Купольный дом из бетона

В статье мы расскажем о технологии купольного строительства, об особенностях и преимуществах купольных домов, о трёх самых известных методах возведения таких зданий. Но главное — мы познакомим вас с расчётом экономических затрат, результат которого отдал купольным домам неоспоримое преимущество.

Применение технологии купольного строительства позволяет вполовину снизить затраты на строительные материалы и втрое сократить время возведения конструкции. Решение задачи упирается только лишь в техническое переоснащение строительных площадок, ведь все необходимые материалы уже и так давно используются в строительстве. В США и странах западной Европы данная технология успешно применяется ещё с конца ХХ века. К счастью, теперь и на постсоветском пространстве заложен хороший и прочный фундамент для развития купольного домостроения.

Немного об истории происхождения

Знакомство с купольными домами стоит начать с изучения истории их возникновения. Ещё с древних времён человеку была доподлинно известна суть гармонии с окружающим миром, отчасти выраженная в форме строений. Примером тому могут послужить множественные прототипы древних жилищ, создаваемых в форме полусферы: иглу эскимосов, вигвамы североамериканских индейцев, шатры африканских племён. Множеству культов и религиозных конфессий также свойственно использовать купола в качестве элементов или основы для храмов, соборов и капелл.

В современном мире технология купольного домостроения берёт своё начало в первой половине ХХ века, когда американский инженер Ричард Фуллер запатентовал технологию строительства, способную обеспечить послевоенную Европу доступным жильём. К сожалению, идея не получила распространения, но уже через пятьдесят лет о купольных домах снова заговорили, и на этот раз — всерьёз.

Изначально обывателям стала интересна идея домов в виде полусферы только благодаря их оригинальной форме. Чуть позже люди осознали неоспоримые преимущества таких строений и их количество в современном мире постоянно растёт.

Особенности конструкции

Из-за особой формы купольные строения можно смело отнести к разряду произведений искусства. Они выглядят совсем миниатюрными, но этот образ обманчив: при внешней компактности эти дома очень просторны. Может сложиться впечатление хрупкости и ненадёжности конструкции, но привлекательный внешний вид в этом случае вовсе не подразумевает наличия технических изъянов. Купольные дома по всем параметрам превосходят обычные здания кубического типа.

Основа для возведения дома

Сама суть купольного домостроения подразумевает отсутствие потолков и несущих опор. Это даёт не только до 30% экономии на материалах стен и перекрытий: конструкция становится лёгкой и не требует массивного основания.

Очевидная экономия от постройки купольного дома видна уже на первом этапе строительства — в процессе сооружения фундамента. Облегчённое основание экономит 50% денежных средств, затрачиваемых на производство земляных и бетонных работ. В качестве основы обычно используют ленточный или свайный фундамент.

Возведение зданий на основе геодезической сферы

Первым известным методом реализации купольных построек стала технология, основанная на каркасе в виде триангулярной полусферы. Метод базируется на использовании треугольных блоков равной величины, которые с увеличением высоты всё больше наклоняют свои вершины к центру, образуя таким образом купол. При соединении блоки образуют каркас, толщиной до сорока сантиметров.

Снаружи дом отделывается прессованной целлюлозой, пропитанной битумом, металлической обшивкой или просто штукатурится. Главное требование для материалов внешней отделки — абсолютная водостойкость. С внутренней стороны стены зашиваются досками, а в качестве утеплителя используется минеральная вата средней плотности. Проблема естественного освещения в доме решается за счёт треугольных стеклопакетов в пластиковой раме, изготовленных по размерам стандартной ячейки каркаса. Если стеклопакет заключён в усиленную металлическую раму, соседния ячейки каркаса можно объединять, добиваясь нестандартной геометрической формы окна.

Особенность такого метода в том, что постройки выполняются из экологически чистых материалов. Геодезический купол сегодня используется как основа в выставочных павильонах, оранжереях и спортивных комплексах.

Купольное строительство на основе пневмокаркаса

Другой метод возведения стал доступен относительно недавно, и обязан своим появлением стремительному развитию полимерных материалов. Эта технология является самой необычной и сложной, но именно благодаря ей время строительства дома можно сократить до минимума. Вопрос о применимости данного метода напрямую зависит от наличия в районе строительства специализированной техники: установок для распыления бетонных смесей и оборудования для установки пневматических каркасов.

В основу дома, как всегда, ложится лёгкий ленточный фундамент в форме кольца или сплошная монолитная плита. По периметру фундамента с отступом от внешней кромки в 20 см выводятся «хвосты» вертикальных элементов армирования. Прутья должны выступать не менее чем на 40 см, а расстояние между ними составляет от 30 до 50 см, в зависимости от размеров строения и диаметра стержней. Арматура применяется обязательно профильная, толщиной не менее 12 миллиметров. Задачу по расчёту бетонной конструкции и схемы её армирования лучше поручить организации, специализирующейся на архитектурном проектировании. Хотя техника строительства купольных домов и не регламентируется конкретными государственными нормативными документами, методология расчёта прочностных и технических характеристик бетонных конструкций сферической формы была установлена ещё в прошлом веке.

