В уявленні більшості людей житловий будинок – прямокутна коробка під скатної дахом.

До конструкцій сферичного і купольного обриси ставлення двояке. Привертаючи увагу незвичайним «космічним» видом у багатьох вони викликають сумніви в надійності і зручності проживання.

Здолати «кубічний» стереотип, об’єктивно вивчити переваги і недоліки купольних будинків, оцінити можливість їх самостійного будівництва вам допоможе ця стаття.

Будинок сфера – примха архітектора або підказка природи?

Почнемо з того, що багато видатні винаходи людина запозичив у природи, спостерігаючи за життям тварин. Давайте звернемо увагу на «технології», що використовуються птахами при будівництві своїх осель. Неважко помітити, що тут ніде немає прямих кутів. Півсфери, кулі, кола – тільки такі форми визнає природа. Виходить, що настільки улюблена нами житлова «коробка» зовсім не є вінцем творіння.

Звернувши увагу на цей природний феномен, інженери досліджували механічні властивості сферичних і купольних конструкцій. Виявилося, що вони не тільки володіють відмінною аеродинамікою, але і набагато міцніше прямокутних.

Енергетично сферична поверхня бездоганна. При максимальному внутрішньому обсязі вона має мінімальну площу. Тому в купольному будові втрати тепла в зовнішнє середовище в кілька разів менше, ніж у звичайному будинку. Не даремно мешканці арктики ескімоси століттями будували сферичні будиночки «голку» зі снігу. Практичний досвід підказав їм, якою повинна бути ветростойкая і енергоефективна конструкція.

В наші дні сферичні будинку з області теоретики перейшли в розряд практичних технологій екологічного будівництва. Тисячі людей у всьому світі встигли оцінити їх переваги і не шкодують про свій вибір.

Приклади та різновиди купольних конструкцій

Сферичну конструкцію можна побудувати двома способами:

  • У вигляді геодезичного купола (збирається з трикутних каркасних осередків, що стикуються з допомогою вузлових елементів — конекторів).
  • З гнутих стійок або сегментів арочної форми, з’єднуються вершинами (стратодезический купол).


Геодезичний купол

Стратодезический купол

Гнутоклееные дерев’яні стійки для складання стратодезического купола

За технологією стратодезического купола збирають «маківки» православних храмів. Геодезичний купол прийшов до нас з Америки. Його вважають винахідником інженера Фуллера.

Незважаючи на відмінності у зовнішньому вигляді, ці конструкції відрізняються мінімальною вагою, високою жорсткістю і стійкістю.

Будинки у формі сфери можна будувати з будь-якого матеріалу, починаючи від пінопласту і закінчуючи бетоном. Вибір конкретного варіанта залежить від технічної оснащеності виконавця. Для зведення житлових будівель найчастіше використовують конструкції з дерев’яним каркасом.

Причин для цього декілька. Деревина – екологічний і міцний матеріал, що володіє високою пружністю. Геодезичні куполи збирають з дерев’яних балок, з’єднуючи їх сталевими коннекторами.


Каркас будинку на основі геодезичного купола

Стратодезические житлові конструкції будують з гнутоклеєних балок.


Каркас будівлі на основі стратодезического купола

Японська технологія сферичних будівель заснована на використанні гнутих пінопластових блоків з замками. З них збирають невеликі одноповерхові будівлі. Пінопласт в такому будинку виконує відразу дві функції: конструкційного матеріалу і утеплювача.


Сучасний будиночок-«голку» будується не зі снігу, а з пінопластовою «шкаралупи»

Мінімальний вагу будинку-сфери дозволяє зводити його на мелкозаглубленном стрічковому або пальовому фундаменті. Для утеплення секцій використовують мінвату, солому, ековату або пінопласт.

Найбільш поширений вид покрівельного покриття – м’яка бітумна черепиця. Цей матеріал ідеально лягає на криволінійні поверхні.


Будинок-сфера, покритий бітумною черепицею

Прихильники екобудівництва роблять вибір на користь дерев’яного гонту – тонких дощечок, утворюють оригінальне лускате покриття.


Дерев’яний гонт природно виглядає на сферичному приміщенні

Дворівневий будинок на основі стратодезического купола з ґонтовим облицюванням

Нещодавно на ринку з’явилися нові матеріали, ідеально адаптовані для створення безшовної покрівельного килима. Це «рідка пробка» (частинки коркового дерева в полімері акриловому) і рідка гума.

Як ми вже говорили, матеріал для будівництва сферичного будинку може бути різноманітним. Якщо вам більше подобається бетон, немає проблем.


Використовуючи технологію набризку, можна зводити купольні споруди з легкого бетону

Сучасні технології дозволяють будувати такі будинки з допомогою пневмоопалубки з ПВХ, на яку наноситься спінений утеплювач. Потім по утеплювачу ставлять арматурний каркас і наносять на нього бетонну суміш методом торкретування.

