справа показан купол диаметром 25 футов, который я убедил школу спонсировать — Рассчитал количество и длину шпилек, сделал в магазине приспособление для запрессовки и сверления концов, и в тот день, когда мы его собрали — о чудо, он действительно заработал!

В процессе завершения этого проекта быстро стало очевидно, что икосоэдрические купола просто не годятся. оптимальная форма для большинства архитектурных применений. Поэтому я начал экспериментировать с куполами на основе додекаэдра. и другие геометрические фигуры.

На первом курсе (1975) в Cal Poly (архитектурная школа в центральной Калифорнии) я поступил в ежегодный архитектурный конкурс Poly Royal. Это были параметры:

Спроектируйте и постройте временную конструкцию, которую можно будет перенести в Поли-Каньон (за кампусом), соберите ее, провести в нем выходные и сдать обратно с минимальным воздействием на окружающую среду. Это должно было быть достаточно стабильный/теплый/сухой, чтобы вместить всех людей, которые несли его туда. На фото справа моя группа закрывает наш проект после того, как выиграла 1 место в общегосударственный конкурс. Я использовал блокнот, чтобы придумать форму многогранника (ромбикосододекаэдр), и ручную бумагу. Калькулятор HP для определения размеров панелей.

Мой дизайн был процитирован по нескольким причинам:

Наименее дорогой: скобы стоили 2 доллара — поверхность была переработана, водоотталкивающий картон. Другие команды потратили на материалы до 250 долларов.
Без воздействия на окружающую среду
Энергоэффективность — тепло нашего тела ночью сохраняет тепло; 5 съемных оконных панелей с регулируемой температурой.
Прочная — это была единственная конструкция, которая могла выдержать вес двух учеников сверху.
Легко транспортируется — см. фото. Мы подняли его как стопку панелей и собрали — когда контест закончился, мы просто снесли его целиком. Малый вес и Сопротивление ветру облегчило это достижение.

Этот купол обладал довольно уникальными и полезными свойствами: все панели купола представляли собой одинаковые квадраты, равнобедренные треугольники и правильные пятиугольники. Я разделил пятиугольники на равнобедренные треугольники, чтобы уменьшить размер транспортировки, увеличить прочность конструкции и минимизировать строительные отходы.

Это дало ряд преимуществ:

Панели были просты и экономичны в изготовлении.
Сменные панели упрощают и ускоряют сборку.
Вертикальную дверь можно врезать в конструкцию без ущерба для целостность конструкции.

Однако даже этот купол не был идеальным для архитектурного применения. После Калифорнийского Поли, Я пошел работать в SysComp/Data General, создавая системы 3D-моделирования и рендеринга. Фото справа был снят прямо с монитора Tektronix (ок. 1982), используя другую написанную мной утилиту для создания купола.

Вскоре после этого мне пришло в голову использовать другой подход к созданию архитектурных куполов — зачем делать их геодезическими , вообще? Я только что завершил программу триангуляции трехмерных контурных моделей и решил применить ее к сферическим формам.

Купола ниже используют алгоритм Stratodesic(tm), который я придумал. Ключевой особенностью этого купола является то, что вы можете легко деформировать сферическую форму в эллипсоиды и другие сфероидальные формы без ущерба для структурной целостности. Второстепенной особенностью является то, что он состоит из серии горизонтальных срезов и ряда вертикальных плоскостей.

Это делает его идеальным для архитектурных применений, поскольку вы можете изменить его пропорции и разрезать купол по горизонтали примерно на в любом месте и при этом сохранить свою структурную целостность — плюс размеры балки / шпильки являются обычными; и дверные / оконные зазоры могут выстроиться в линию — в отличие от геодезических куполов. Это поддерживает архитектурные приложения, которые являются энергоэффективными, конструктивно звук и водонепроницаемость.

Геодезические против стратодезических

Купол — это любой объект, имеющий форму сфероида, напоминающего оболочку. Как правило, купола усечены, чтобы они могли сидеть на поверхности, например на земле.

Купола можно разделить на несколько категорий: негеометрические, многогранные, геодезические и стратодезические. Геометрические купола имеют некоторую базовую симметричную структуру; негеометрические купола включают твердые оболочки, такие как керамические чаши.

Многогранные купола представляют собой геометрические фигуры, состоящие из взаимосвязанных граней; геодезических куполов представляют собой многогранные купола с правильной полигональной структуры. Dymaxion был придуман Бакминстером Фуллером для описания его набора геодезических куполов, обычно основанных на икосоэдре.

Стратодезические купола были придуманы мной в начале 1996 года для описания куполов, которые я создавал с начала 1980-х годов. Хотя стратодезические купола многогранны, они не являются геодезическими. В то время как геодезические купола основаны на радиальной симметрии, стратодезические купола основаны на осевой симметрии.

Геодезические купола оптимально устойчивы, когда на них направлены нагрузки со всех сторон; стратодезические купола оптимально устойчивы, когда основная нагрузка приходится на их ось. Это делает стратодезические купола более подходящими для большинства архитектурных применений.

Геодезические купола имеют тенденцию образовывать Большие круги, которые делят купол на полушария с несколькими (если вообще есть) параллельными плоскостями. что затрудняет использование традиционных методов каркаса без ухудшения структурной целостности. Поскольку стратодезические купола осесимметричны, они образуют множество параллельных плоскостей, что идеально подходит для фундаментов, балок, балок и перекрытий.

В то время как геодезические купола являются лучшим выбором для многих неархитектурных приложений, оптимальным архитектурным выбором, как правило, будет Stratodesic(tm).

Строительство статодезического купола

В будущем мне будет предоставлена веб-форма, которая позволит вам создать список деталей для создания собственного Стратодезические купола. Я также надеюсь предоставить комплект, который поможет построить стратодезические купола.

Другие модели куполов

Учебник Кирби Урнера по геометрии купола

Таблица производителей куполов Кирби Урнера

Институт Бакминстера Фуллера

Страница Тенсегрити Кеннета Снельсона

Купольная архитектура Джека и Линды Лидик

Моделирование VRML и VR

Если вы заинтересованы в 3D-рендеринге, посетите VR World для получения информации и демонстраций по моделированию VRML.

РубрикаДом