Как строится сферический дом – выбор проекта, материалы, утепление, затраты

Сферический дом – это купольный дом с каркасом по форме близким к сфере. Как быстрее и из каких материалов лучше строить дом-купол?

Сегодня на kamsaddeco.com рассказ о различных технологиях строительства сферических домов, в том числе и своими руками.

 

 

сферический дом в Японии

 

Каркас сферического дома чаще всего выполняется из деревянных элементов. Но более прочная и долговечная конструкция у монолитного купола из бетона.

 

СОДЕРЖАНИЕ

  1. Основные достоинства и недостатки дома-купола.
  2. Сферический (купольный) дом с деревянным каркасом.
  3. Применяемые конструкции куполов.
  4. Методы соединения элементов конструкции геокупола.
  5. Сферический дом из бетона с арматурой и утеплителем.
  6. Бетонные сферические дома – самые надежные.
  7. Использование пневмокаркасов при строительстве куполов.
  8. Оригинальные дома-купола.
  9. Сферический дом из пенопласта.
  10. Примеры самых маленьких и нестандартных куполов.
  11. Утепление сферического дома – точка росы.
  12. Современные утеплители.
  13. Внутренний интерьер дома-сферы с пристройкой.

 

Основные достоинства и недостатки дома-купола

 

Сферический дом привлекает многих своей необычностью. И кроме этого значительными преимуществами:

  • экономичность в использовании строительных материалов;
  • энергоэкономичность и теплосбережение;
  • короткие сроки строительства.

Более подробно об этих свойствах можно прочитать в статье про купольный дом.

Также надо отметить и про отрицательные стороны. К ним относятся:

  • форма шара уменьшает внутренний объем дома;
  • не все отделочные материалы можно использовать;
  • значительные затраты на заказную мебель и нестандартные окна.

В связи с этими ограничениями массовый потребитель пока выбирает старый подход и предпочитает классические решения.

Для тех, кто все-таки решился самостоятельно построить дом-сферу, предстоит непростая, но интересная работа.

При этом, если планируется строительство небольшой конструкции, то такая работа может быть выполнена и своими руками.

Сферический дом строится из разных материалов и различными способами.

О том, какие они и на что решиться в выборе, сегодняшний рассказ на kamsaddeco.com.

 

Сферический (купольный) дом с деревянным каркасом  

Применяемые конструкции куполов

Наиболее распространенным является геодезический купол .

 

2 геодом

 

На представленной фотографии на переднем плане хорошо видна структура купола. За ним уже обшитый сферический (купольный) дом.

Геодезический купол собирается из разных деревянных треугольников.

Для расчета длин сторон треугольников и их количества существует on-line калькулятор . Таких программ много. Найти их можно набрав в поиске соответствующую фразу.

Для примера – результат расчета такой программы.

 

рассчет купола

 

При необходимости скелет сферического дома можно укрепить дополнительно.

 

 

купол с дополнительным креплением

 

 

Перед расчетом необходимо принять решение о виде соединения элементов купола. Их может быть несколько. От выбора зависит вид и размер элемента.

На следующей фотографии представлено начало сборки геокупола из заранее подготовленных элементов.

Такая сборка без специальных соединителей называется безконнекторной .

 

геокупол на болтах

 

Элементы соединяются между собой с помощью болтов.

Количество элементов уменьшается с уменьшением конструкции.

 

купол парник

 

В этом скелете присутствуют соединители.

И самый маленький геокупол.

 

самый маленький геокупол

 

Стратодезический деревянный каркас используется в двух вариантах домов.

Первый – когда он полностью из деревянных элементов.

 

стратодезический каркас

 

Второй – с межреберным заполнением, например, пенобетонными блоками.

 

сферический дом из пенобетона

 

Как видно из фотографии, в стратодезическом каркасе требуются значительно более мощные элементы или их большее количество.

При серийном производстве основные ребра каркаса подвергаются термообработке и изгибу.

Для получения необходимой кривизны ребер при самостоятельном изготовлении используется большое количество коротких досок. Их склеивают по шаблону и соединяют шурупами.

В теплых странах каркас сферического дома часто собирают из связанного в пучки бамбука.

 

скелет из бамбука

 

В принципе так можно строить и у нас. Вместо бамбука используются тонкие длинные рейки. Они склеиваются между собой эпоксидным клеем. Операция выполняется на подготовленном шаблоне. Так строят деревянные корпуса катеров и яхт.

 

Методы соединения элементов конструкции геокупола

 

Существуют два основных способа соединения несущих элементов купольного дома.

Первый способ: с помощью коннекторов.

Второй способ: безконнекторное соединение (о котором упоминалось ранее).

Последний вариант соединения ребер каркаса считается более надежным и более долговечным. Но и более трудоемким.

На фотографиях приведены примеры таких соединений.

 

коннектор не нужен

коннектор не нужен1

 

Из-за сложности подготовки элементов конструкции каркаса купола чаще (особенно при самостоятельном изготовлении) используют коннекторы.

Эти соединители должны быть выполнены из специальных высококачественных сплавов.