Следующий этап — сооружение сетки основного армирования стен. К выступающей арматуре посредством сваривания или резьбового соединения добавляются стальные стержни номинального диаметра, длина которых равна четверти длины окружности центрального сечения сферы. После наращивания стержни загибаются к оси здания, образуя купол. Обычно длину продольных прутьев выбирают с запасом, обрезая при сопряжении излишки арматуры, которые впоследствии используются для дополнительной связи элементов армирующей сетки.

В качестве концевого соединения могут быть использованы:

• кольцо с двутавровым или швеллерным профилем, если планируется сделать верхушку купола прозрачной;
• сопряжение из двух стальных листов круглой формы;
• соединительная секция в виде звезды из трубок соответствующего диаметра (количество вершин равно числу продольных элементов армирующей сетки).

Когда каркас приобрёл форму полусферы, к вертикальным прутьям добавляют поперечные путём сваривания или вязки проволокой.

В данной технологии должен быть задействован быстровозводимый пневматический каркас. Он изготавливается индивидуально и в надутом виде полностью повторяет контуры внутренней поверхности купола. В тех местах, где должны быть окна и двери, каркас имеет выступы заданной формы и размеров. Изготовление пневмокаркаса — самый затратный и сложный этап строительства, но поскольку технология вдвое сокращает расходы на сооружение, его цена полностью окупается.

Заказать каркас можно у предприятий, изготавливающих надувные батуты, быстровозводимые пневмоконструкции или водные горки. В качестве материала лучше выбрать ткань высокой плотности с латексной или поливинилхлоридной пропиткой. Стоимость каркаса составит от 50 тысяч рублей, сроки изготовления — около двух месяцев. После использования изделие вполне реально продать любой строительной компании.

Все последующие работы выполняются поэтапно:

1. Пневмокаркас прочно фиксируется внутри стальной обрешётки и надувается.
2. В местах расположения дверей и окон на армирующей сетке отмечаются габариты будущих проёмов по форме выступов на каркасе.
3. Каркас сдувается и убирается на время проведения сварочных работ.
4. По сделанной разметке арматура вырезается. Производится окантовка проёмов со всех четырёх сторон профильной арматурой в 2–3 ряда.
5. Каркас обрабатывается гидрофобным составом и устанавливается на место.

Заключительный этап работ — напыление основного материала на купол. Процесс разбивается на несколько этапов: производится послойное нанесение состава с толщиной слоя от 3,5 до 8 см, в зависимости от типа материала. После того как первый слой нанесён, но ещё не застыл, в него перпендикулярно плоскости каркаса погружают специальные стержни-маяки фиксированной длины, по которым будет контролироваться толщина стен и равномерность напыления. В качестве основного материала стен может быть использован цементно-полимерный или торкрет-бетон, пенополистирол или комбинация разных материалов. Например, внешний и внутренний слои напыления делают из торкрет-бетона, обеспечивая тем самым повышенную прочность поверхности.

После окончательного застывания смеси каркас демонтируют, устраняют дефекты напыления в проёмах, на чём процесс возведения купола заканчивается.

Купольные дома на основе несъёмной опалубки и здания фабричного производства

Купольное строительство получило распространение в России во многом благодаря системам несъёмных полистирольных опалубок и сферическим зданиям блочного типа. Изначальная задача этих технологий — реализация объектов так называемого быстрого строительства. На сооружение купольных домов в этом случае уходит не более двух недель (без учёта сооружения фундамента и внутреннего обустройства).

Обе технологии имеют ряд схожих особенностей:

1. Основные элементы зданий производятся в условиях домостроительных комбинатов, после чего транспортируются на объект и там собираются.
2. В качестве исходного материала блоков применяется пенополистирол.
3. Здания отличаются повышенной энергоэффективностью: по сути, купольный дом становится своеобразным «термосом» за счёт большого содержания в конструкции теплоизолирующих материалов. Внешняя отделка в обоих случаях производится нанесением водостойкой фасадной штукатурки.
4. В качестве основания может быть использован любой тип фундамента, в том числе и облегчённое основание для каркасного дома.
5. В комплекте поставки почти всегда присутствует технический проект здания и рекомендации по проведению строительных работ.

Существует и несколько отличий:

1. Блочные дома не требуют дополнительного проведения бетонных работ.
2. Сборная конструкция из готовых блоков может быть разобрана и перемещена. Очень часто использование таких домов носит сезонный характер.
3. Технологии отличаются методами обустройства дверных и оконных проёмов.
4. Здания из блоков, в отличие от опалубочных, часто поставляются в полной комплектации (включая двери, окна, вентиляционные системы и пр.).
5. Использование несъёмной опалубки несколько ограничивает разнообразие форм и размеров.

