Постройка дома в виде геодезического купола

Дом, который мы построили, располагается в экопоселении «Междуречье«, на границе тульской и орловской области.
Строительство было начато в июне 2011 года, к зиме дом был уже готов к круглогодичной эксплуатации.

Теория

Технические параметры

Технически каркас дома представляет собой бесконнекторный геодезический купол, собранный из досок сечением 25х200 мм. Райзер 1 м. Внешний диаметр — чуть меньше 9 метров. Утепление — 200 мм холлофайбер.

Проектирование

Первое, чем мы занялись при проектировании — разработка плана дома в Visio. Программа предоставляет весьма удобные возможности для расстановки стен и мебели. С её помощью мы пришли к пониманию самого главного на данном этапе: размера дома, который нам нужен. Также оформилось четкое намерение сделать дом 2-этажным, причем с частью площади первого этажа под высоким потолком (второй свет это называется).

plan
План дома

Параллельно с этим я экспериментировал с отрисовкой модели купола в Solidworks’е. Далеко не с первой попытки получилось сделать чертеж корректным, масштабируемым и быстродействующим. Как потом оказалось, отрисовка самого по себе купола — довольно простое дело по сравнению со всем остальным. Более значительные сложности возникли потом, когда пришла пора рисовать блок входной двери, окна, элементы организации подкровельной вентиляции, сопряжения второго этажа с куполом и т.д.

Часто возникает вопрос: как посчитать углы распила балок для геодезического купола? Я отказался от идеи высчитывания углов. Вместо этого я сделал 3d модель, в которой эти углы получаются самостоятельно.

Ключевая идея такая: каждый треугольник купола ограничен трехгранной пирамидой с вершиной в центре купола. Каждая балка купола лежит своей плоскостью на боковой грани пирамиды и упирается боковой стенкой в основание пирамиды. Радиус купола и 3 длины основания пирамиды, а также толщина и ширина балок полностью определяют все углы и длины балок заданного треугольника. Для получения всего многообразия балок целесообразно воспользоваться механизмом различных конфигураций чертежей Solidworks.

Частоту 4V мы выбрали исходя из следующих соображений:
1) Маленькие треугольники подразумевают отсутствие тяжелых деталей в конструкции дома, которые нужно затаскивать на самый верх. Учитывая, что по большей части дом строили вдвоем, это крайне актуально.
2) У четной частоты (2V, 4V,…) есть четкий экватор, которым купол можно поставить на райзер.

Выбор бесконнекторного способа был обусловлен стремлением к геометрически более «чистой» конструкции :) и отсутствием лишних средств на покупку качественных коннекторов. Что касается финансов, изначально была задумка строительство дома вписать в весьма ограниченный бюджет. С этой задачей мы, считаю, справились, правда, порой ценой повышенной трудоёмкости отдельных операций.

После подготовки чертежей каркаса купола я занялся отрисовкой вертикальных стен, блоков окон и дверей, внутренних перегородок, поддерживающих 2 этаж, лестницы, печки и еще тысячи других деталей. Тонкий момент заключается в том, чтобы сохранять модель дома достаточно быстродействующей. Конечное количество деталей получается столь велико, что даже на мощном компьютере (не говоря уже о ноутбуке) Solidworks начинает подтормаживать.

Комментарии

  • 17 сентября 2013

    Очень грамотно, с душой, подошли!
    Спасибо!

  • 24 сентября 2013

    Сергей, очень понравился ваш купол. Хорошо описали процесс строительства, трудоемкость всей работы можно представить. Если возможно, вышлите модельку, хочу разобраться и на основе вашего купола смоделировать свой вариант.

    • 25 сентября 2013 Zidar

      Моя модель, пожалуй, недостаточно хорошо «вылизана», чтобы показывать её кому-то еще. Многие вещи в ней можно автоматизировать, что-то вообще более корректно оформить. Взять хотя бы длины балок — по-хорошему они должны вычисляться автоматически, триангуляцией икасаэдра; у меня же они задаются числами и привязка элементов конструкции друг к другу идет через совпадение граней/ребер, а не через привязку к сетке.

      В качестве основы для собственной модели лучше взять что-то из соответствующей темы на domesworld. Там и уроки по Solidworks’у найти можно.

  • 25 сентября 2013

    Здорово!Подскажите где взять программы для проектирования?

  • 15 октября 2013

    Доброго времени суток!
    Отлично, слов нет. Просто молодцы!
    Уже давно мечтаю о таком доме, но есть свои нюансы.
    Спасибо.

