Купольні споруди - як облаштувати їх на дачі?

Будівлі купольної форми здатні будь-якому заміському ділянці надати незвичайний вигляд. І в Підмосков'ї вже зустрічаються такі. Звичайно, побудувати на дачі цілий будинок з куполами не кожен зважиться. А ось кулясті альтанки, оранжереї або гараж будуть цілком доречні. Розповідаємо детально, як їх зробити.

Куполи для мистецтва і життя

За всю історію архітектури використовувалися різні форми куполів. Склепінні даху були вже в Стародавньому Римі. Найвідоміший купол з тієї епохи - це бетонний дах Пантеону. Вражаюча споруда, побудована в оригінальний спосіб. Спочатку будівельники створили ажурний каркас з цегли, а потім відлили на ньому бетонний моноліт.

Величезний цибулинних купол вінчає мавзолей Тадж-Махал в індійському місті Агра. Кажуть, що несе роль в ньому відіграють камені, скріплені за допомогою металевих елементів.

Куполи православних храмів мають в основі складну кроквяну систему. Їх форма створюється за допомогою вигнутих ферм.

Але житлові будівлі округлої форми люди здавна створювали за допомогою сітчастого каркаса. Так виходили різновиди юрти.

З середини минулого століття робляться спроби використати сферичну форму при будівництві котеджів. Історія купольних будинків пов'язана з ім'ям американського винахідника і філософа Річарда Фуллера . Він навіть запатентував кілька конструкцій.

Запропонована Фуллером конструкція будинків має важливі плюси.
- Сфера добре протистоїть вітровим і сніговим навантаженням.
- Сітчастий каркас стійкий до землетрусів.

Є й економічні переваги - житловий обсяг створюється при мінімальній площі стін. Теоретично це дозволяє економити будматеріали і енергію для опалення.

Популяризують Фуллером конструкція отримала назву «геокупол» або «геод». В основі даних термінів лежить поняття «геодезична лінія». Математики вкладають в ці слова безліч значень. Для обивателя ж типовим прикладом геодезичної лінії є намальований на глобусі меридіан. Забавно, що насправді в контурі «купольних» будинків немає геодезичних ліній (на відміну від купола Пантеону). Всі ребра каркаса - це прості прямі балки. Але красиву назву «геод» прижилося і активно використовується продавцями і популяризаторами цієї технології.

Як намалювати «геод»?

В основі конструкції геодома зазвичай лежить ікосаедр, тобто об'ємний 20-гранник. Кожна з граней являє собою рівносторонній трикутник.

Форма ікосаедра - це дуже грубе наближення до сфери. Як зробити цей багатогранник більш круглим? Збільшити кількість граней! Кожне ребро ділимо навпіл і з'єднуємо центральні точки лініями. Тепер як би «роздмухуємо» фігуру зсередини. З колишньої межі (рівностороннього трикутника) з'явилося чотири нові, але трохи менше.

Таким чином відбувається тріангуляція сфери гранями ікосаедра (хай вибачать нас математики і нематематика ).

Щоб забудовникам не довелося ламати голову, уявляючи собі безліч трикутничків, добрі люди створили в інтернеті сайт , На якому цю тріангуляцію можна провести в пару кліків. Відкрийте його для зручності в новій вкладці вашого браузера.

Щоб не заплутатися, задайте для початку такі настройки.

1. Виберіть російську мову .
2. Частота V = 1. (Збільшуючи частоту V, ми поділяємо кожне ребро надвоє, а кожну грань - на 4 частини. Тобто проводимо черговий етап тріангуляції).
3. Фулеррен = немає. Фулерени - це сітчаста структура для купола, запропонована тим самим Фуллером. Вона заснована не на трикутнику, а на 6-косинці. Через свою складність не використовується в приватному житловому будівництві.
4. Частина сфери = 1/4.
5. Матеріал ребер = 50х150. Це стандартний пиломатеріал, який продається на будь-якому будівельному ринку.
За допомогою миші можна обертати вийшла модель. Поставте її на «стать».

Тепер можете збільшувати число V і доводити «частина сфери» до 3/4.

Збільшувати сегмент сфери до одиниці немає сенсу, ми ж будуємо будинок, а не космічний корабель. А біля будинку повинен бути підлогу. При будівництві будинків спочатку зазвичай споруджують «стакан», тобто вертикальні стіни. Вони можуть мати висоту 1-2 метри. А вже над ними надбудовується купол.

Таким чином, найбільш ходова «частина сфери» - це півсфера. Якщо будувати купол без «склянки», то краще вибрати «частина сфери» 5/8. На цьому сайті її немає.