Что касается техники сооружения, то она довольно проста. Элементы конструкции, после доставки на место строительства, сортируются и разделяются на группы. Первым монтируется цокольный уровень: он крепится к основанию посредством кронштейнов либо анкеров. За ним производится сооружение купольной части. Блоки имеют форму сот одинаковых размеров и формы. Они закрепляются между собой замковыми либо накладными механическими соединениями.

Если речь идёт о зданиях с несъёмной опалубкой, то заливка бетоном может производиться как после полной сборки, так и в её процессе. В любом случае по мере возведения основной конструкции внутри неё монтируется армирующий каркас. Верхушка купола представляет собой отдельно поставляемый многослойный блок, который может быть выполнен в виде стеклопакета в пластиковой раме.

После возведения стен проводится:

1. Установка дверей и окон:
   • в опалубочных домах оконные и дверные проёмы остаются гладкими. Установка производится любым доступным способом;
   • блочные строения часто имеют заводские пазы и замковые (механические) соединения, что облегчает процесс монтажа.
2. Герметизация стыков монтажной полиуретановой пеной.
3. Внешняя отделка, установка оконных отливов, вентиляционных решёток и прочей фурнитуры.
4. Устройство отмостки фундамента и монтаж дренажных каналов.

Внешняя отделка опалубочных зданий требует нанесения слоя черновой штукатурки с использованием стекловолоконной сетки. В блочных домах внешний слой деталей имеет специальное покрытие (например, полимерцемент), облегчающее процесс выполнения фасадной отделки, или готовую финишную водостойкую поверхность с элементами декора.

Монтаж перекрытий и  перегородок

Устройство междуэтажных перекрытий предусмотрено в основном в купольных домах на основе геосферы и пневмокаркаса. Перекрытия могут быть либо сборными, либо железобетонными. Процесс их сооружения довольно прост:

1. Сначала собирается основной каркас из металлических или деревянных балок. В первом случае используются тавровый или двутавровый сортамент с «пятаками» на торцах. Стальные балки крепятся анкерами или проходными скобами, а для фиксации деревянных брусьев применяются винтовые штифты, которые вкручиваются с наружной стороны здания.
2. Несущие конструкции соединяются связями.
3. Сборное деревянное перекрытие заполняется минеральной ватой и зашивается обрезной доской или древесными плитами.
4. Если требуется заливка железобетона, в промежутки между несущими балками устанавливается армирующая сетка с размером ячейки от 10х10 см и толщиной проволоки не менее 6 мм.
5. Опалубка для заливки бетона выполняется из OSB-плит, которые крепятся к балкам при помощи оцинкованной проволоки. Как правило, на один погонный метр балки требуется от пяти точек привязки.
6. Опалубку следует покрыть полиэтиленом, после чего можно заливать бетонную смесь.

Особенности и преимущества купольных домов

Дома, построенные по любой из технологий купольного строительства, отличаются рядом особых свойств, которых невозможно достичь традиционными методами строительства. Именно благодаря этим отличиям купольные здания являются не просто альтернативой домам кубического типа. Они представляют собой совершенно новый вид сооружений, способный решать большинство насущных бытовых проблем при отсутствии каких либо материальных затрат.

Энергосберегающие особенности

Отопление купольного дома в зимний период требует на 20–30% меньше энергоресурсов, по сравнению с обычными зданиями. Во-первых, это достигается благодаря уникальной форме дома: при одинаковой площади объём купольного здания значительно меньше. Кроме того, сферическая форма помещения способствует поддержанию постоянной естественной циркуляции воздуха, а это значит, что более тёплый воздух не будет скапливаться вверху помещения. Данная особенность отлично прослеживается при тепловизионном обследовании. Есть ещё одна хитрость, благодаря которой можно добиться дополнительной экономии на отоплении: если в верхней части здания разместить панорамное остекление или прозрачную верхушку купола, дом будет дополнительно нагреваться за счёт парникового эффекта.

Непревзойдённые прочностные характеристики

Идеально равномерное распределение нагрузки на конструкцию обеспечивается её сферической формой. На какой бы участок сооружения не производилось механическое воздействие, оно будет эффективно распределяться по всему массиву. Это свойство особенно ярко выражено в домах, построенных на основе триангулярного каркаса из-за сбалансированного размещения рёбер жёсткости и точек опоры. Для регионов с неустойчивым климатом купольные дома подходят наилучшим образом: благодаря обтекаемой форме они остаются невосприимчивыми к порывам ветра со скоростью до 230 км/ч.

Максимальная экономия

Как упоминалось выше, строительство дома по купольной технологии экономит около 50% денежных средств. Давайте проверим это утверждение на примере сравнения купольного дома с традиционным.

