Жизнь под куполом
Экспериментаторство - неотъемлемая часть любого творческого человека.
Однако для архитектора уход от привычных канонов в стремлении создать что-то новое неизменно связан с необходимостью точных инженерных расчётов. Каким бы в архитектурном плане не был проект, дом должен быть прочным и надёжным. У этого «космического объекта» есть всё, что бы обеспечить его владельцам комфортную жизнь.
Однако для архитектора уход от привычных канонов в стремлении создать что-то новое неизменно связан с необходимостью точных инженерных расчётов. Каким бы в архитектурном плане не был проект, дом должен быть прочным и надёжным. У этого «космического объекта» есть всё, что бы обеспечить его владельцам комфортную жизнь.
Исторические корни
Построенный в предгорье Крыма дом сфера - объект необычный для российского менталитета. Однако подобные дома с 1971 г. вполне успешно строит компания NATURAL SPACES DOMES (США, штат Миннесота), разработавшая главную составляющую данной технологии - соединительную систему Super-LokTM. Об этой системе мы поговорим чуть позже, а пока обратимся к истокам купольного домостроения. Родоначальником технологии создания домов-сфер является американский учёный, инженер, изобретатель Ричард Бакминстер Фуллер.
На основа нии многолетних исследований он при шёл к выводу о том, что большинство строительных конструкций базируется на внутренне нестабильных, «неуклюжих» формах - прямоугольнике и квадрате, и предложил использовать геодезический купол. Он представляет собой полусферическую поверхность, собираемую из равносторонних треугольников с помощью специальной соединительной системы. Стороны треугольников («рёбра») совпадают с геодезическими линиями - отрезками прямых, соединяющих две точки на этой полусферической поверх ности. Такой купол обеспечивает опти мальное соотношение площади про странства к количеству используемого материала при сохранении жёсткости сплошной конструкции.
Примерами подобных решений являются павильон тропического ботанического сада в Сент-Луисе (1958 г.), выставочный павильон в Сокольниках в Москве (1959 г.), выставочный комплекс «Экспо-67» в Монреале и др. Это бы стровозводимые каркасные строения с тем же «пирогом» стен, что и у обычных «каркасников», но кардинально отличающиеся от них своей геометрической формой и массой.
«Рёбра», хаб, коннекторы
Итак, чтоже представляетсобой каркас геодезического купола? Его главными составляющими являются «рёбра», хаб (ступица) и коннектары (рукава). В качестве «рёбер» может быть использо вана лиственница или ЛВЛ-брус. Заготовки нарезают согласно проекту, а потом соединяют их под чётко опреде лённым углом при помощи специальной системы Super-LokTM, состоящей из хаба (центральной части «замка») и коннектаров. Хабы делают из алюминия, коннектары - из стального листового материала с цинковым покрытием, защищающим его от ржавчины. Процесс сборки каркаса выглядит следующим образом. К «ребру» четырьмя оцинко ванными болтами крепят коннектор. Затем его выступ пропускают в паз хаба и загоняют покрытую цинком чеку на место, надёжно скрепляя детали между собой . Никакие повторные затягивания или регулировка не потребуются. В результате получается очень прочный каркас, выдерживающий порывы ветра до 100 м/с и нагрузки, намного превышающие строительные нормы .
Преимущества геодезического купола
Купольные дома - это не просто стремление уйти от привычных надоевших геометрических форм. У здания такого типа множество преимуществ. Оно представляет собой полусферу, охватывающую среди простых фигур наибольший обьём при наименьшей площади поверхности. Геодезический купол согласно законам природы позволяет, используя минимальное количество строительных материалов, построить дом с максимальной полезной площадью. Он является воплощением оригинальной идеи «сделай больше, затратив меньше». На строительство купола тре буется на 60% меньше строительных материалов, чем на сооружение обычной коробки дома с такой же площадью ограждающей поверхности.
Форма здания также позволяет значительно снизить потребление энергии в доме. Благодаря устранению прямых углов мы избавляемся от 30% площади стен, добавляя столько же к площади пола. Это, в свою очередь, снижает потерю тепла через стены и крышу на те же 30%.
