геодезический купол (дом и другие сооружения)

Увеличить экономию при эксплуатации можно за счет:

- достаточной теплоизоляции купола;

- использование эффекта теплицы (большая площадь эффективного застекления направленного на сбор солнечного света в зимнее время);

- использования альтернативных источников энергии (солнечных батарей, ветровых и водных генераторов...);

- использование для отопления печей с высоким КПД (например печи Кузнецова);

- использование рекуператоров которые отлавливают остаточный теплый воздух из "трубы";

- изолированных входных тамбуров, которые отсекают холодный или горячий воздух при входе в дом

- ...

Укрупненные примерные этапы строительства каркасных геокуполов:

- теоретические расчеты;

- подготовка основания, фундамента с предварительной закладкой жизнеобеспечивающих систем, если они предусмотрены;

- подготовка граней каркаса(если это доски, то запил по расчетным размерам и углам);

- сборка каркаса с использованием коннекторов или по безконнекторной технологии;

- прокладка электро- водо- и других коммуникационных систем

- обшивка каркаса листовым материалом (треугольниками из OSB, фанеры…)или использование экоутеплетилей в виде соломенных блоков и других саманных технологий;

- защита купола кровельными материалами

- закладывание во внутренние «соты» утеплителя

- внутренняя обшивка

- монтаж внутренних перегородок и внутренняя отделка

- …

Кровля

Давно беспокоила мысль об оптимальном материале для кровли геокупола. Единственным приемлемым вариантом казалась битумная черепица. Через пару лет появились новинки, которые мне нравятся много больше чем такая черепица. Приведу сначала "старые возможности":

- собственно битумная черепица

- рубероид

- листовой цветмет

Природные материалы:

- тросник, солома

- дранка (шиндель, гонт)

- камень

- живая дерновая кровля (лужайка на крыше)

Новые материалы:

- жидкая пробка (измельченная пробка обычно в акриловом связующем)

- жидкая резина

- резиновая краска

- и другие полимерные составы образующие тонкое эластичное покрытие (например Энесал ХР, Корунд... возможно mascoat, альфатек, tsm ceramic, теплос-топ... надо проверять)

Некоторые нюансы:

Устройство вентиляционных зазоров.

При использовании в качестве утеплителя паропроницаемых материалов, например минеральной или базальтовой ваты, желательно обеспечить хорошую вентиляцию, дабы в них не скапливалась влага из воздуха. Это может привести к существенному ухудшению теплоизоляционных свойств этих материалов и постепенному разрушению балок и других деревянных элементов конструкции.

Можно набивать планки на готовый каркас и через них уже крепить треугольные грани обшивки как на фото:

геодезический купол (дом и другие сооружения)

Natural Spaces Domes, например решает эту задачку V-образными пропилами в верхних гранях балок, которые примыкают к плоскости внешней обшивки. Плюс используют дистанционные прокладки из теплоизоляционного материала перед укладкой утеплителя.

Эффект самоохлаждения геокупола.

"Баки (Ричард Бакминстер Фуллер) обнаружил этот феномен, устанавливая свой первый Модуль Развертывания Димаксион (DDU). Он обнаружил, что куполообразные «консервные банки», без теплоизоляции, были удовлетворительно прохладны внутри, когда металл оболочки был разогрет до температуры достаточной, чтобы жарить яичницу. Эксперименты с дымом показали противоинтуитивный факт: теплый интерьерный воздух двигался вниз и наружу, под нижний край купола, когда прохладный воздух сильно всасывался через отверстие в апексе. Что это было?

Баки пришел к мнению, что светлый купол DDU и светлая поверхность вокруг купола, отражали солнечное тепло, а нагретые воздушние массы, поднимаясь создавали пониженное давление вокруг нижней части купола, у поверхности. Так воздух из купола высасывался наружу из под края в восходящий поток, понижая давление внутри купола.