Сравнение материальных затрат на постройку домов разных типов

Критерии сравнения	Стандартный одноэтажный дом	Дом, построенный по купольной технологии
Основные параметры здания	Общая площадь: 100 м2 Наименьшая из возможных длина периметра: 40 м Длина внутреннего периметра: 34,4 м	Общая площадь: 100,24 м2 Радиус внешней границы: 5,65 м Радиус внутренней границы: 5,25 м Длина внешней окружности: 35,48 м Длина внутренней окружности: 35,08 м
Данные о фундаменте	Площадь в горизонтальной плоскости: 26,04 м2 Минимально допустимая высота: 0,7 м Объём бетонной массы: 18,23 м3	Площадь в горизонтальной плоскости: 13,69 м2 Минимально допустимая высота: 0,4 м Объём бетонной массы: 5,48 м3
Данные о наружных стенах	Толщина стен: 0,6 м Высота здания: 2,7 м Объем массива стен: 59,62 м3	Толщина стен: 0,4 м Высота здания: 4,7 м Объем массива стен: 57,94 м3
Декоративная отделка	Площадь внешней поверхности стен: 108 м2 Площадь внутренней поверхности стен: 92,88 м2	Площадь внешней поверхности стен: 157,08 м2 Площадь внутренней поверхности стен: 132,95 м2
Кровельные работы	Требуются	Не требуются

Ориентировочная стоимость основных типов материалов, руб.
Назначение	Для стандартного дома	Для дома на геосфере	Для дома на пневмокаркасе
Фундамент (только бетон)	За куб. м: 2900 Полностью: 52 867	За куб. м: 2900 Полностью: 15 892 + 20%* = 19 070	За куб. м: 2900 Полностью: 15 892
Стены	Шлакоблок + Кирпич За куб. м: 3250 Полностью: 193 765	Бетон За куб. м: 2900 Полностью: 168 026	Дерево + Минвата За куб. м: 2300 Полностью: 133 262
Кровля	За кв. м: 2850 Полностью: 359 100	Не требуется	Не требуется
Потолочное перекрытие	За кв. м: 1100 Полностью: 110 000	Не требуется	Не требуется
Фасадная Отделка	За кв. м: 950 Полностью: 102 600	За кв. м: 1300 Полностью: 204 204	За кв. м: 500 Полностью: 78 540
Итоговая стоимость	818 332	391 300	227 696

^* Ленточные фундаменты в этом случае почти на четверть выше.

Оптимальное распределение пространства и непревзойдённый комфорт

Из-за того что несущие стены отсутствуют, купольный дом не имеет никаких ограничений в планировке. В нём можно легко совместить гостиную и столовую в одну просторную комнату с высоким потолком. Комната отдыха может занимать хоть половину всего дома, а проблем с установкой джакузи в ванной и вовсе не возникнет. Примечательно, что в ходе капитального ремонта планировку можно изменить путём переноса быстровозводимых перегородок. В купольных домах нет нужды изолироваться в закрытых комнатах, пытаясь оградить себя от раздражителей: сфера эффективно поглощает звук и в то же время не пропускает шум с улицы.

рмнт.ру

23.12.17

Источник: www.rmnt.ru

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.
• 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.
• 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.
• 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 необходимость. Грязь и песок меньше таскаются в дом. И это — еще один довод в пользу выделенной входной группы. Пристроенной или отгороженной — это уже ваш выбор. Но помещение для входа — это удобно. Во всяком случае, в наших реалиях.

Организация пространства

Чаще всего центральная часть пространства купольного дома выделяется под помещение общего пользования. Из этой центральной зоны можно попасть во все другие комнаты, которые расположены по кругу. Вообще, центральное помещение получается неудобным, так как оно «очень проходное».

В нем не удастся расслабиться, если это гостиная, в нем не очень удобно готовить, если придет идея использовать это помещение как кухню, как столовая оно тоже не самый лучший вариант. Проекты, которые именно так используют это пространство, представлены выше. На картинке выглядит замечательно, а вот в жизни рассчитывать на камерную обстановку тут не получится. Так что проходные комнаты — не самые обитаемые.

Не самый плохой способ использования этой проходной зоны — установка лестницы. Ведь большая часть купольных домов имеет два этажа, а сюда просто просится винтовая лестница. Только надо учесть, что если ее просто закручивать вокруг столба, пользоваться будет неудобно — слишком крутые повороты получаются. Если же конструировать лестницу по типу «колодца», ее трудно построить самостоятельно. Так что эту часть придется кому-то передоверить.

В остальном купольные дома планируются также, как и обычные. Основное правило, которое надо запомнить: чтобы инженерные системы были не очень дорогими, все «мокрые» помещения размещаются недалеко друг от друга. Расположение спален, кабинетов и других «сухих» помещений — на ваш вкус.

Источник: stroychik.ru

Особенности жилых домов в форме купола

Самонесущие сооружения сферической форма начали возводить еще в прошлом веке, однако в жилищном строительстве куполообразные дома появились относительно недавно.

Среди частных застройщиков есть много сторонников и противников такой формы жилого дома. Я никого не склоняю ни в ту, ни в другую сторону, а просто приведу очевидные факты:

Преимущества:

1. Невысокая стоимость:

• Для возведения купольного здания требуется значительно меньше времени и строительных материалов, чем для строительства типового деревянного или кирпичного дома с такой же площадью;
• Соответственно, в таком случае цена строительства уменьшается, а скорость увеличивается.