  • 16 октября 2013

    Отличный купол построили — поздравляю.
    Сколько по деньгам получилось на стр. материалы?

  • 7 ноября 2013

    Сергей.дом супер.замечтал такой же строить.судя по дате публикации Вашему дому уже больше года.всплыли ли какие-нибудь негативные нюансы?как чувствует себя холлофайбер без парозащиты?на каком материале остановились для внутренней отделки стен?

    • 11 ноября 2013 Zidar

      Мы сейчас отправились путешествовать, так что подробной информации по потенциальным косякам нет.

  • 7 ноября 2013 РОМАН МАКСИМЦОВ

    С ВЕНТ. ЗАЗОРОМ ПОСТУПИЛИ ПРОДУМАННО-КАК ВЕНТ-ЫЙ ФАСАД ПОЛУЧИЛСЯ.МОЛОДЕЦ!!!

  • 11 ноября 2013

    Очень понравился ваш блог, так держать) а продолжение на тему «достройки» купола будут?Пол и внутренняя отделка, интересно посмотреть как у вас сейчас обстоят дела)Или вы ударились в путешествия ?)

    • 11 ноября 2013 Zidar

      Вряд ли к этой статье выйдет продолжение. Наши жизненные планы несколько изменились, и сейчас мы уже больше года как путешествуем.

  • 19 декабря 2013

    Вряд ли к этой статье выйдет продолжение. Наши жизненные планы несколько изменились, и сейчас мы уже больше года как путешествуем.

    нет ли тут какогото подвоха из-за конструктива дома?
    т.е. с домом все в порядке (в текущем состоянии) просто не до него?

    • 20 декабря 2013 Zidar

      Не, никакого подвоха нет :) С домом всё в порядке.
      Просто в какой-то момент мы поняли (а в собственном доме вдали от большого города это чувствуется особо сильно), что еще не готовы к осёдлой жизни.

  • 21 декабря 2013

    Ребят с лесопилки обвинять думаю не стоит, такая картина практически везде — работаю с деревом и беру материал регулярно. Даже идеально распиленные доски и брус, полежав летом на открытом воздухе всего сутки-двое, могут дать значительную деформацию, вследствии потери влаги. Недоработкой с их стороны может быть то, что вовремя не убирают опилки с рельсов по которым передвигается пилорама. Есть смысл покупать материал распиленный на дисковой пилораме, это можно определить по полукруглым следам от пилы на доске и такие доски дают меньше отходов при обработке. Я бы поступил так: материал для каркаса лучше покупать зимой (меньше влаги и нет грибка) и хранить в штабеле под навесом до лета — пусть продувается, а летом дать ему полежать на жаре с месяц, потом можно фуговать и пропускать через рейсмус, а также весь выровнять по ширине (получится где-то 180-190 мм.) и нарезать углы. Это решает проблему щелей между треугольниками при сборке и последующей усушке сырой доски. А также применения силы и кувалды при подгонке на монтаже. Целесообразно было бы применить силиконовый герметик при сборке треугольников (тонкая полоска у внешней кромки каркаса), потому что когда дом начнёт постоянно отапливаться зимой, то каркас даст ещё незначительную усушку и тёплый воздух может уходить через щели.

    • 22 декабря 2013 Zidar

      Про герметик — в нашей конструкции каркас снаружи обтянут ветрозащитой, так что появление щелей между досками не приводит к сквознякам. А уж толщина щелей по-любому недостаточна для образования замкнутого конвективного потока в них, приводящего к переносу тепла.

  • 21 декабря 2013

    Ваш опыт, безусловно, будет полезен многим. Спасибо за труд.

  • 15 января 2014

    Всем привет!Товарищи!Кто может спроектировать,естественно за вознаграждение подобный каркас купола по Карме?(рёбра,обшивка,вент.зазор).Обращаться по тел.89213301318

  • 23 февраля 2014

    Zidar, подход к организации строительства дома выше всех похвал!
    Можете подсказать, какой вид холлофайбера, где и по чём покупали?
    На сайте http://www.hollowfiber.ru/gde-kupit-hollofayber или у их представителя http://welltex.ru/ ?

    • 24 февраля 2014 Zidar

      Благодарю!
      Вид — не помню, какой-то из строительных (тот, что пожестче). Цены те уже неактуальны давно. Покупали непосредственно у производителя, завода «Термопол» в Москве (на юге, внутренняя сторона МКАД).

