Купольный стратодезический дом: Купить купольный дом под ключ

Содержание

Рассказываем о купольных домах | Круглый дом

Начнем с того, что многие выдающиеся изобретения человек позаимствовал у природы. 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.

Сферические, купольные жилища в истории известны давно. Такие строения, как 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.

Энергетически сферическая поверхность безупречна. При максимальном внутреннем объеме она имеет минимальную площадь поверхности. Поэтому в купольном строении потери тепла во внешнюю среду в несколько раз меньше, чем в обычном доме.

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

Купольный или сферический дом — это названия 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.

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, ОСБ). Между стойками каркаса укладывается утеплитель (пенополистирол, минеральная вата, экологические материалы типа джута, высушенных водорослей и т.п.). То есть, кроме необычной формы в технологии строительства нет ничего нового, материалы подбираются как для обычного каркасного дома.

Строят 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.

Существует две технологии, по которым собирают каркасные купольные дома: 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.

Геодезический купол для сферического дома строят на основе треугольников, при этом количество коннекторов исчисляется десятками или даже сотнями, и 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.

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 усиления прилегающих конструкций.

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 коннекторы не требуются. Вертикальные детали каркаса соединяются при помощи замков специальной формы.

Существуют и дома стратодезической формы на основе каркаса из гнутоклееных балок. Эти дома, не смотря на сложности в изготовлении и сборке, имеют форму, максимально приближенную к форме сферы.

Плюсы купольных домов

Кроме необычного внешнего вида плюсы у сферических домов следующие:

Оптимальное использование пространства. Комнаты получаются с максимальной площадью пола и намного меньшей площадью потолка. То есть, неиспользуемое пространство над головой меньше.
Меньшая внешняя поверхность стен по сравнению со стандартными прямоугольными конструкциями.
Меньше поверхность — меньше рассеивается тепло зимой и поглощается тепло летом. То есть, содержание таких домов более экономично.

На купольных конструкциях осадки задерживаются в очень небольших количествах — они просто скатываются.
Конструкция легкая, фундамент под нее требуется облегченный. Обычно — ленточный, но хорош и свайный и свайно-ростверковый. На нестабильных грунтах возможно использование плитного фундамента.
В купол можно встроить любое количество окон. Это не повлияет на устойчивость конструкции.
Строение купола позволяет оптимально располагать солнечные батареи.
В строениях купольного типа удобно устраивать систему вентиляции, отопления и кондиционирования. Дело в округлой форме крыши, которая способствует естественному перемешиванию воздуха.

Минусы

Незначительно увеличивается количество отходов отделочных материалов, так как продаются они, в основном, прямоугольными листами.
Но эта проблема практически не ощутима при использовании таких материалов, как мягкая кровля, минвата, вагонка, ламинат, мозаика.
Для монтажа окон и дверей на наружных стенах требуется соответствующая подготовка проемов. Окна могут быть как мансардные, так и обыкновенные в наружном или заглубленном исполнении. Хотя на это будет потрачено немного больше времени, но именно окна придадут вашему дому неповторимый внешний вид и необычный внутренний дизайн помещений.
Ограниченный выбор материалов для наружной отделки. Для кровли не используются такие материалы, как шифер, металлочерепица, профнастил. А подходят несколько вариантов — мягкая черепица, деревянная дранка, листовой металл Наиболее распространенный вид кровельного покрытия – мягкая битумная черепица. Этот материал идеально ложится на криволинейные поверхности.
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 мебели и выборе отделочных материалов.

По совокупности характеристик купольные дома выглядят очень привлекательны. К тому же экономический расчет затрат подтверждает, что на постройку требуется намного меньше средств за счет меньшей поверхности стен. По математическим выкладкам площадь стен меньше почти на треть, по сравнению с прямоугольным домом такой же площади.

Купольные дома проекты. Отличие стратодезического купольного дома от геодезического

Содержание

Купольные дома проекты. Отличие стратодезического купольного дома от геодезического
Купольные дома внутри. 5 причин построить купольный дом
Стратодезический купольный дом. Отличие стратодезического купольного дома от геодезического
Купольные дома недостатки. Примеры и разновидности купольных конструкций
Видео купольный дом за полтора миллиона. Словно с иной планеты // FORUMHOUSEн

Купольные дома проекты.