Из-за их дороговизны самоделкины часто используют обычную сталь с применением защитных грунтовок и лаков.

Наиболее часто встречаемые конструкции коннекторов приведены на следующих фотографиях.

 

коннектор литой

коннектор сварной

коннектор сборный

коннектор сборный усиленный

коннектор самодельный

коннектор медуза

коннектор из ленты

 

Про самодельный коннектор можно сказать: хоть как не крась, все равно со временем заржавеет.

Массивное железо внутри утепленной конструкции, через которую стремится наружу теплый пар, не сможет оставаться нейтральным.

Где сядет роса? На самом инерционном материале – железе.

Заводские коннекторы прослужат дольше. Но за это надо заплатить.

Все производители куполов патентуют свои коннекторы. Они изготавливаются из легких сплавов с высокими защитными и механическими свойствами.

В самодельных коннекторах железо гниет в местах его соприкосновения с деревом. Образуются очаги поражения.

Влага легко уходит в деревянную конструкцию.

Этот процесс интенсивнее, если целостность дерева нарушена из-за затяжки или механических ударов.

Появляется плесень и микробное заражение. А туда уже не попасть.

Поэтому бесконнекторное соединение считается более надежным из-за отсутствия массивных металлических крепежных элементов.

 

Сферический дом из бетона с арматурой и утеплением

Монолитные бетонные сферические дома – самые надежные

Эти дома по сравнению с другими конструкциями являются самыми надежными и долговечными в любой климатической зоне.

Существует наивное утверждение: “У моего дома стены “дышат”, а как жить в монолитном бетонном куполе?”

Это говорят люди, далекие от строительства. Они рассуждают так. Дерево и утеплитель пропускают воздух – значит происходит вентиляция через стены.

А бетон не “дышит”, потому что он не пропускает воздух. Они также считают, что если стены “дышат”, то идет полезный воздухообмен.

Но это разорительное для кармана и опасное для конструкции дома убеждение.

Почему никто не задумывается: когда стены “плачут”?

Если читателя интересует эта проблема, то можно ознакомиться со статьей специалиста ” сырость и плесень в доме “.

Но вернемся к рассмотрению конструкций куполов, сделанных из бетона.

Современные технологии позволяют построить такой дом очень быстро.

Быстрее собираются только купола из готовых пенопластовых блоков.

 

купол из пенопласта сборный

 

Но последние не сравнимы  с другими куполами по прочности, если не укреплены тем же бетоном.

 

Использование пневмокаркасов при строительстве куполов

 

Для увеличения скорости строительства куполов используют надувные пневмокаркасы из прочного ПВХ материала. Применяют два способа.

Первый – когда оборудование и арматура заранее загружается внутрь еще не надутого каркаса.

 

пневмокаркас

 

Второй – когда арматура укладывается на надутый каркас.

 

сетка на пневмокаркасе

 

В обоих случаях на арматурную сетку напыляется торкрет бетон толщиной 8…10 см.

Если пневмокаркас расположен внутри, то он сдувается и может использоваться в дальнейшем.

На застывшие бетонные слои напыляется жидкий утеплитель – пенополиуретан (ППУ).

Толщина ППУ (количество слоев) зависит от климатической зоны строительства.

Для сравнения ППУ с другими утеплителями на следующем рисунке приведены самые распространенные материалы.

 

утеплители сравнение

 

На застывшие слои ППУ наносится защитный декоративный слой фибробетона толщиной 2,5…3 см.

 

дом сфера слои скорлупы

 

Эти цифры соответствуют большим куполам, приведенным на предыдущих фотографиях.

При строительстве жилого дома-купола диаметром 8 м цифры уменьшатся примерно в 3 раза.

Такой и меньший по размеру дом можно изготовить своими руками.

Сначала делается скелет купола.

 

скелет шара

 

Для ускорения процесса нанесения бетона на арматуру используют пневматический инструмент – хопер ковш.

 

купол бетонный с помощью хопер-ковша

 

Перед напылением бетона к арматуре с внутренней стороны крепится молярная сетка. Она может быть металлической или пластмассовой.

 

купол бетонный с помощью хопер-ковша2

 

О том, какие сетки как работают, на kamsaddeco.com есть несколько публикаций. Ссылки на них даны в конце этой статьи.

Там же найдете ссылки на статьи об самостоятельном изготовлении современных цементных составов для получения декоративного художественного бетона.

Эти смеси можно использовать и для защиты верхнего слоя бетонной скорлупы купола.

 

Купольный дом с декоративным покрытием

 

Оригинальные оформления дома купола

 

В заключении этой главы хочется привести несколько примеров оригинальных конструкций купольных домов.

Дом геогриб снаружи.

 

дом геогриб

 

И его внутренняя обстановка.

 

дом геогриб внутри

 

Дом купол с украшениями.

 

сферический дом с украшением

 

А также сказочный домик без утеплителя, построенный вручную мастерской В.Колесникова.

 

сказочный домик гриб

 

Для тех, кто готов построить сферический дом из бетона, есть подробное руководство . В нем вы найдете все необходимые расчеты по материалам и стоимости.

