Построить дом из сферы

Сферический дом — это дом полукруглой формы, каркас которого чаще всего выполняется из дерева или металла. Самый распространенный вид каркаса выполнен из множества деталей различной длины, образующие треугольники разной формы, образующие сферу. Сегодня мы рассмотрим сферические дома или по другому купольные на примере каркасных домов.

Материалы из которых чаще всего строят дома-сферы (купольные дома).

• дерево;
• пенобетон;
• металл;
• кирпич;
• пенопласт;
• пенополистирол;
• бетон;
• глина.

Кирпичные купольные дома, монолитные, построенные из пенобетона или дерева, практически ни чем не уступают по своим характеристикам и долговечности домам, построенным обычным способом.

Дом-сфера, он же купольный дом.

Преимущества сферических домов на примере купольного дома с деревянным каркасом:

• Экономичность. Каркас дома намного легче, что позволяет сэкономить на дорогостоящем фундаменте, на который уходит очень много времени;
• Конструкция позволяет вставить большое количество окон, и это почти не отразится на ее прочности;
• На строительство купольного дома уходит меньше строительных материалов, в отличие от стандартного, при этом площадь дома одинаковая. У такого дома нет несущих стен, что безусловно, положительным образом отображается на бюджете.
• Высокая прочность конструкции, благодаря необычной форме в виде множества треугольников, образующих купол;
• Круглая форма позволяет поместить дом в любом месте на участке, как не крути, он будет круглым с любого ракурса. Распределение нагрузки из-за круглой формы будет равномерным, что влечет за собой отсутствие опасных мест для нахождения людей внутри помещения;
• Конструкция сферического дома из дерева, позволяет считать его экологически чистым для проживания;
• В отличие от обычного дома, в этом затраты на отопление и систему вентиляции будут значительно меньше, примерно на 30 – 35 процентов.
• В зимнее время года выдерживает большие снеговые нагрузки.
• Дома сферической формы наиболее востребованы в США и Японии, так как они расположены вблизи воды и такие стихийные бедствия как сильные ветры, цунами и ураганы там частые явления. А дома такой форы хорошо обдуваются ветрами и меньше подвержены разрушению.

Основные недостатки домов купольной формы:

• Полукруглая конструкция дома обязывает делать нестандартные оконные и дверные проемы, что приводит к дополнительным затратам на остекление.
• Мебель часто приходится индивидуально заказывать и подгонять по форме дома, что также увеличивает затраты. При некоторой смекалке стандартная мебель, купленная в магазине, тоже впишется в такой интерьер.
• Рассчитать строительство такого дома самостоятельно очень сложно, чтобы конструкция была пропорциональной и ровной, нужно как минимум разбираться в графических программах 3D уровня.

Для проектирования расчёта сферического дома на нашем сайте есть специальная онлайн программа, которая доступна на странице: онлайн калькулятор для расчёта сферического дома.

Купольные дома из пенопласта.

Купольные дома из пенопласта

Одним из наиболее интересных вариантов строительства купольного дома, является возведение его из пенопласта или пенополистирола. Построить дом купольной формы из пенопластовых панелей очень просто, вы покупаете готовый комплект, и уже через несколько дней дом будет готов, собрать его можно самостоятельно, или доверить этот процесс профессионалам. Положительным моментом является то, что пенопласт не сгниет и не поржавеет.

Строительство купольного дома из пенопласта.

На этом плюсы заканчиваются, недостатков гораздо больше. Пенопластовые стены не пропускают воздух, дом не дышит, вам будет не комфортно в нем находиться, не говоря уже о серьезных онкологических болезнях, которые могут вызвать фенольные испарения от пенопластовых изделий.

Еще один недостаток – хрупкость, этот материал можно легко сломать, без каких-либо усилий.

Если вы решите строить собственный дом, то лучше использовать натуральное дерево, так как это экологически чистый продукт, подаренный нам природой.

Дом-сфера из дерева.

Преимущества дома сферы из хвойных пород деревьев

• Чистый и здоровый климат внутри помещения;
• Древесина – экологически чистый материал для жилого дома;
• Дом дышит, проживание в нем будет максимально комфортным;
• Конструкция купольного дома из натурального дерева достаточно прочная.

При постройке дома из натуральной дерева, нужно использовать средства и пропитки для обработки древесины от термитов, грызунов и короедов. Также не следует забывать и об огнезащитных средствах, которые защитят деревянный каркас от пожаров.