По мере того, как теплый воздух поднимается, он охлаждается. Более холодный, следовательно – более плотный воздух над куполом, всасывается в относительно небольшое отверстие в апексе купола. Это маленькое отверстие работает как трубка Вентури, ускоряя поток воздуха, и понижая давление. По мере того, как стремительный поток холодного воздуха устремляется внутрь купола, он внезапно расширяясь, компенсируя разницу давлений, еще больше охлаждается эффектом Берноули, процессом, который похож на работу испарителя в холодильном оборудовании. Эффекту Берноули мы обязаны за газировку, шампанское и сквозняки. Когда мы открываем бутылку, газ расширяется, и охлаждает жидкость. Баки называл самоохлаждаемые купола - «охлаждающие машины»."

Цитата из источника: valpak.ru/images/book.pdf - © Adam Gagarin, вроде проект Гравитониум (раньше у них был сайт гравитониум.ру, но сейчас он занят кем-то другим)

Интересная информация о Фуллере.

А вот что можно делать при наличии смекалки, ручной пилки, сухостоя и необходимых размеров:

Полезная информация:

- чем больше частота разбивки сферы (3v, 4v, 5v и выше), тем крепче и устойчивей конструкция купола при том же сечении доски и размерах купола, так как укорачивается доска и появляется много дополнительных граней-перемычек (значит можно использовать более тонкие доски при увеличении проработки геосферы);

- исходя из этого, если увеличивать размер купола за счет увеличения разбивки (с 3v до 4v, например) с сохранением размеров доски (например, ≈1200*150*40) меньшего купола, то можно сохранить исходные конструктивные параметры по прочности и надежности купола с меньшей проработкой;

- чем тоньше ребра-доски, тем толще и жестче нужно делать обшивку... и наоборот;

- дерево желательно обрабатывать противогрибковыми и антисептическими составами;

- желательно выносить проемы под окна чуть выше уровня сферы, дабы вода стекала вокруг окна (такой вынос видно на самой первой фотографии) ;

- …

Идеальный выбор материалов

(приоритет отдан качеству):

- использование в качестве каркаса ЛВЛ-бруса (из шпона около 3мм толщиной, склеенного волокнами в одну сторону) вместо досок

- ...

Полезные ресурсы / источники:

Просчитать размеры деталей и получить немного дополнительной полезной информации по геодезическому куполу с вашими размерами можно в различных калькуляторах:

acidome.ru (некоторые рисунки и информация в статье - информация с этого ресурса)

Делал наш соотечественник. Довольно много настроек, вплоть до четрежей деталей каркаса и обшивки.

simplydifferently.org

Забугорный. Наглядно можно увидеть много видов и форм куполов, но подробной информации по деталям там нет.

www.desertdomes.com

Калифорнийский. Ресурс по строительству геокуполов. Предлагает выбрать нужной частоты 1v-6v и ввести радиус постройки. Выдает количество и размеры одинаковых деталей от вершины до вершины многогранника. Т.е. для деталей из трубы это будет от крепежного отверстия до отверстия (нужно прибавлять к этому размеру), а при использовании коннекторов - до центра коннектора (нужно вычитать из этого размера "диаметр" коннектора). Еще есть количество и формат (4-х, 5-и, 6-иконечные) коннекторов для купола.

www.desertdomes.com

Тот же, только реверсивный. Выбираем частоту и вводим длину одного из ребер (длину доски или трубы...) и получаем радиус купола.

www.tedward.org

Сразу показывает длину ребер/досок и их количество у куполов с разным разбиением 1V-6V. Удобно для выбора оптимального варианта. Вводить надо радиус геодома.

Сайты о геодезических домах / источники:

Сообщество куполостроителей

Есть много полезной информации и ссылок на ресурсы этих куполостроителей

На их форуме есть возможность скачать проекты шаблонов для некоторых видов геодезических куполов под SolidWorks и насладиться дискуссиями участников. Полезный ресурс.

Союз Русских Куполостроителей.