2. Небольшой вес:

• Тонкостенная сферическая оболочка имеет небольшой удельный вес, поэтому для возведения такого здания можно использовать мелкозаглубленный ленточный или столбчатый фундамент;
• По этой же причине такие дома можно строить даже на неустойчивых или пучинистых грунтах.

3. Самонесущая конструкция:

• Сферический купол сам по себе обладает хорошей самонесущей способностью, поэтому для него не требуются никакие несущие или поддерживающие элементы конструкции (колонны, балки, ригели и пр.);
• При необходимости вы сможете в любой момент установить силовые элементы внутри дома, например, для поддержания перекрытия второго этажа, балкона или мансарды.

4. Равномерное распределение нагрузок:

• Арочное перекрытие под воздействием вертикальной нагрузки всегда работает на сжатие;
• Вектор приложенной силы направлен по касательной относительно полусферы, которая к тому же имеет идеальную аэродинамическую форму;
• Совокупность этих факторов обеспечивает высокую сейсмоустойчивость и способность противостоять значительным снеговым и ветровым нагрузкам.

5. Хорошее энергосбережение:

• Отапливаемый объем купольного дома на 30% меньше, чем внутренний объем стандартного здания с такой же площадью по полу;
• В сферическом доме нет холодных углов и потолочных стыков, которые в значительной мере приводят к потерям тепла;
• Арочная форма купола способствует более равномерному и плавному распределению тепловых потоков.

6. Свободная планировка:

• Пустотелая сферическая оболочка позволяет выполнить внутреннюю планировку всех помещений в доме на свое усмотрение;
• Если вам такая планировка со временем надоест, вы в любой момент сможете ее переделать без изменения несущей конструкции здания.

7. Оригинальный дизайн:

• Жилой дом полусферической формы имеет необычный внешний вид, поэтому он будет акцентировать на себе внимание и зрительно выделяться среди других построек частного сектора.
• Чтобы не позориться перед соседями, нужно грамотно продумать концепцию наружного оформления и архитектурного стиля.

Недостатки:

1. Сферическая форма может быть не очень удобна для привычной планировки помещений, а также для расстановки мебели, сантехнических приборов и бытовой техники.
2. Сложная архитектура. У круглого дома сложнее сделать крыльцо, входные двери, окна, балконы и прочие архитектурные элементы.

Как устроены купольные дома

Для индивидуального строительства купольных домов применяется несколько технологий:

1. Монолитно бетонный свод изготавливается в виде тонкостенной наружной оболочки из армированного монолитного бетона:

• Из стального арматурного прутка сваривается легкий каркас полусферической формы;
• Сам по себе он практически не имеет жесткости, поэтому поддерживается временными подпорками;
• Изнутри и снаружи каркаса по всему периметру устанавливается скользящая опалубка, а внутрь нее заливается бетонный раствор;
• По мере застывания бетона убираются некоторые секции опалубки, и она перемещается выше, после чего в нее заливается новая порция раствора;
• Когда весь бетон полностью застынет, опалубка убирается, и остается прочная армированная оболочка в виде полусферы.

2. Купол из кирпича или камня можно построить даже без специальной оснастки:

• На круглом фундаменте по периметру выкладывается несколько рядов кирпича;
• Кладка первых рядов делается строго вертикально по отвесу;
• Начиная с 10-15 ряда, каждый последующий кирпич укладывается немного под наклоном в сторону центра окружности;
• С каждым следующим рядом кладка все больше наклоняется, а ее радиус постепенно уменьшается;
• Для поддержания последних рядов под них подставляются временные подпорки, а в самом конце по центру кладется замковый камень.

3. Купольный свод из пенопласта сделать своими руками еще проще, поскольку он собирается из готовых легких сферических сегментов:

• Пенопластовые секции из готового набора устанавливаются на круглом фундаменте, и скрепляются между собой при помощи специального клея;
• Снаружи на поверхность пенопласта укладывается армирующая сетка, затем наносится слой влагостойкой штукатурки на цементной основе;
• Нижняя часть полусферы обкладывается облицовочным кирпичом или клинкерной плиткой, а сверху монтируется гибкое кровельное покрытие на битумной основе (рубероид, битумная черепица);
• Внутренняя отделка сводится к оштукатуриванию и окрашиванию купола с применением армирующей сетки серпянки.

4. Каркасный купольный дом собирается из множества небольших отрезков деревянного бруса или досок:

• Все заготовки для каркасного купола имеют одинаковое сечение, но немного отличаются по длине;
• Они устанавливаются на круговой фундамент, и соединяются друг с другом в строго определенной последовательности;
• Снаружи каркас обшивается влагостойкой фанерой или ориентированно-стружечной плитой (ОСП) толщиной 10-15 мм;
• Нижнюю часть можно оштукатурить или обложить облицовочным кирпичом, а верх купольного свода покрыть гибкими кровельными материалами;
• Изнутри в полости каркаса закладывается теплоизолирующий материал, а затем выполняется отделка листами ОСП, доской вагонкой или другими интерьерными материалами.