З одних солом’яних блоків будинок-сферу не побудуєш. Цей матеріал використовують як утеплювач. Солому щільно набивають в комірки з дощок і збирають з них купол.


Просторовий каркас виконаний з дерев’яних осередків, наповнених соломою

Особливості будівництва

Ще зовсім недавно будинок-купол був будівельної екзотикою. За його зведення бралися ентузіасти екологічного руху і любителі оригінальних конструкцій. Сьогодні інтернет наповнений заводськими комплектами сферичних будинків. Незвичайне житло на основі геодезичного купола і стратодезическую конструкцію можна купити, не виходячи з міської квартири.

Тим же, хто віддає перевагу все робити власними руками, ми рекомендуємо зупинитися на геодезичному куполі. У збірці він трохи складніше будинку-сфери з напіварок, але зате не вимагає складного обладнання для гнуття та склеювання деревини.

Найвідповідальніший вузол конструкції – коннектор. Від точності його виготовлення залежить просторова стикування всіх елементів. Тому для роботи краще купити готовий заводський комплект.

Наступний крок – підготовка ребер каркаса з дерев’яних брусків завтовшки 50 мм. Їх ширина повинна бути рівною товщині утеплювача (мінімум 10 см). Довжину ребер вибирають, орієнтуючись на складальну схему геокупола.

Необхідне пояснення: в розрахунках купольних каркасів використовується термін «частота» або «перетин», що позначаються символом V. Їм визначається щільність розбиття поверхні купола на трикутники. Чим більше частота, тим менше «незграбною» і більш кулястої виходить купольна конструкція.

Однак, збільшення частоти викликає зростання кількості ребер і коннекторів, істотно ускладнюючи конструкцію. Тому на практиці найчастіше будують купольні будинки з частотою 2V.


Частота розбивки (V) поверхні купола – базовий елемент розрахунків

Крім частоти потрібно визначитися з діаметром купола і його висотою. Якщо ви купите готовий комплект конекторів, то користуватися онлайн калькулятором для розрахунку довжин ребер вам не доведеться. Виробник робить коннектори для складання каркаса заданої висоти і діаметра.

Як показує практика, купол діаметром 8 метрів і висотою 4 метри оптимальний для спорудження дворівневого дачного будинку загальною площею 64 м2, зимового саду або сауни.

Для того, щоб побудувати купольний будинок своїми руками потрібно виконати декілька операцій:

  • Розмітити на ділянці фундамент під каркас (стрічковий, стовпчастий, «шведська плита» або палевий).
  • На стадії бетонування закласти в фундамент анкера. Вони потрібні для кріплення підкладкового бруса, до якого фіксують перший ряд «трикутників» каркасу.
  • Складання ведуть паралельними рядами, пов’язуючи ребра каркасу в просторову конструкцію з допомогою конекторів.
  • Завершивши монтаж, купол зсередини обшивають дерев’яною вагонкою або гіпсокартоном.
  • В осередки каркаса закладають утеплювач, накривають його вітрозахисною мембраною і обшивають зовні плитою Изоплат або OSB.
  • У місцях установки вікон обшивку не роблять. У зоні установки дверей каркас «розривають», залишаючи в ньому нішу потрібного розміру. Жорсткість геодезичного купола дуже висока, тому дверні прорізи не можуть її істотно зменшити.


Дворівневий будинок-сфера на стадії зовнішньої обшивки плитою OSB

Деякі забудовники роблять перший поверх у вигляді багатогранника, а другий вінчають геокуполом.

Дверний отвір ідеально вписується в дизайн сферичного будівлі. А ось трикутні вікна і добірні елементи дверної коробки обходяться дорожче звичайних. Їх доводиться замовляти як нестандартні вироби.

Достоїнства і інтер’єр купольних будинків

Крім згаданих переваг – унікальної міцності і вітростійкості, сферичні будови володіють і іншими достоїнствами:

  • економічністю (за рахунок легкого фундаменту, складання без залучення кранів, використання ефективного утеплювача);
  • можливістю вільного планування житлового простору завдяки відсутності внутрішніх стін;
  • відмінними звукоізоляційними якостями;
  • привабливим зовнішнім виглядом і унікальним інтер’єром.

Всередині круглі будівлі напрочуд місткі і красиві. Велика висота дозволяє без проблем розмістити в них другий поверх.

Навіть під невеликим 4-х метровим куполом можна розмістити комфортну баню. Сферична форма і центральне розташування печі забезпечують економію тепла і рівномірний прогрів приміщень.


Сауна під куполом – компактно і зручно

Характер відгуків про купольних будинках здебільшого позитивний. Власникам подобається оригінальна форма, комфорт і місткість цих будівель.

Економія енергоносіїв, низькі витрати на будівництво сферичних будівель також часто згадуються в коментарях їхніх господарів.

З суб’єктивних позитивних емоцій слід зазначити спокій і умиротворення, що відчуваються людиною в такому будинку.