Отличие стратодезического купольного дома от геодезического

Как показывает практика, люди, впервые увидевшие или узнавшие про купольные дома, чаще всего делятся на две категории. Это — те, кто безоговорочно принимает такую форму дома и, отметим, образ жизни, и те, кто считает подобные сооружения причудой или, как вариант, — домом не под ПМЖ, а летней дачей «не как у всех».

Не будем вдаваться в подробности обсуждения достоинств и недостатков купольных домов (а они, как и у любой строительной технологии, есть) и сконцентрируемся на практике. Итак, есть застройщик, желающий построить купольный дом. С чего начать? Отличный пример грамотного и обстоятельного подхода — история пользователя портала с ником Rustad .

Rustad Пользователь FORUMHOUSE

Я решил построить купольный дом относительно небольшой площади, около 100 кв. м, под Санкт-Петербургом. Участок идёт под наклоном. Дом преимущественно будет использоваться летом с нечастыми заездами зимой. Возводить буду геодезический купольный дом по бесконнекторной технологии. Подобное сооружение является точной математической моделью. Строить его без расчёта и проекта нельзя, т.к. погрешность при сборке каркаса и при изготовлении деталей не должна превышать 1 мм. Если не соблюсти это правило, то при накоплении косяков каркас «уйдёт».

Прежде чем мы расскажем о нюансах проектирования и строительства дома, представленного на фото ниже, ответим на вопрос, который одним из первых возникает перед любым человеком, задумавшим возвести купольный дом.

Чем отличается стратодезический купольный дом от геодезического? Не вдаваясь в детальное описание технологии, скажем, что ключевое отличие заключается в способе возведения каркаса.

Стратодезический купол возводится из стоек, например, изготовленных из гнутоклееных деревянных балок, а этапы его сборки во многом напоминают обычную технологию каркасостроения.

Особенность этой технологии — устойчивость к вертикальным нагрузкам и возможность использования при строительстве стандартных окон и дверей.

Геодезический купол возводится несколько иначе. Сначала изготавливаются отдельные секции, например, в виде треугольников, которые затем, шаг за шагом, соединяются друг с другом.

При сборке рёбер (секций) геодезического купола может применяться технология коннекторного соединения (например, при помощи металлического коннектора).

Или (менее распространённая в России) бесконнекторная технология.

Rustad остановился на последнем варианте и, как мы уже говорили выше, начал с разработки проекта.

Rustad

Строить купольный дом без проекта или что-то нацарапав карандашом на листке бумаги — занятие бесперспективное. На опыте знакомых могу сказать, что это всегда приводит только к одному — переделкам и бесконечной перестройке того, что получилось. Также не панацея — отдать проект на откуп дизайнеру.

Дизайнер может красиво нарисовать, но с точки зрения практики то, что он создал, зачастую просто невозможно воплотить в жизнь. Проектировать дом должен человек с профильным образованием, но даже инженер-проектировщик может не учесть положение строения на участке относительно сторон света, розу ветров, размеры отделочных материалов. Поэтому Rustad, имея в распоряжении два свободных месяца, засел за проектирование купольного дома, и вот что в итоге у него получилось.

Отметим, что проект за это время несколько раз видоизменялся с учетом рекомендаций опытных строителей, доступности материалов, особенностей расстановки мебели и внесением пожеланий от домочадцев.

Купольные дома внутри. 5 причин построить купольный дом

Находим удивительное жилье

Купольные дома выглядят странно по сравнению с классическими домиками, выстроенными в ряд в каком-нибудь поселке. В сороковые годы архитектор и изобретатель Ричард Бакминстер Фуллер увидел потенциал в заимствовании идей архитектуры дома у природы.

Фуллер начал экспериментировать с геометрией и к 1951 году запатентовал геодезический купол. Он являлся предшественником современных купольных домов. До сих пор они встречаются не так часто, даже в крупных городах. Геодезический купол является одной из самых эффективных архитектурно-строительных систем. В чем же ценность разработок Фуллера и почему на них стоит обратить пристальное внимание, если планируете строить дом?