Разновидности каркасных куполов

Каркасная технология строительства купольного дома предполагает возведение несущего каркаса одного из двух типов:

1. Стратодезический купол дома имеет дуговой несущий каркас. По структуре каркасной решетки он напоминает параллели и меридианы северного полушария Земли:

• По окружности фундамента расположено множество меридиональных радиусных сегментов, которые сходятся в самом верху в центральной части дома;
• Все вертикальные сегменты связаны между собой параллельными горизонтальными перемычками, которые равномерно расположены с одинаковым шагом от фундамента до верха купола.

Преимущества:

• Такая конструкция в сборе с обшивкой хорошо противостоит вертикальным и горизонтальным нагрузкам;
• Благодаря прямоугольной форме ячеек решетки, в нее удобно встраивать стандартные окна и двери;

Недостатки:

• Несущая способность стратодезического купола сохраняется только при полном комплекте всех связанных элементов и наличии наружной обшивки;
• Если часть наружной обшивки и несущих сегментов удалить, то такой дом может рассыпаться;
• По этой причине стратодезическая технология непригодна для строительства сферических домов нестандартной формы с большими проемами или с обрезанным плоским фасадом.

2. Геодезический купол отличается сетчатой структурой несущего каркаса. На первый взгляд его решетка может показаться хаотичной, но на самом деле она строго систематизирована:

• Все составные элементы геодезического купола связываются в отдельные пучки по 6 штук;
• Они соединяются при помощи металлических коннекторов, и располагаются под углом 45° относительно друг друга;
• Каждый пучок образует пространственный многогранник, близкий по форме к сегменту правильной сферы.

Преимущества:

• Связанные между собой пучки обеспечивают хорошую несущую способность даже без наружной обшивки, а также в том случае, когда сфера собрана не полностью;
• Такое свойство позволяет использовать геодезическую решетку для строительства купольных домов самой необычной формы, например, с открытыми террасами, широкими проемами или плоскими фасадами;

Недостатки:

• Для изготовления требуется большое количество коннекторов и более сложные инженерные расчеты;
• Треугольная форма ячеек решетки не всегда удобна для раскроя материалов, а также для установки металлопластиковых окон и дверей.

Строительство геодезического купольного дома

Этап 1: подготовка инструментов и материалов

Чтобы строить купольные дома своими руками, не требуется грузоподъемной техники или специального оборудования, за исключением пилорамы. В остальном можно обойтись обычным набором домашних инструментов:

Инструменты:

Иллюстрация	Список инструментов
	Плотницкие инструменты: Резиновая или деревянная киянка; Две ножовки по дереву для продольного и поперечного распила; Плотницкий большой топор; Ручной фуганок и рубанок; Набор стамесок; Большой деревянный угольник; Простой карандаш; Линейка или складной метр.
	Слесарные инструменты: Ножовка по металлу; Молоток средний и большой; Плоскогубцы с пассатижами; Набор фигурных и плоских отверток; Ножницы по металлу; Мебельный или строительный степлер с комплектом скоб; Кувалда и металлический лом; Строительный уровень и шнур с веревочным отвесом; Рулетка длиной 5 м; Острый нож; Комплект гаечных ключей №№ 10-22.
	Садовые инструменты: Алюминиевая или деревянная лестница; Штыковая и совковая лопата; Садовая или строительная тачка; Ручная трамбовка для грунта; Садовый бур диаметром 200-300 мм.
	Электроинструменты: Бетономешалка или строительный миксер; Электрическая дрель со сверлами по дереву и по металлу; Болгарка с дисками по металлу и по дереву; Электрический лобзик с пилками по дереву; Отрезная машинка с дисками по дереву; Пилорама или циркулярная пила для раскроя пиломатериалов.

Материалы:

Иллюстрация	Перечень материалов
	Материалы для столбчатого фундамента: Асбоцементные или пластиковые трубы диаметром 200-300 мм (как на фото); Арматурный пруток диаметром 10-12 мм; Резьбовая штанга М12; Овражный или карьерный чистый песок; Портландцемент марки М400-М500; Щебень гранитный размером 20-30 мм; Холодная чистая вода. Вместо пластиковых труб можно использовать картонные гильзы от больших рулонов или свернутый в 2-3 слоя рубероид.
	Пиломатериалы: Сухой брус сечением 100х100 мм; Обрезные доски 50х100 мм; Нестроганые доски толщиной 25 мм; Рейки и бруски сечением 20х20 — 60х60 мм; Шпунтованные половые доски толщиной 40 мм; ОСП или влагостойкая фанера толщиной 10-15 мм; Доска вагонка для внутренней отделки.
	Тепло- и гидроизоляция: Минеральная вата в рулонах или плитах; Полиэтиленовая пленка; Рубероид; Гибкая битумная черепица; Паропроницаемая гидрозащитная мембрана; Металлизированный алюминиевый скотч; Монтажная пена в баллонах; Битумная мастика.
	Крепеж: Оцинкованные болты М6-М12 с гайками и шайбами; Пяти- и шестилучевые коннекторы для соединения брусков; Саморезы по дереву диаметром 4-6 мм и длиной 32-85 мм; Кровельные саморезы длиной 25-55 мм; Оцинкованные монтажные пластины и уголки с перфорацией; Коннекторы можно сварить самому из толстостенной трубы и стальных пластин 4-5 мм. Для этого удобно использовать кондуктор из фанеры и деревянных брусков.