Своеобразная подача материала. Мне читать некомфортно . Но, можно выудить много полезной информации.

dreamhillresearch.com

Интересный англоязычный ресурс с очень подробным описанием проектирования и строительства одного геодезического дома.

Good Karma Domes

Тоже известная фирма, которая строит геодома по безконнекторной панельной технологии. Гудкарма - одноименный название безконнекторной технологии соединения ребер/досок в треугольники и сборка геодезического купола из этих каркасных треугольников или полуготовых панелей.

Natural Spaces Domes

Известная фирма, которая давно на рынке куполостроения. Использует запатентованные коннекторы и другие наработки на несколько десятков лет.

EconOdome

Интересный вариант безконнекторных домов с коническими запилами. Каркас собирается с уже готовыми декоративно-конструктивными планками, которые будет видно внутри купола. Внутренние треугольные панели видимо вставляются снаружи, потом утеплитель и зашиваются внешними панелями. Получается симпатично.

Геодом BY

Сайт о геодомах (Беларусь). И есть как по мне более интересное и подробное ЖЖ автора сайта о постройке собственного дома-геокупола.

Ukraine Geodesic

Сайт о геокуполах (Украина)

Литература / источники:

(можно найти в интеренете)

1. Пространственные деревянные конструкции. 2003.

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н.

2. Купольные конструкции: формообразование, расчет, конструирование, повышение эффективности. 2004.

Тур В.И.

Позже загружу подборку фото по этапам строительства геокуполов... и так статья большая получилась.

Если кого забыл - пишите.

Если есть вопросы и/или уточнения – можно писать в комментах.

Или приглашайте строить :)

Кстати, интересно как вы относитесь вообще к купольным домам. Был бы признателен если бы высказались по этому поводу, ответив на несколько вопросов:

1. Вы бы построили себе дом-геодезический купол или предпочли бы дом традиционной формы? Если традиционный, то что он дает такого, чего купольный не дает?

2. Есть ли сомнения по поводу купольной формы и в чем они заключаются?

1 2 3

в начало >>>слeдующая>>> отделка поверхностей в

[комментарии/обсуждение]

Владимир (20:06 05.10.2016)
Андрей, благодарю за интересную идею и полезные советы! По образованию - геолог - геофизик, иногда рисую картины и режу по дереву. Вот такой домик-мастерская, освещенная со всех сторон, пожалуй и подойдет лучше всего! И кристалл напоминает . Вечерами, глядя на звезды, можно будет и помечтать о полетах на собственном "НЛО" в какой-нибудь следующей жизни. :-))

Вячеслав (18:10 14.11.2015)
Ищу работу!
Опыт работы в малоэтажном строительстве 10 лет. Проектирование и строительство необычных по форме сооружений (геодезические купола). По самостоятельным проектам было построено три дома, один из которых построил себе сам. Проектирование инженерных коммуникаций (электрика, водопровод, канализация, кровля, утепление). Очень интересуют альтернативные источники энергии, и автономность жилых домов. Быстро обучаем. Коммуникабельный. Пунктуальный. Мобилен. Имеется портфолио!

radius (02:20 28.11.2014)
для интересующихся - самый емкий русскоязычный ресурс по куполам forum.domesworld.ru

Andrew (19:46 03.12.2013)
to Михаил
Добрый день. Вижу три причины:
+ в основном геодезиками увлекаются люди, предпочитающие использовать по возможности натуральные материалы и продукты, при строительстве Эко-дома ППУ - нонсенс (ППУ считается вредным полимером и надо знать, как строить безопасно с его использованием), ;
+ некоторые технологические трудности и бОльшие финансовые затраты;
+ для такой парилки нужно использовать грамотную вентиляцию, по мнению большинства - принудительную

Михаил (12:47 03.12.2013)
Добрый день! Меня поражает тот факт, что просмотрев множество фото-отчетов о постройке купольных домов, я ни разу не обнаружил применение напыления ППУ. Напротив, все мучаются, запихивают эту не треугольную мин. вату в треугольники и пр. мучаются с топорщащейся на округлой поверхности пароизоляцией. Не могу понять почему так. В простом каркасном строительстве ППУ применяется повсеместно, а тут такое пренебрежение. Хотя коннекторы некоторые пенят баллонами и окна с дверями ставят на пену))) Мне кажется ППУ и купольное домостроение должны быть "не разлей вода" Или есть какие-то особенности и невозможность применения напвляемого ППУ?