1. Энергоэффективность

Сфера — наиболее эффективная природная форма. В сравнении с домом прямоугольной формы, купольный дом имеет на 30% меньше площади поверхности. Купольный дом экономит количество строительных материалов на ⅓ в сравнении с прямоугольным домом.

Материалов на создание купольного дома уходит меньше и при этом они в 5 раз прочнее классического дома за счет архитектуры и устройства каркаса. А внешнее покрытие в сочетании с формой пропускает тепло и сохраняет его внутри помещения, чем помогает своему владельцу экономить около 30% от среднего счета за отопление и электричество.

2. Устойчивость

В наших краях это не столь актуально, но, например, в горах Санта Крус в Калифорнии в 1989 году произошло землетрясение амплитудой 7.1. балл и 500 стандартных домов были разрушены до основания. Единственные дома, сохранившиеся в первозданном виде, были купольными. Первое время их использовали как убежища для пострадавших.

Купольные дома сохраняются не только во время землетрясений. Они устойчивы к ураганам и подобным стихийным бедствиям, а они в нашей полосе случаются. В основе купольного дома — треугольная форма, которую практически невозможно деформировать и разрушить подобными явлениями природы.

3.Выгодная стоимость

Экономия на строительных материалах позволяет сократить бюджет всего сооружения. Сюда же относятся деньги, сэкономленные на коммунальных платежах, страховке и поддержании дома в порядке.

4.Бесконечный дизайнерский простор

Сначала может показаться сложным красиво и комфортно обустроить дом подобной формы. Но это только на первый взгляд. На самом деле у купольного дома много преимуществ: открытый план позволяет зонировать пространство любым способом, перегрузить планировку лишними деталями практически невозможно.

Еще один плюс купольных домов — высокие потолки и широкие окна, пропускающие максимум естественного света. В качестве идей для декора купольный дом ограничивается лишь фантазией владельца. Внутреннее убранство такой постройки отлично выглядит в натуральных материалах и цветах, подчеркивая экологичность, простоту и комфорт.

5.Захватывающий внешний вид

Еще одна причина выбрать купольный дом — внешний вид. Он долгие годы будет привлекать к себе внимание и опережать своих квадратных братьев по красоте и необычности.

Споры и противоречия по поводу выгоды купольных домов подогревают интерес. При выборе проекта своего будущего жилья обратите внимание на этот формат и. Да, у него неоднозначный бэкграунд, но выбор в пользу такого дома означает шаг в будущее.

Стратодезический купольный дом. Отличие стратодезического купольного дома от геодезического

Rustad (Пользователь FORUMHOUSE):

Я решил построить купольный дом относительно небольшой площади, около 100 кв. м, под Санкт-Петербургом. Участок идёт под наклоном. Дом преимущественно будет использоваться летом с нечастыми заездами зимой. Возводить буду геодезический купольный дом по бесконнекторной технологии. Подобное сооружение является точной математической моделью. Строить его без расчёта и проекта нельзя, т.к. погрешность при сборке каркаса и при изготовлении деталей не должна превышать 1 мм. Если не соблюсти это правило, то при накоплении косяков каркас «уйдёт».

Или (менее распространённая в России) бесконнекторная технология.

Rustad остановился на последнем варианте и, как мы уже говорили выше, начал с разработки проекта.

Rustad:

Строить купольный дом без проекта или что-то нацарапав карандашом на листке бумаги — занятие бесперспективное. На опыте знакомых могу сказать, что это всегда приводит только к одному — переделкам и бесконечной перестройке того, что получилось. Также не панацея — отдать проект на откуп дизайнеру.

Купольные дома недостатки. 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.

Видео купольный дом за полтора миллиона. Словно с иной планеты // FORUMHOUSEн

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.

Компания 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 идеально подходят 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 вида

REVOLVE

Вращающийся дом

Угол

Свобода до горизонта

Sfera

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:

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 , совсем? 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 правильную полигональную структуру. 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