Технология строительства купольных домов

Рассмотрев поэтапное возведение дома сферы можно отметить основные положительные моменты:

• Быстрое возведение конструкции;
• Прочность;
• Легкость конструкции позволяет сэкономить на прочном фундаменте, можно использовать даже просто сваи.
• Экономичное расходование строительных материалов;
• Большая экономия на отделочных работах и отоплении.
• Выдерживает порывы ветра до 250 км/ч.

каркас геодезического купольного дома

В данном случае мы говорим о технологии каркасного строительства дома-сферы из деревянных балок, так как это самая распространенная и самая эффективная технология по большинству параметров. Итак, строительство:

После того как готов фундамент, на место привозится комплект для возведения купольного дома. Все комплектующие аккуратно уложены, нарезаны соответствующим образом и пронумерованы, благодаря этому сборка купольной конструкции значительно облегчится.

Каркас собирается с помощью специальных соединительных модулей и тривиальных болтов и гаек. Процедура сборки настолько проста, что двух человек и набора гаечных ключей будет вполне достаточно. Все места для соединений лучше выделить и высверлить заранее.

Соединительные модули или по-другому коннекторы — это пожалуй самая сложная деталь такой конструкции. Чаще всего используются соединители в виде обрезка трубы к которой под определённым углом приварены металлические лепестки для крепления к ним 5 или 6 балок. Более подробно о том какие бывают коннекторы, как их выбирать и делать самим Вы можете прочитать в отдельной статье: коннекторы купольного дома — виды, характеристики, правила монтажа.

Когда каркас готов, его обшивают влагостойким материалом, например фанерой или ОСП. Затем стены утепляют. При этом применяется гидроизоляционные материалы — для поддержания уровня влажности в доме. За счет этого зимой будет сохраняться тепло, а в летнее время дом будет дышать.

Для строительства второго этажа не нужно несущих стен, это дает воображению больше мыслей для планировки.

Один из вариантов второго этажа, несущие стены не нужны.

Сейчас нет проблем с заказом окон любой формы в расцветки, поэтому вы сможете поставить как стандартные прямоугольные окна, так и нестандартные треугольные, квадратные, окна в виде ромба, и даже круглые, все зависит от дизайна вашего дома.

В качестве кровли можно использовать: железо, гибкую черепицу, дранку, оцинкованный лист и многое другое. 

При постройке обычного, прямоугольного дома в 200 м2, понадобится отделать примерно 380 м2 его внешних поверхностей, где крыша 140 м2, а стены – 280 м2. Неважно, какой будет материал, кирпич или сайдинг, площадь меньше не станет. При постройке сферического дома, мы имеем всего 250 м2 кровли!

Последний этап, это внутренняя отделка и планировка.

Из-за того, что в таком доме нет несущих стен, ваши фантазии безграничны, планировку можно сделать какую пожелаете, и это не навредит прочности конструкции. Можно сделать мансарды, изолированные комнаты, лофты и другие архитектурные решения.

Строительство купольного дома под ключ

Если Вы решили заказать дом-сферу под ключ, то все работы по строительству такого дома можно условно поделить на два этапа:

1. Подготовительные работы. Сюда входит изготовление частей конструкции, и их последующая обработка, маркировка и упаковка;
2. Доставка готового комплекта на место строительства, и его сборка.

Первый этап работ:

• Выбор места для строительства дома сферы, проведение замеров и разметки на участке.
• Составление проекта купольного дома и согласование с клиентом.
• Заключение договора на строительство дома между заказчиком и строительной фирмой.
• Подготовка компьютерной модели сферического дома с выводом деталировки.
• Изготовление деталей и стропильных элементов нужных размеров для каркаса дома.
• Изготовление деталей для наружной обшивки дома, строго по компьютерной выкройке.
• Обработка деревянного каркаса антисептическими и огнезащитными средствами, а также обработка металлических деталей антикоррозийным покрытием.
• Предварительная сборка конструкции дома на территории строительной фирмы.
• Нумерация и манкировка всех деталей.
• Разборка каркаса на территории строительной фирмы и упаковка элементов конструкции для доставки ее на место строительства.