Andrew (08:38 24.09.2013)
Треугольники собираются из досок на саморезы, а треугольники собираются между собой на болты.

Амир (10:09 23.09.2013)
... тот геодезический купол, в строительстве которого вы помогали, на самой первой фотографии в статье - объясните, или может сможете выслать на мой электронный адрес информацию по способам стыкования (крепления) каркасных элементов купола. Буду очень благодарен.

adam gagarin (13:14 30.10.2012)
Гравитониум ру мы не продлеваем уже давно, но вся информация о куполах доступна на www.valpak.ru & www.cupulageodesica.com/ru

Мы пришли к использованию тонкой стальной термоотражающей фольги, наклеиваемой прямо на внутренние поверхности фанерных треугольников. Эффект термоса, вес как на МКС, и жар и холод отражаются 99%.

C радостью поделимся информацией по всем вопросам

С Уважением,
Адам Гагарин

Andrew (20:31 18.02.2012)
Вот что пишут в Timberline FAQs:
"The most common choices are fiberglass or rigid foam. Timberline's 2" x 6" framing members allow for 5 1/2" of insulation, sufficient for most climatic conditions. Other options include spray-in expanding foam which is very effective."
"By using an expanding spray in foam insulation, it seals up the dome so well that no interior vapor barrier is needed."
http://www.domehome.com/faqs.html
Так что конкретно по пене не изучал вопрос.

Да, это тот геодом.

staging (08:53 18.02.2012)
Спасибо за ответ. Пеной очень не хотелось. Лучше минватой. Но если пеной то какой? И еще вот фото http://www.zidar.ru/2011/09/stroim-kryishu-chast-vtoraya/#more-203 и то что у вас где рейки прямые в вензазоре это с одного объекта?

Andrew (03:56 08.02.2012)
- обычно Timberline Geodesics использует стекловату и "строительную" пену;
- при использовании ребер 2*6 дюйма (примерно 50*150 мм) вентзазор не делают и заполняют все пустоты пеной, и говорят что при этом конденсат не образуется и пароизоляция не требуется;
- при использовании ребер бОльших сечений (50*200/300), в качестве опции, предлагают делать пропилы, похожие на Natural Spaces Domes;
- кровля состоит из треугольных граней, покрытых подкровельным ковром и сверху битумная/деревянная/металлическая черепица или используют специальное напыление.

Так что можете попробовать все задуть пеной или сделать по классической максимальной схеме с вентзазором:
- пароизоляция (не пропускает воздух и влагу... заклеивать стыки скотчем обязательно... в идеале чтобы "герметично" было... NSD, вроде, проверяют на малейшие отверстия специальным агрегатом... и все электрические коробки и входы/выходы в каркас герметизируют);
- утеплитель;
- ветрозащита (мембрана, пропускающая воздух и препятствующая "выдуванию" тепла из утеплителя);
- вентзазор;
- гидроизоляция (пропускает влажный воздух из утеплителя и не пропускает влагу со стороны крыши купола);
- вентзазор;
- кровля

staging (00:48 08.02.2012)
Интересует готовое решение вентиляция подкровельного пространства и утепление. Кровельный пирог. Каркас 3v 5/8 TIMBERLINE.

[похожие статьи]

струбцины и другие средства фиксации деталей
обзор имеющихся у меня струбцин и ретчетов (стяжных ремней)... виды, достоинства, недостатки... советы какие лучше выбирать