Розглянемо уважніше пункт «спосіб з'єднання». Для елементів каркаса розроблені кілька варіантів. На серйозному будівництві використовуються металеві коннектори (пункт cone). Це такі зіркоподібні деталі, які виготовляють в хороших майстернях.

Але для будівництва альтанок або оранжерей з дерев'яних рейок можна використовувати інші види з'єднання. Вищий пілотаж - це з'єднання good karma.

Тут «балка» збирається з декількох рейок, тобто можна використовувати досить тонкий пиломатеріал. Тепер зверніть увагу на «викрійки», які розташовуються на сайті під моделлю каркаса. Тут вказано розмір і кількість балок для каркаса і листів для обшивки. У всіх подібних калькуляторах одним кольором позначаються елементи каркаса однієї довжини. Розібравшись з цим простеньким калькулятором, ви зможете працювати і в більш складних програмах.

Як будують геод

З точки зору будівництва геод має багато спільного зі звичайним каркасніков. Але є деякі відмінності. На куполі використовується пиломатеріал меншої довжини. Тому каркас геодома можна побудувати фактично з обрізків, які залишилися після будівництва звичайного каркасніков .

З матеріалами для обшивки ситуація інша. Плитні матеріали (ОСП, фанеру і т.п.) доведеться розпилювати на трикутники. В результаті залишиться багато обрізків. Тому розмір сегментів «сфери» потрібно на етапі проектування підганяти під той листовий матеріал, який буде використовуватися.

Важливий момент при проектуванні геодома - це димоходи. Стирчать з купола труби можуть зіпсувати його вид. Тому топкові часто роблять в прибудовах. Загальний план робіт виглядає так.

1. Споруджуємо фундамент будь-якого типу. Підійдуть і палі з ростверком, і стрічка, і плита. Вибір буде залежати від особливостей грунту і від бажання забудовника мати підвал.

2. На фундаменті зводимо «стакан», тобто цокольну частину будівлі. Цоколь можна побудувати, як звичайну каркасну стіну: вертикальні стійки встановлюються на нижню обв'язку, а зверху з'єднуються верхньою обв'язкою.

Викласти майже цілий цоколь з прямокутного цегли непросто. Легше отримати потрібну форму з незнімною опалубкою з пінопласту. Ви просто підрізали блоки ножем, і стіна повертає на потрібний кут.

3. Якщо для цоколя не використовувалася дерев'яний каркас, то робимо на стіні обв'язку з дерева. По суті це мауерлат . Тільки в звичайних будинках він встановлюється на стіни, а тут - на цоколь.

4. Чи збирається дерев'яний каркас із заздалегідь заготовлених елементів. Дошки зробіть рівними і Вирівняйте по товщині, краще взяти стругані. Криві дошки неможливо поєднати коннекторами, будівництво зайде в глухий кут.

5. Будуємо міжповерхові перекриття. Для перекриття всередині купола доведеться поставити одну або кілька опор. Ними можуть служити стовпи або стіни. Часто всередині купола зводять цегляні стіни. Вони будуть не тільки опорою, а й теплоаккумулятором. У них мають у своєму розпорядженні вентканали.

6. Виконуємо зовнішню обшивку. У звичайному каркасніков можна влаштувати вентильований фасад, а силову обшивку - розташувати з внутрішньої сторони стіни. Таким чином ви виключіть утворення конденсату всередині стіни. У купольному будинку вентильований простір під покрівлею зробити дуже складно, і його зазвичай уникають. Тому дуже важливо так сконструювати «пиріг» купола, щоб конденсату всередині нього не було.

Для обшивки каркаса зазвичай використовується ОСП. Але якщо розмір сегментів ніяк не в'яжеться зі стандартним розміром плит, то для обшивки краще застосувати калібровану по товщині дошку.

7. Укладаємо покрівельний матеріал. В покриття куполів-котеджів поки немає альтернативи бітумної черепиці. При її укладанні дотримуйтеся технології, запропонованої виробником. Обов'язково використовуйте підкладковий килим.

8. Обшивка і зовнішня обробка цоколя.

9. Утеплення. Іноді купола утеплюють мінеральною ватою. Але прямокутні мати утеплювача вам доведеться розрізати на безліч трикутників. Тому по можливості використовуйте не плитний утеплювач, а так звану задувную вату. Найпоширеніша її різновид - целюлозна вата (хоча задути в стіну реально і мінеральну, і синтетичну).

