Строительство купольных домов

Многие считают сферические дома чудачеством, но находится немало и тех, кого привлекают столь эксцентричные архитектурные решения. Стоило появиться нескольким новаторам, построившим сферические дома вместо традиционных коттеджей, как в сети тут же разгорелись жаркие дискуссии. Впрочем, сама идея сферического жилья не нова. Концепцию геодезического купола разработал немецкий инженер Бауэрсфельд еще в 1926 году.

Сторонники и противники «круглых» метров жилплощади аргументируют свои тезисы как существующими, так и несуществующими проблемами. В итоге простому человеку, на которого и ориентировано данное жилье, разобраться в теме становится очень сложно.

Попробуем вместе проанализировать имеющуюся на сегодняшний день информацию, относительно домов полукруглой формы. Итак, сподвижники «круглой» архитектуры первым делом отмечают, что сфера обладает наибольшим объемом при наименьшей площади поверхности среди всех прочих геометрических тел. С этим нет смысла спорить, ибо данный факт давным-давно доказан. Получается, что дом-сфера для строительства потребует меньше материалов, а значит, единица его площади окажется дешевле, чем при традиционном строительстве.

Площадь стен и крыши дома-коробки площадью 100 м² (10×10×5) будет равна 300 м². И это при условии, что крыша плоская. Если крыша скатная, то общая площадь всех поверхностей окажется еще большей. У дома формы правильной полусферы аналогичной площади максимальная высота окажется 5,6 м, а площадь поверхности составит около 200 м², т.е. на треть меньше.

Правда, внутренний объем данного сферического дома тоже будет меньше. Если квадратный дом 10×10×5 м обладает объемом 500 м³, то полусфера аналогичной площади имеет объем около 370 м³. Об этом сторонники домов-сфер почему-то стараются не упоминать.

В том, что сферический дом проигрывает прямоугольному по внутреннему объему, совсем не минус. Площадь у него та же, а вот отапливать «лишнюю» кубатуру не придется. С этим отчасти связана и экономия на отоплении.

Надо признать, что с точки зрения устойчивости, рациональности и энергосбережения, дом-сфера во всем лучше прямоугольника. Сложно сказать, кто именно первый обратил на это внимание, но сферические дома были известны во все времена. Посмотрите хотя бы на традиционные жилища эскимосов – иглу. Это прекрасный пример бескаркасного сферического укрытия.

Кстати, о каркасах. Все купольные дома можно условно разделить, как минимум, на два типа – каркасные (геодезические) и бескаркасные. Ну, с каркасными в принципе все понятно, хотя на самом деле там много интересных нюансов, известных только тем, кто «в теме». А вот на бескаркасных следует задержаться. Эскимосские иглу строятся из снежных блоков, которые в конструкции испытывают только нагрузки на сжатие. По такому же принципу в классической архитектуре возводятся все каменные купола.

Любопытно, что даже из слабого строительного материала, купольная конструкция при равномерно распределенных деформационных нагрузках обладает значительной устойчивостью. В качестве примера приведу самое обычное яйцо. Даже эту неидеальную сферу из тонкой хрупкой скорлупы невозможно раздавить в руке. Крица может сколько угодно давить на яйцо своим весом, но с ним ничего не случится. Однако когда приходит время, цыпленку внутри достаточно надавить клювом, и скорлупа тут же разламывается.

Уникальные свойства сферы заинтересовали японцев, родина которых, как известно, зачастую сотрясается подземными толчками. Сферические дома чрезвычайно сейсмоустойчивы. Причем не важно, каркасные они или бескаркасные. В Японии уже существуют целые массивы сферических домов. Немало примеров купольной архитектуры и в европейских странах. Тем не менее, массового характера сферическая застройка пока еще не приобрела.

Почему сферические дома не вытеснили традиционные?

Говорят, что архитектура будущего будет сферической. Тут же находятся люди, которые берутся утверждать, что такого никогда не произойдет. Однако какой смысл вообще спорить о будущем купольных домов. Если они выгодны, то давайте будем их строить уже сейчас. Если нет, то отложим эту тему до лучших времен!

Давайте разбираться по порядку. Приверженцы круглых домов называют следующие преимущества:

• энергосберегающая форма;
• дешевизна;
•  быстрота возведения;
•  аэродинамические свойства;
•  оригинальный дизайн;
•  сейсмоустойчивость.

Является ли форма полусферы энергосберегающей? Безусловно, да! Как уже было сказано и доказано в цифрах, при одинаковой площади, объем полусферы на почти четверть меньше, чем у «коробки». А раз меньше объем, то меньше нужно будет и отапливать. Кроме того, у сферы нет углов, которые, как известно, являются наиболее уязвимым местом конструкции в смысле теплопотерь.

Насколько дешевле обходятся «сфера»? Однозначно ответить на этот вопрос, увы, невозможно. Необходимо сравнивать дома одинаковой площади и построенные по одинаковой технологии. Именно поэтому сравнить и не получится, поскольку сферические дома возводятся по особым технологиям. Тем не менее, исходя из того, что площадь поверхности полусферического дома на треть меньше, чему прямоугольного с той же квадратурой, можно предположить, что «сфера» дешевле.