Этап 2: изготовление фундамента

Строительство купольного дома своими руками всегда начинается с фундамента. В данном случае он может быть ленточным или столбчатым. Последний сделать проще и дешевле, поэтому я расскажу об изготовлении столбчатого фундамента:

Иллюстрация	Описание работ
	Разметка территории: На участке земли определить центр будущего дома в плане, и нарисовать окружность, равную его наружному диаметру; Это можно сделать с помощью импровизированного циркуля из колышков и шнура; В пределах окружности сныть верхний слой грунта на глубину 150-200 мм; От центра к окружности провести прямые линии со смещением 30°, разделив ее на 12 равных частей; Внутри нарисовать еще один круг, диаметр которого должен быть в два раза меньше большой окружности.
	Ямы для столбов: На пересечении большой окружности и прямых линий пробурить 12 ям диаметром 200-300 мм и глубиной 1500 мм; На пересечении малой окружности и прямых пробурить 6 ям с такими же размерами; В каждую яму установить и зафиксировать пластиковые или асбоцементные трубы; Их верхние торцы должны быть расположены в одной горизонтальной плоскости на высоте не менее 200 мм над уровнем земли.
	Заливка фундамента: Из трех или четырех стальных прутков сварить 18 армирующих решеток на всю длину свайной трубы; По центру каждой решетки приварить резьбовую шпильку так, чтобы после установки арматуры она выступала на 150 мм выше торца трубы; В каждую трубу вставить арматурный каркас, и залить до самого верха бетонным раствором марки М200; Бетон уплотнить погружным вибратором, накрыть полиэтиленом и оставить в покое для отвердевания. На время работы резьбу на шпильке желательно защитить малярным бумажным скотчем.

Чтобы под домом со временем не прорастала трава, после монтажа фундамента, на место вынутого верхнего слоя грунта нужно уложить геотекстиль, а сверху засыпать слой песчано-гравийной смеси.

Этап 3: Монтаж основания дома

Возведение купольного дома на столбчатом фундаменте можно начинать не ранее чем через 2-3 недели после заливки бетона:

Иллюстрация	Описание работ
	Схема основания: Наибольшая нагрузка от веса купола приходится на большую окружность; Поэтому обвязку наружного контура нужно делать из бруса сечением не меньше чем 100х100 мм; Для обвязки внутреннего контура столбов можно использовать доску 50х100 мм, установив ее на ребро; Шаг между опорными точками для каждого бруса должен быть не более 1500 мм; Если дом имеет диаметр более 12000 мм, то количество опорных столбов надо увеличить. Чтобы влага из бетона не проникала в дерево, на каждый столб сверху надо наклеить прокладки из рубероида.
	Укладка бруса и радиальных лаг: Соединение всех несущих брусьев и радиальных лаг между собой выполняется в полдерева; Каждый брус наружного контура должен ложиться на два соседних опорных столба; После стыковки двух смежных брусьев, в них нужно просверлить отверстие, и насадить на резьбовую шпильку; Когда весь наружный контур будет собран, его нужно притянуть гайками с широкими шайбами к каждому столбу; Лаги одним концом опираются на центральный столб; Посередине поддерживаются внутренним контуром, а другим концом ложатся на брус наружного контура.
	Монтаж вертикальных столбов: Нижняя часть купольной постройки обычно делается вертикальной, а радиусный свод начинается на высоте 800-1500 мм от уровня чистового пола; Такое решение позволяет более рационально использовать внутреннее пространство; Для этого перпендикулярно к земле по углам основания надо установить 12 вертикальных столбов из бруса 100х100 мм; Их надо насадить на резьбовые шпильки, и с двух сторон укрепить боковыми подкосами; Столбы должны стоять строго вертикально, и расстояние между ними по всему периметру должно быть везде одинаковым.

Этап 4: сборка несущего каркаса

Для сборки каркаса геодезического купольного дома можно использовать коннекторное или бесконнекторное соединение граней:

• Соединение с коннекторами рассчитано на более высокие нагрузки, однако такой способ обойдется дороже;
• Бесконнекторное соединение проще и дешевле, но его можно использовать только для куполов небольшого размера.