Целюлозна вата ( «ековата») хороша тим, що не боїться зволоження. Якщо в товщі муру з'явиться конденсат, то ековата вбере його, а потім висохне, не втративши своїх властивостей.

Задути вату можна сухим і волого-клейовим способом. Щоб зробити це насухо, натягніть на стіни пароізоляцію, а потім виконайте в ній дірки. Вата задувається в утворилися «мішечки». Потім дірки заклеюють.

Набагато більш технологічні використовувати волого-клейовий спосіб. Змішана з клеєм вата видувається на купол зсередини і прилипає до нього. Після висихання надлишки утеплювача зрізаються, і він герметично закривається пароізоляційною плівкою.

10. Внутрішнє оздоблення купола. Сама практична обробка - це дерев'яна вагонка. Тому що обрізків залишається небагато, і немає ймовірності появи тріщин. Іноді використовують плитні матеріали (ГВЛ або ДСП). Їх потім шпатлюют і обклеюють шпалерами або фарбують.

До речі, для внутрішньої обробки бань «мокрі» шпалери підходять набагато краще, ніж традиційні рулонні.

Як побудувати альтанку

Альтанка - це спрощений геод. Для просторої альтанки доцільно вибрати висоту в 1/4 або навіть 1/6 сфери, тобто зробити купол більш приземистим. Маленьку декоративну альтанку можна зробити у формі повної сфери.

Для скріплення елементів не обов'язково використовувати коннектори. Вистачить і зубчастих пластин.

Хороший каркас для альтанки можна зробити з металевих труб. Їх легко кріпити один з одним болтами.

Для альтанки не обов'язково споруджувати повноцінний купол. В альтанці буває і 2-3 входу. Її взагалі можна сформувати з декількох куполів, як би зрощених один з одним. Сферу можна присусідитися до паралелепіпеда або піраміді ... Загалом, тут величезний простір для творчості! Для покриття альтанки підійде тканина, прикріпіть її до каркасу степлером. Мініатюрна альтанка відмінно підходить і для того, щоб обплести її кучерявими рослинами.

Особливості купольної оранжереї

Оранжерея або теплиця купольної форми споруджується ще простіше. Для виготовлення каркаса не обов'язково використовувати дерев'яний рейки. Можна взяти пластикову арматуру. До речі, саме гнучка арматура, на відміну від дерев'яних рейок, дозволяє отримати ті самі геодезичні лінії. Конструкція виходить дуже близькою за формою до сфери.

Каркас з арматури можна зробити за пару годин. Беремо відрізок арматури і встромляє його двома кінцями в землю. Виходить дуга. Найвища точка цієї дуги буде верхньою точкою сфери. Як розрахувати довжину першого відрізка? Досить згадати лише одну формулу. Довжина кола дорівнює добутку діаметра на число Пі.

Якщо ми будуємо півсферу, то наша дуга буде дорівнює половині довжини кола. Але не забудьте ще ту частину арматури, яка встромляється в землю. Закладемо для цього по 50 см на кожен кінець.

Виходить: L = 1 / 2πD + 1 = πr + 1 (метрів).

Величина r дорівнюватиме висоті конструкції, якщо ми будуємо півсферу.

Іншими словами, якщо вам потрібна теплиця висотою 2 метри, то довжину першого відрізка арматури вважаємо так: 3,14х2 + 1 = 7,28 (метра).

Тепер потрібно увіткнути в землю ще кілька дуг так, щоб вони утворили півсферу. Центри цих дуг повинні сходитися в одній точці, тобто в вершині споруди, а ніжки встромляються в землю по його периметру.

Так ми створили контури купола. Не забудьте визначити, де у вас будуть двері. Для провітрювання теплиці краще залишити два виходи.

Тепер надаємо каркасу сітчасту структуру. Для цього беруться відрізки арматури і вплітаються між дугами в горизонтальному напрямку. Місця перетину зміцнюються хомутами.

Залишається накрити теплицю плівкою. Зробити це нелегко: плівку доведеться різати, підганяючи її площину до сфери каркаса. Чи витримає таке звернення тільки армована плівка. Кріплять її все тими ж хомутами і скотчем.

Навіщо потрібна така теплиця? Виключно для краси. У городі для овочів краще зробити теплицю в формі тунелю. А куляста теплиця допоможе вам дивно прикрасити сад. Навесні висадіть в неї теплолюбні рослини, а влітку - зніміть укриття. За каркасу пустите в'юнкі рослини і прикрасьте кольоровими стрічками. Нічне підсвічування в такій теплиці виглядає дуже ефектно.

Дерзайте - і нехай все у вас вийде!