  • 5 апреля 2014

    Молодцы! Тоже будем ШАРИК строить!!!

  • 3 июня 2014

    Судя по зимним снимкам, с вентиляцией кровли Вы промахнулись(?): кое-где сосульки, т.е. тепло уходит. То, что «холлофайбер не удерживает влагу», означает только, что через него проходит и теплый воздух. Кровля должна вентилироваться конвективно внешним воздухом, зазора же между кровлей и стеной в районе «поднебесника», а также выхода для воздуха(трубы) наверху не видно, где они? Т.е. получается, что пароизоляцию Вы не поставили, влажный воздух проходит через утеплитель и ветроизоляцию, скапливаясь под OSB плитой… часть его просачивается через щели, в рез-те — сосульки.
    Многогранная крыша сильно усложняет конструкцию вентиляции кровли. Получается так, что над одним куполом надо ставить ещё один. Такие соображения, не претендующие, впрочем, на истину. Вам виднее.

    • 3 июня 2014 Zidar

      Сосульки образуются по разным причинам :) Например может припечь весенним солнышком и снег может начать таять.

      Проблема с вентиляцией подкровельного пространства, на мой взгляд, одна из самых сложных в геокуполе. И вот ведь незадача, универсального, «правильного» варианта пока не придумали (или уже придумали, но на момент постройки купола его не было). Проблема куда как сложнее, нежели в случае плоской крыши, и, естественно, самые замороченные нюансы всплывают только в процессе моделирования/постройки. :(

  • 18 июля 2014 Aleksey

    доброго дня.
    Раскажите пож.Ваш опыт эксплуатации утеплителя из холлофайбера.
    скатывается в комки? Воду в себя берет? Тепло сохраняет? Проминается,слеживается?
    спасибо

    • 18 июля 2014 Zidar

      В комки не скатывается.
      Воду не набирает. Если специально намочить, конечно, материал станет мокрым, но влагу из вохдуха в себя не насасывает.
      По сохранению тепла всё хорошо.
      Существенного слёживания не заметил.
      Короче говоря, спокойно можно пользоваться

  • 18 июля 2014 Aleksey

    Спасибо!

    Забыл задать еще 2 важных вопроса
    1. теплопроводность если известна.
    2. какую плотность использовали 500 или 1000
    спасибо

    • 18 июля 2014 Zidar

      Теплопроводность стандартная, такая же как и у других аналогичная утеплителей — т.е. несущественно выше теплопроводности воздуха.
      Плотность 1000, если я правильно помню.

  • 18 мая 2015 Александр Субботин

    прошу рекомендации как рубить идеально ровную полусферу = купол?

    • 19 мая 2015 Zidar

      1. Использовать ровный пиломатериал. В идеале — пропущенный через специальный станок.
      2. Понимать, что каркас — это только первая, не самая сложная и затратная по времени часть работы.

  • 15 октября 2015 Arman Shabalba

    ПРЕКРАСНЕЙШЕЕ РЕШЕНИЕ!

  • 15 октября 2015 Егор Уразакаев

    Сергей и Марина доброго времени суток! Перечитал все о ГЕОКУПОЛЕ на вашем сайте! Очень, очень интересно, буду строить себе такой-же. Как сейчас дом себя ведет? Что можно было бы улучшить? Спасибо!

    • 22 октября 2015 Zidar

      Добрый день, Егор.
      Решение интересное, необычное, однако непростое. Рекомендую сперва потренироваться на чём-то поменьше размером и частотой. Например построить сарайчик 2-й частоты без утепления и с упрощенной схемой кровельного пирога.

      Если бы я сейчас строил геокупол, наверное ориентировался на:
      1. гораздо меньшую площадь — только самое-самое необходимое. Ну правда, нам реально столько не надо.
      2. меньшую частоту. К сожалению, когда я делал проект, схема купола 3-й частоты с выровненным основанием еще не была широко известна. Соответственно интересна схема не 1/2 шарика, а что-то ближе к 5/8.
      3. другое деление на этажи. 1 этаж чисто технический: мастерская, оперативный запас дров, печка, подсобное помещение; 2 этаж жилой. Делать двухуровневой жилую зону на мой взгляд нерационально. Расположение дровяного котла в цокольном этаже позволит использовать гравитационный принцип циркуляции в системе водяного отопления.

      Как себя дом сейчас ведёт — мне неизвестно. Еще в 2012 году мы уехали путешествовать, и с тех пор наша жизнь сильно изменилась, возвращаться в дом мы не планируем.