В руководстве также даны ссылки на видео материалы.

 

Купольный дом из пенопласта

Несколько примеров куполов из пенопласта (пенополистирола).

Дома-купола в Японии.

 

купола в Японии

 

Маленький сферический дом из пенопласта.

 

сферический дом из пенопласта

 

Один из элементов купольного дома из пенопласта.

 

окно из пенопласта

 

Для примера: такой оконный проем размером 1 х 0,9 м и толщиной 14 см стоит около 10 т.р. (120$).

А сам купол диаметром 8 м и той же толщины – 160 т.р. (около 2 т.$). Это базовая цена. Элементы и купол с укрепленной поверхностью стоят в 2 раза дороже.

Такой сферический дом можно взять за основу (как утеплитель). А затем провести все необходимые работы, аналогичные строительству на основе пневмокаркаса.

 

Самые маленькие нестандартные сферические домики

 

Еще несколько примеров самых маленьких домиков куполов, построенных по различным технологиям.

 

обшитый маленький купол

маленький купол с большим окном

самый маленький геокупол

 

Редко, но иногда строят дом сфера из кирпича.

 

дом сфера из кирпича

 

В жарких странах, где редко бывают дожди, можно встретить дома, сделанные из глины и песка.

 

сфера из глины

 

Утепление сферического дома – “точка росы” и современные материалы

 

О правильном утеплении дома и о физике протекающих при этом процессах подробно изложено в ранее упомянутой статье про сырость и плесень в доме.

В этой статье приведен пример расчета нахождения “точки росы” в стене купола при толщине бетона в 10 см и толщине утеплителя из пенополиуретана (ППУ) 15 см.

В результате расчета “точка росы” находится примерно в середине утеплителя. На стыке ППУ и бетона всегда будет положительная температура. Это гарантирует долговечность конструкции и комфортные условия проживания при минимальных затратах.

Для защиты ППУ от внешних воздействий на него наносится тонкий слой из декоративного бетона.

Об утеплении других видов стен (в т.ч. и деревянных) написано очень много. И это отдельная тема.

 

Современные утеплители

Сегодня в качестве утеплителя все чаще используется 1-о и 2-х компонентный ППУ.

В жидких ППУ утеплителях для уменьшения толщины покрытия (без ухудшения теплоизоляционных свойств) вводятся пустотелые стеклянные сферы.

Их размер составляет 20…100 мкм. Такое покрытие можно наносить любым способом – кистью, валиком, распылителем.

Покрытие гибкое. При деформации имеет растяжение до 60%. Разводится водой. Наносится на любую поверхность. Имеет хорошую адгезию к утепляемой поверхности.

Для нанесения однокомпонентного ППУ утеплителя используется баллончик с пеной. Он навинчивается на монтажный пистолет.

 

утепление купольного дома с помощью пистолета

 

На пистолет для лучшего распыления одевается специальная насадка. Обычно она идет в комплекте с баллоном.

 

насадка на монтажный пистолет

 

Качество пены у разных производителей сильно отличается. Это касается таких показателей, как адгезия к утепляемой поверхности, прочность утеплителя и его плотность.

Для сравнения и лучшей наглядности на фотографии приведены три разных однокомпонентных утеплителя, нанесенных на стекло.

 

разный утеплитель на стекле

 

Для качественного отверждения такого утеплителя влажность воздуха должна быть около 50%. Если влажность в помещении ниже, то рекомендуется предварительно опрыскать водой утепляемую поверхность.

Кроме утепления жилищ таким способом утепляют и большие промышленные ангары.

 

утепление ангара

 

ППУ могут быть с открытыми и закрытыми ячейками. Последние двухкомпонентные имеют наилучшие тепловые показатели.

Если по расчетам “точка росы” находится в таком утеплителе, то в него просочится не более 5% влаги. Она попадет только в промежутки между порами. Наносить такую пену можно при более низкой влажности воздуха.

 

точка росы под кровлей

 

Надо отметить, что чем тоньше слои и большее их количество, тем лучше тепловые показатели.

 

утепление жидкое

 

Внутренний интерьер сферического дома с пристройкой

 

Несколько примеров интерьера дома сферы для тех, кто считает такую конструкцию неудобной для проживания.

Помещение на первом этаже.

 

помещение на первом этаже

 

Кабинет на втором этаже.

 

кабинет на втором этаже

 

Ванная комната на втором этаже.

 

Ванная комната на втором этаже

 

Бар и кинозал на первом этаже.

 

Бар и кинозал на первом этаже

 

Зона отдыха около дома.

 

Зона отдыха около дома

 

Всем удачи в вашем строительстве и до новых встреч на страницах kamsaddeco.com.

 

СТАТЬИ НА ТЕМУ

Купольный дом – когда это выгодно

Чтобы не было плесени в доме

Декоративные и хозяйственные бетонные постройки в саду

Стеклофибробетон для декора и фасада

Какую выбрать сетку

Различные составы цементной смеси

Бетонные скульптуры – техника изготовления

Стена под камень

Какая краска для бетона лучше