Каркас купола перераспределяет все нагрузки, приходящиеся на крышу, прямо на основание купола: чем ниже, тем больше нагрузка. По стандартам нижняя часть купола должна выдерживать давление около 3000 кг в каждой из точек соединения с основанием. Соединительная система Super-LokTM способна выдержать нагрузку более чем 7500 кг. Таким образом, дом-купол отличается повышенным запасом прочности.
Полная версии статьи в формате PDF (3,6 Мб)
Журнал: «Новый дом» январь 2012
Материал подготовила: Татьяна Каракулова
Построенный в предгорье Крыма дом сфера - объект необычный для российского менталитета. Однако подобные дома с 1971 г. вполне успешно строит компания NATURAL SPACES DOMES (США, штат Миннесота), разработавшая главную составляющую данной технологии - соединительную систему Super-LokTM. Об этой системе мы поговорим чуть позже, а пока обратимся к истокам купольного домостроения. Родоначальником технологии создания домов-сфер является американский учёный, инженер, изобретатель Ричард Бакминстер Фуллер.
На основа нии многолетних исследований он при шёл к выводу о том, что большинство строительных конструкций базируется на внутренне нестабильных, «неуклюжих» формах - прямоугольнике и квадрате, и предложил использовать геодезический купол. Он представляет собой полусферическую поверхность, собираемую из равносторонних треугольников с помощью специальной соединительной системы. Стороны треугольников («рёбра») совпадают с геодезическими линиями - отрезками прямых, соединяющих две точки на этой полусферической поверх ности. Такой купол обеспечивает опти мальное соотношение площади про странства к количеству используемого материала при сохранении жёсткости сплошной конструкции.
Примерами подобных решений являются павильон тропического ботанического сада в Сент-Луисе (1958 г.), выставочный павильон в Сокольниках в Москве (1959 г.), выставочный комплекс «Экспо-67» в Монреале и др. Это бы стровозводимые каркасные строения с тем же «пирогом» стен, что и у обычных «каркасников», но кардинально отличающиеся от них своей геометрической формой и массой.
«Рёбра», хаб, коннекторы
Итак, чтоже представляетсобой каркас геодезического купола? Его главными составляющими являются «рёбра», хаб (ступица) и коннектары (рукава). В качестве «рёбер» может быть использо вана лиственница или ЛВЛ-брус. Заготовки нарезают согласно проекту, а потом соединяют их под чётко опреде лённым углом при помощи специальной системы Super-LokTM, состоящей из хаба (центральной части «замка») и коннектаров. Хабы делают из алюминия, коннектары - из стального листового материала с цинковым покрытием, защищающим его от ржавчины. Процесс сборки каркаса выглядит следующим образом. К «ребру» четырьмя оцинко ванными болтами крепят коннектор. Затем его выступ пропускают в паз хаба и загоняют покрытую цинком чеку на место, надёжно скрепляя детали между собой . Никакие повторные затягивания или регулировка не потребуются. В результате получается очень прочный каркас, выдерживающий порывы ветра до 100 м/с и нагрузки, намного превышающие строительные нормы .
Преимущества геодезического купола
Купольные дома - это не просто стремление уйти от привычных надоевших геометрических форм. У здания такого типа множество преимуществ. Оно представляет собой полусферу, охватывающую среди простых фигур наибольший обьём при наименьшей площади поверхности. Геодезический купол согласно законам природы позволяет, используя минимальное количество строительных материалов, построить дом с максимальной полезной площадью. Он является воплощением оригинальной идеи «сделай больше, затратив меньше». На строительство купола тре буется на 60% меньше строительных материалов, чем на сооружение обычной коробки дома с такой же площадью ограждающей поверхности.
Форма здания также позволяет значительно снизить потребление энергии в доме. Благодаря устранению прямых углов мы избавляемся от 30% площади стен, добавляя столько же к площади пола. Это, в свою очередь, снижает потерю тепла через стены и крышу на те же 30%.
Каркас купола перераспределяет все нагрузки, приходящиеся на крышу, прямо на основание купола: чем ниже, тем больше нагрузка. По стандартам нижняя часть купола должна выдерживать давление около 3000 кг в каждой из точек соединения с основанием. Соединительная система Super-LokTM способна выдержать нагрузку более чем 7500 кг. Таким образом, дом-купол отличается повышенным запасом прочности.
Полная версии статьи в формате PDF (3,6 Мб)
Журнал: «Новый дом» январь 2012
Материал подготовила: Татьяна Каракулова