      • 28 ноября 2015 Dmitry Kutsko

        Эх, как жаль, что об этой крутой твоей стройке узнаю только сейчас… Хотя, в 2012 году я ещё куполами ну совсем не интересовался.
        А вы в этом родовом поместье дом так и бросили? Какова его судьба-то?

        • 30 ноября 2015 Zidar

          Дима, привет!
          Сам знаешь, у нас с тех пор жизнь кардинальным образом уже 2 раза поменялась :) (Большое Путешествие и затем Словения)

          Мы в Междуречье давно уже не были, так что текущее состояние дел мне неизвестно. Возвращаться не планируем.

          • 10 мая 2016 Darkstar

            Что ж, наверное, хорошо, когда нет якоря =)

      • 15 декабря 2019 KetKat

        2-reki.ru сайт междуречья) Дом ведет себя неплохо. Могу отметить пару нюансов:
        1) Вентиляция подкровельного пространства — в куполе оч важная составляющая,необходимо с самого начала продумывать. Сейчас в общем доме реализована обычная схема, изнутри-наружу : вагонка, пароизоляция, утеплитель, ветрозащита, вентзазор, OSB, мягкая кровля. Для работы вентзазора в коньке купола сделаны вентклапана + труба естественной вентиляции.
        2) Окна все-таки подтекают с нижних кромок т.к. битумная лента со временем теряет герметизирующие свойства, будем в след сезоне думать и герметизировать))
        3) Холофайбер в качестве утеплителя хороший выбор, за все время с ним ничего не случилось, даже когда он набрал в себя много конденсата/воды достаточно было его просто просушить..

        Дом обзавелся пристроем (прихожей) также внутри есть перегородки и второй этаж отделывается). Скоро проведем электричество 380в.

  • 5 ноября 2015 Егор Уразакаев

    Спасибо большое! Ответ точен и рационален! Пусть Бог поможет вам найти то, чего желает душа в своих глубинах, мне Он уже помог! Путешествия расширяют рамки мышления и сознания. Надеюсь получите то, к чему стремитесь. С уважением Егор

  • 14 января 2016 dogzer

    Сегодня получил данные по строительному холофайберу. Это полная шляпа. У него есть три возможности Вас убить! 1 — пожар (Г3,В2 — нормальногорючий и умеренновоспламеняемый) 2 — дым (Д3 высокая дымообразование), 3 — ядовитые продукты горения (Т3 — высокотоксичные материалы). Лучше уж заложить минеральную вату и все гидро и пароизоляционные пленки (они бывают негорючие) чем создать будку самоуийств…..

    • 10 мая 2016 Darkstar

      Жить вообще вредно. От этого умирают.

      Наверное, надо к минеральной вате не забыть все деревянные конструкции вымочить в огнезащитном составе, а то непорядок — вата останется, а каркас сгорит.

    • 15 декабря 2019 KetKat

      ВСЕ утеплители в ненормальных условиях (Пожар) могут вас убить)) а дерево и подавно т.к. выделяет больше всех углекислого газа) Не доводите ситуацию до ненормального состояния, будьте бдительны, повесьте датчики противопожарные и все будет хорошо) При температурах до 100 градусов синтепон инертный материал) Кстати, пленки и холофайберу нужны т.к. материал довольно прозрачен для пара и ветра))

  • 27 марта 2016 Igor Alexeeff

    Здравствуйте! Прекрасный вариант дома, спасибо за подробный рассказ! Можно куда-то выложить 3D модель, которую вы сделали? Совершенно понятно, что это стоило вашего труда — но если за адекватную цену к примеру скачать можно будет наверняка многим потребуется, вам денежка а кому-то польза. Спасибо!

    • 27 марта 2016 Zidar

      Не думаю, что это хорошая идея.
      Модель совсем не идеальная. Там и ошибки есть, и просто неоптимально выполненные элементы.
      Повторять такую конструкцию один-в-один идея плохая.
      Более того, у каждого дома свой набор окон, дверей, элементов внутреннего пространства и т.п. А именно они представляют основную сложность в рисовании.

      Если нужно понимание того, по каким принципам считать и рисовать купол — на форуме forum.domesworld.ru всё подробнейшим способом расписано, рекомендую.

  • 28 марта 2016 Igor Alexeeff

    Благодарю Вас за ответ! Удачи!)

Добавить комментарий

Для добавления комментария авторизуйтесь или войдите через Facebook