Второй этап работ:

• Возведение фундамента. Работы по возведению фундамента можно проводить параллельно с первым этапом.
• Подведение всех коммуникаций к нужным местам.
• Доставка готового комплекта дома на участок клиента.
• Подготовка деталей дома и распределение их на территории согласно занимаемому месту.
• Сборка конструкции сферического дома.
• Обшивка дома с наружной стороны.
• Установка окон и дверей.
• Кровельные работы.
• Работы по утеплению дома и обшивка стен с внутренней стороны.
• Внутренние работы: стены, потолок, полы и планировка комнат.
• Отделочные и сантехнические работы, подключение всех коммуникаций.
• Передача готового дома заказчику.

Вы можете построить купольный дом своими силами. Для этого вам необходима земля и готовый комплект дома, заказать который вы можете как из уже имеющихся у поставщика, так и разработать его самостоятельно. Конструкции купольного типа можно использовать не только для строительства жилых домов, но и для строительства других построек, например: бани, беседки, зимнего сада, уличных бассейнов, теплицы и др.

Бассейн под купольный крышей.

Также можно использовать многофункциональные комплексные сооружения купольной формы для строительства отелей, гостиниц, спортивных комплексов, и многого другого.

Комплекс зданий из домов-сфер.

Сферические, купольные жилища известны давно — 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. 

Купольные дома: технологии и их особенности

Купольный или сферический дом — это названия одной 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.

Такая форма лучше выдерживает ветровые и снеговые нагрузки, при равном пятне застройки с прямоугольным, имеет больше полезной площади. Но в таком доме вряд ли найдется хотя-бы одна прямоугольная или квадратная комната. Хоть одна сторона, но будет неровной. Это усложняет планировку, отделку, выбор и установку мебели. Скорее всего, всю или большую часть обстановки, придется делать «под заказ», по собственным размерам и эскизам.

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, ОСП). Между стойками каркаса укладывается утеплитель (пенополистирол, минеральная вата, пеностекло, экологические материалы типа джута, высушенных водорослей и т.п.). То есть, кроме необычной формы, никаких новостей, материалы подбираются как для обычного каркасного дома.

Стоят 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.

С каркасами купольных домов не все так просто. Существует две технологии, по которым их собирают: 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. Каждый из коннекторов стоит от 600 до 1500 рублей (10-25$).

При том, что количество коннекторов исчисляется десятками или даже сотнями, 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. Так что с экономией на этом узле надо быть очень и очень аккуратными.

Кстати, при использовании деревянных балок есть бесконнекторная технология, но сборка таких узлов требует высокого уровня плотницкого мастерства и точного исполнения. И еще: они не настолько надежны, как соединения с металлическими коннекторами.

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 тщательного расчета и усиления прилегающих конструкций. Так что перенос двери или окна, изменение размеров возможны только после того, как будет просчитано изменение несущей способности этого участка или даже купола в целом.

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 коннектора не требуются. Вертикальные детали каркаса соединяются при помощи замков специальной формы. Горизонтальные перемычки крепятся при помощи пластины, которая фиксируется болтами, под которые укладывается металлическая накладка.

Есть еще один нюанс, который влияет на стоимость купольного дома. При раскрое листового материала для стратодезического купола остается больше обрезков, чем при устройстве геодезического. Это в некоторой степени увеличивает затраты на материалы. Но они компенсируются тем, что окна и двери используются стандартной конструкции, в они стоят дешевле, чем треугольные. В результате стоимость купола разных технологий мало чем отличается.

Преимущества и недостатки

С тем, что купольные дома выглядит необычно, спорить никто не будет. Если вы хотите иметь дом или дачу «не как у всех» и не имеете ничего против каркасного домостроения, присмотритесь к этой технологии. Решение действительно нестандартное. К тому же, говорят, экономичное. Стоимость квадратного метра начинается от 200$. Но как понимаете, это минимальная цена. Такой себе эконом вариант.

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.

  

  Осадки в больших количествах не скапливаются — сваливаются или стекают

• 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.
• Небольших размеров дом не имеет несущих стен внутри, так что расходы на строительные материалы минимальны. Купольные дома большой площади должны иметь или несущие стены, или колонны-подпорки. Но их располагать их можно почти в любом месте, что позволяет соотнести их с желаемой планировкой.
• 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.

По совокупности характеристик купольные дома выглядят очень привлекательны. К тому же многие говорят о том, что на постройку требуется намного меньше средств — за счет меньшей поверхности стен, идет экономия материала. По математическим выкладкам площадь стен меньше почти на треть. Но экономия если и будет, то не такой большой — стройка специфическая, с использованием специфических компонентов, которые удорожают строительство. По факту стоимость квадратного метра получается примерно такой же как при строительства каркасника обычной формы.