На практике же получается – значительно дешевле. Дело в том, что сферические дома не имеют перекрытий и крыши в обычном понимании. Весь купол построен из одного и того же материала. Тонкослойная гидроизоляция стоит дешевле любого кровельного материала.

Сферические дома, позиционируются как низкобюджетные, поэтому строятся из наиболее дешевых материалов. На постсоветском пространстве, в частности в Херсонской области, а потом и в российском Барнауле, на Урале, Камчатке и в других регионах недавно стали строить купольные дома из пенополистирола. Очевидно, что перебираться в «пенопластовое» жилье людей заставляет отсутствие средств на покупку квартиры или строительство полноценного коттеджа. Однако после заселения они не считают себя обделенными и даже гордятся своим необычным домом. Многие из них становятся звездами местных СМИ и даже могут увидеть себя на федеральных каналах.

Сферический дом из пенополистирола стоит по сегодняшним меркам весьма скромную сумму. Так, новатор с украинской херсонщины утверждает, что постройка дома площадью 50 м² обошлась ему около 6 000 $. Отопление в доме – дровяной камин с закрытой топкой. Интерьер выполнен в современном стиле и выглядит весьма симпатично. Альтернативы за такую сумму попросту нет. В противном случае Илье (так зовут хозяина дома) пришлось бы всю жизнь снимать жилье и бегать с квартиры на квартиру.

На строительство сферического дома у Ильи ушло две недели, притом, что сама конструкция была собрана за 20 часов силами двух человек и без привлечения строительной техники. В качестве основного строительного материала выбран полистирол и полистиролбетон. Блоки скрепляли между собой монтажной пеной. Затем, конструкцию снаружи и изнутри оштукатурили по сетке. Сверху провели гидроизоляцию. Материал гидроизоляции не уточняется, но видимо это была одна из полимерных мастик.

К слову, весь купол является, по сути, крышей. Если у прямоугольного дома стены, как правило, не мокнут, то в купольном доме капля проходит, что называется, от макушки до пят. Это означает, что гидроизоляция должна доходить до самого низа, и переходить на отмостку.

Для того чтобы качественно гидроизолировать площадь в несколько сот метров, необходимо изрядно потратиться, даже если использовать самые дешевые решения. Очевидно, что стоимость сферического дома во многом зависит от того, как именно будет решено производить гидроизоляцию.

Важна ли аэродинамика? Безусловно, купольные дома имеют минимальную парусность. Недаром купола устанавливают на полярных станциях, где скорость ветра может достигать 200 км/ч и более. Для менее экстремальных широт проблема аэродинамики имеет уже не столь большое значение. К тому же, если говорить о ветрах ураганной силы, то не следует забывать о значении массы постройки. Сферические дома из полистирола весят очень мало (не более 1 тонны на 50 м²), поэтому их обтекаемость – не столько преимущество, сколько необходимость.

Об оригинальном дизайне. Непривычный вид сферических домов способен превратить ландшафт в инопланетный. Кто-то может спутать такие дома с культовыми сооружениями, другие – принять за обсерваторию. Но, так или иначе, в оригинальности купольным домам не откажешь. В мире много эксцентричных особ, и их вряд ли оттолкнет мысль о том, что соседи прозовут их гуманоидами.

Жить в круглом доме весьма комфортно, по крайней мере, так утверждают те, кто там уже живет. Первое впечатление от интерьера – уютно и стильно. Но хозяевам явно пришлось столкнуться с одной проблемой: обычная мебель, в виду ее прямоугольности, не очень-то хочет эргономично вписываться в «круговую» обстановку. Скорее всего, придется делать мебель на заказ, а это дополнительные расходы.

Сейсмоустойчивость. Ели бескаркасный дом купольной формы выполнен без ошибок, и нагрузки в ограждающей конструкции распределяются равномерно, то при сильном землетрясении он разрушится последним. Здесь все верно.

Так почему же все-таки мы все не живем в сферических домах? Причин на то достаточно много. Если говорить о домах из пенополистирола, то напрашиваются сразу две – низкая экология жилья и незащищенность конструкции от проникновения внутрь. В таком доме нет смысла устанавливать бронированные двери и решетки на окнах.

Теоретически, злоумышленники могут проникнуть в дом, проделав дыру перочинным ножом. Посудите сами – стены из пенополистирола (максимум из полистиролбетона, который тоже свободно режется), и никакого дополнительного ограждения. Арматурный каркас сильно удорожит конструкцию и дополнительно нагрузит фундамент.

Геодезические дома, позиционирующие себя как экожилье, строятся на каркасе, и утепляются эковатой. В данном случае проблема экологии решена полностью, а по безопасности такие постройки приравниваются к каркасным домам. Однако геодезические экодома обходятся практически столько же, сколько и обычные каркасные. В сухом остатке остается только оригинальность дизайна и сейсмоустойчивость. Очевидно, что этого мало для того, чтобы завоевать рынок коттеджного строительства.