Иллюстрация	Описание работ
	Нижние секции: Для перехода от вертикальной к сферической части купола нужно сделать двенадцать трапециевидных секций; Я не привожу их точные размеры, потому что они определяются путем геометрических расчетов, отдельно для каждого конкретного купола.
	Установка нижних секций: Трапециевидные секции установить и закрепить сверху вертикальных столбов; С этого уровня начинается сферический купол, поэтому каждая секция должна быть немного наклонена к центру окружности; По верхней части все секции надо жестко связать между собой горизонтальными ребрами.
	Монтаж каркаса: Со следующего ряда начинается монтаж треугольных секций; Они собираются по месту из отдельных ребер, при помощи пяти- и шестилучевых коннекторов или саморезов по дереву; Для этой работы удобно использовать высокую стремянку или разборные строительные леса.
	Купольный каркас: Геодезический каркас купольного дома должен иметь правильную полусферическую форму; Он обладает достаточной жесткостью, поэтому может свободно выдерживать вес нескольких взрослых человек.

Этап 5: обустройство полов

Купольный дом на столбчатом фундаменте получается немного приподнятым над уровнем земли. Чтобы исключить проникновение холода снизу, в таких домах делают утепленные подшивные полы с внутренним настилом из шпунтованных досок:

Иллюстрация	Описание работ
	Подшивка чернового пола: Снизу к радиальным лагам закрепить полотнище паропроницаемой гидроизоляционной мембраны; Для этого удобно использовать строительный или мебельный степлер; Под мембраной к лагам подшить черновой пол из нестроганой доски 25 мм; Между досками допускаются небольшие щели шириной до 5 мм.
	Укладка утеплителя: В пространство между лагами на гидрозащитную мембрану уложить утеплитель; В данном случае я советую применять жесткие плиты минеральной ваты; Как альтернативу можно использовать листы пенопласта или экструдированного пенополистирола (ЭППС), а также засыпку керамзитом, каменноугольным шлаком или перлитом; Поверх утеплителя уложить еще один слой паропроницаемой мембраны, и закрепить ее к лагам при помощи степлера.
	Монтаж чистового пола: Поверх мембраны изнутри дома к лагам закрепить шпунтованные половые доски толщиной 40 мм; Их надо укладывать без зазоров и щелей вплотную друг к другу; Половые доски должны ложиться перпендикулярно лагам; Поэтому в круглом доме с радиальными лагами, настил пола получится в виде отдельных секторов; При желании на половые доски можно уложить линолеум, ламинат, керамическую плитку или другие виды напольного покрытия.

Этап 6: обшивка купола

После монтажа каркаса нужно установить оконные и дверные проемы. Учитывая специфичную форму дома, окна лучше заказать в специализированной мастерской. Заканчивается строительство куполов наружной и внутренней обшивкой несущего каркаса:

Иллюстрация	Описание работ
	Пароизоляция: Снаружи весь купол нужно обтянуть паропроницаемой гидрозащитной мембраной; Она может свободно выпускать водяные пары наружу, но не пропускает влагу внутрь утеплителя; Края полотнищ мембраны следует укладывать с перехлестом друг на друга на 80-100 мм; Снаружи ее надо закрепить к каркасу при помощи степлера.
	Контробрешетка: Поверх мембраны к каркасу закрепить контробрешетку из деревянных брусков сечением 30х30 или 40х40 мм; Она нужна для того, чтобы обеспечить вентиляционный зазор между наружной обшивкой и утеплителем.
	Наружная обшивка: Каждый сегмент купола снаружи зашить треугольником из влагостойкого листового материала; Я советую использовать влагостойкую фанеру или ОСП толщиной 10-15 мм; Листы наружной обшивки крепятся к брускам обрешетки саморезами впотай с шагом 120-150 мм; Стыки между листами нужно промазать битумной мастикой.
	Наружная отделка и гидроизоляция: Поверх наружной обшивки уложить гидроизоляцию или еврорубероида; Его легко приклеивать к поверхности, разогревая нижнюю сторону газовой горелкой или паяльной лампой; Нижнюю часть купола на высоту 1-2 метра снаружи обложить декоративным кирпичом или керамогранитной плиткой; Верхнюю часть лучше всего покрыть гибкой битумной черепицей; Она легко изгибается в любом направлении, поэтому плотно облегает изгибы на гранях купола; Битумная черепица крепится к обшивке мелкими гвоздиками, при этом выполнять монтаж нужно обязательно снизу вверх.
	Утепление и внутренняя обшивка: В пространство между ребрами каркаса изнутри дома уложить минеральную вату; Толщина слоя утеплителя должна быть не менее 100 мм; Чтобы она не вываливалась, между досками можно натянуть тонкий шнур; Сверху утеплителя уложить и закрепить слой паропроницаемой мембраны; После этого каждый треугольник зашить листами ОСП или доской вагонкой; Их можно покрыть лаком или покрасить интерьерной акриловой краской.

Заключение

По описанной здесь инструкции вы сможете построить купольный дом на своем участке за 1-2 месяца. При этом материалов потребуется на 30-40 % меньше, чем для строительства классического дома. Советую также посмотреть видео в этой статье, а все ваши вопросы оставлять мне в комментариях.

Источник: kursremonta.ru