Минусы

Недостатки тоже есть и они тоже довольно серьезные. Во всяком случае, стоит о них знать и принимать во внимание.

• Рассчитать купольные дома самостоятельно сложно. Расчет идет не в двух, а в трех плоскостях, а это совсем непросто.
• Технология появилась не так давно, точного описания и инструкций нет.
• Заказывать такой проект и строительство желательно у организаций, которые уже имеют опыт строительства сферических построек, а их не так много.

  

  Внутренняя планировка купольных домов очень специфическая

• Остается больше отходов строительных материалов, так как продаются они, в основном, прямоугольными блоками/листами. Это снижает экономическую целесообразность, которая возникает из-за меньшей площади стен.
• В геодезических куполах двери и окна необычной формы. Их делают под заказ, а это стоит дороже. Хорошая новость в том, что все больше фирм может взяться за такой заказ, а это приводит к снижению цены.
• Ограниченный выбор материалов для наружной отделки.  Для кровли идеально подходят только два варианта — мягкая черепица или деревянная дранка. Остальные материалы из-за своей формы или жесткости неудобны. Для наружной отделки стен можно использовать тот же материал, но добавляется еще штукатурка и покраска. Есть проекты, в которых стены и «кровля» сделаны из одного материала. Так что деление условное.

  

  Отделка купольного дома имеет свои особенности

• Из-за наличия скругленных стен ограничен и выбор отделочных материалов для стен в помещениях. Так крупноформатную керамическую плитку в ванной и кухне использовать не получится, а вот мозаика подойдет идеально, но она значительно дороже. При отделке вагонкой, площадь стены разбивают на участки небольшой ширины, которые разграничиваются вертикальными планками. Примерно также надо поступить при оклейке стен обоями, но смотрится это не так колоритно, как с вагонкой. Для отделки жилых и «сухих» технических помещений без проблем подходит декоративная штукатурка и покраска стен.

Есть еще 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/заказе мебели и выборе отделочных материалов.

Проекты и особенности планировки

Круглое здание далеко нелегко распланировать так, чтобы было рационально, красиво, да еще и удобно. Есть несколько основных приемов, которых придерживаются большинство. Первое, что бросается в глаза, в таком доме просто не может быть коридоров. Им просто некуда вести. Это неплохо, но планировка дома становится от этого сложнее. Начнем с простого — как оформить вход в дом.

Входная группа

Для нашего климата желательно чтобы входные двери выходили в небольшое помещение, а не в большую комнату. Спасает в этом случае небольшой тамбур. О может быть выделенным из общей площади или пристроенным. Примерно те же задачи выполняет крытая веранда. Это более «цивильный» способ решить проблему.

Не всем подобный подход нравится. Сегодня в мире другие тенденции — из входной двери попадают в большой просторный холл/гостиную. Такая планировка тоже возможна, но необходимы дополнительные меры по отсечению холодного воздуха — тепловая завеса возле входа. Ее делают при помощи встраиваемых в пол конвекторов или установив возле двери несколько мощных радиаторов. Первый способ эффективнее, второй проще в исполнении. Все эти нюансы характерны и для купольных домов. С той лишь разницей, что придется поломать голову, как вписать встроенный тамбур. Два остальных способа решаются проще.

Давайте рассмотрим варианты устройства входной группы на примерах. На картинке вверху, правый проект, входные двери выходят в гостиную/столовую. Такое решение характерно для Европы и Америки. У нас постепенно приобретает популярность, но в связи с более суровым климатом часто приносит неудобства — каждое открывание дверей в зимний период приносит значительную порцию холодного воздуха, что снижает комфорт.

Вариант слева — с пристроенным тамбуром. Из тамбура два выхода — один в зимний сад, другой — в кухню/столовую. Решение не менее современное, но решена проблема поступления холодного воздуха в жилые помещения. Так что подобную идею стоит взять на вооружение.

Если тамбур решено делать встроенным, очевидно, придется выделить какую-то площадь дома. Минимально — это три квадрата (на левом проекте). Логично, если дальше будет располагаться гостиная/столовая.

Еще дин способ — выделить большую площадь и использовать ее как прихожую. Разместить тут гардероб, вешалку для вещей «на сейчас» (проект права). Если позволит площадь, можно будет установить небольшой диванчик. Для частого дома наличие прихожей — практически необходимост?