Расчет купольного дома: Калькулятор купольного дома. Геокупол. Расчет купольного дома

Содержание

Инструкция к калькулятору для расчёта купольных конструкций

Данная страница — инструкция к калькулятору для расчёта купольных конструкций, в том числе купольных крыш и купольных домов.

Страница с калькулятором находится по ссылке: калькулятор.

По умолчанию выставлен русский язык интерфейса. Его можно сменить, выбрав нужный в выпадающем списке «Язык».

выбор языка интерфейса

Инструкция к калькулятору

Исходные данные.

Область «Исходные данные» предназначена для задания геометрии каркаса. Можно изменять параметры в следующих полях:

«Многогранник» — многогранник на основание которого строится вся конструкция. Возможны два варианта: икосаэдр и октаэдр.

«Частота, V» — количество разбиений вершин. При увеличении  частоты, увеличивается количество вершин и ребер соответственно. Чем больше это значение, тем больше форма каркаса приближается к сфере и тем меньше длина рёбер.

Икосаэдр — многогранник, у которого значение частоты разбиения V равно 1.
Октаэдр — многогранник, у которого значение частоты разбиения V равно 1.

Значение частоты разбиения равное единице соответствует конструкции в виде икосаэдра или октаэдра в зависимости от того какой многогранник задан в графе «многогранник». При увеличении частоты происходит разбиение рёбер многогранника на части. Количество рёбер, составляющих разбитое ребро, равно частоте разбиения.

Частота разбиения икосаэдра.

«Класс разбиения» — этот пункт отвечает за выбор способа разбиения, а следовательно и формы конечной конструкции.

При частоте разбиения равной двум и более возможны различные варианты каждого разбиения. Эти варианты делятся на классы. Если спроецировать разбиение на грань икосаэдра, то все возможные классы разбиения икосаэдра можно представить в виде схемы.

Классы разбиения купольных конструкций.

В калькуляторе римскими цифрами обозначены основные классы, всего их три. Арабскими цифрами обозначены вариации основных классов.

Аналогично способы разбиения задаются для октаэдра.

«Метод разбиения» — позволяет сделать выбор между «Равные хорды», «Равные дуги» и «Мексиканец».

«Осевая симметрия» — выбор оси симметрии, которая учитывается при отсечении части купола от сферы и выстраивании купола по вертикали. Возможные варианты:

  • Pentad — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходится 5 рёбер.
  • Cross — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходится 6 рёбер.
  • Triad — ось симметрии проходит через грань.

«Фулерен» — выбор формы купола в виде фулерена, который вписывается («вписанный») в сферу, или описывает её («описанный»). Поле «Фулерен» не доступно при выборе варианта соединения «Joint».

купол в форме фулерена

«Выравнивание основания» — позволяет выравнивать основание относительно плоскости основания за счет изменения длин рёбер у основания купола. Поле «Выравнивание основания» не доступно при выборе способа соединения «Cone» или выборе формы фулерена.

Функция «выравнивание основания» изменят длину рёбер у основания купола таким образом, что вершины купола на внешней его поверхности располагаются в плоскости основания.  Вершины купола на внутренней поверхности купола в общем случае не располагаются в плоскости основания, а строятся по общему принципу — к центру купола от его внешней поверхности.

При включении «выравнивания основания» рёбра своей широкой стороной лежат в плоскости горизонта в случае, когда в поле «часть сферы» выбрано 1/2. В остальных случаях, они не лежат в плоскости горизонта.

«Часть сферы» — выбор части сферы, из которой будет состоять купол. Для куполов разной частоты возможны различные пропорции отсечения.

Размеры и способ соединения

Поле «размеры и способы соединения» позволяет задать размеры сферы и выбрать способ соединения ребер купола. Параметры поля:

«Радиус сферы, м» — задается радиус сферы в метрах.

«Способ соединения» — выбор способа соединения рёбер. Более подробно о способах соединения можно посмотреть в статье: Виды соединения и коннекторы (соединители) для купольных конструкций.

В выпадающем списке можно выбрать следующие варианты соединений:

  • «Piped» — способ соединения с использованием коннекторов. При выборе данного способа соединений появляется дополнительное  поле, в котором можно задать диаметр трубы, составляющей коннектор.
  • «GoodKarma» — безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро составляют два бруса. При выборе данного способа соединения появляется дополнительное поле, в котором можно задать способ соединения рёбер по часовой стрелке или против часовой стрелки.
  • «Semikone» —  безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро составляют два бруса.
  • «Cone» — безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро состоит из одного бруса.
  • «Joint» — безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро состоит из одного бруса. При выборе данного способа соединения появляется дополнительное поле, в котором можно задать способ соединения рёбер по часовой стрелке или против часовой стрелки.
    Способ «Joint» не доступен для купола в форме фулерена.
  • «Nose» — безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро состоит из одного бруса. Возможность выбора данного способа соединения предусмотрена только для купола в форме фулерена. Чтобы данный способ соединения появился в списке вариантов соединения, нужно предварительно задать форму купола в виде фулерена в поле «Фулерен» в разделе «Исходные данные». Для этого в поле «Фулерен» нужно выбрать один из вариантов: «Вписанный» или «Описанный». При выборе данного способа соединения появляется дополнительное поле, в котором можно задать способ соединения рёбер по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Для всех способов соединения рёбра у основания купола состоят из одного бруса.

Для многогранников в виде октаэдра в текущей версии калькулятора не реализован расчет соединения «Cone». Вместо него калькулятор рассчитывает значения, как для типа соединения «Piped» с нулевым диаметром трубы.

Размеры рёбер

В этом поле задаются ширина и толщина рёбер в миллиметрах.

Схема купола

В правой части калькулятора отображается схема заданного купола. Купол можно вращать мышкой и приближать и отдалять его колесом мыши.

В калькуляторе можно посмотреть: каркас, кровлю, схему и план, нажав соответствующую кнопку. Их также можно вращать, увеличивать и уменьшать.

Схема

На схеме купола показаны обозначения рёбер, граней и вершин.

Кровля

Разными цветами показаны грани кровли различных размеров

Схема на вкладке «Кровля» позволяет исключать из расчёта отдельные грани и рёбра конструкции. Для исключения грани, нужно щёлкнуть по ней мышкой. Для исключения ребра нужно исключить примыкающие к нему с обеих сторон грани.

При исключении из расчёта граней и рёбер во вкладке «Кровля» значения в других вкладах и разделах калькулятора пересчитываются автоматически.

Данная функция может быть полезна для анализа возможных проёмов в конструкции, например для дверей и окон. А также для расчёта таких конструкций как беседки, навесы, козырьки и другие.

План

На плане приведена проекция вершин купола на плоскость проходящую через основание купола

Во вкладке «План» можно увидеть проекцию нижних рёбер конструкции на плоскость в основании. А также размеры от центра сферы до концов проекций и высоту концов рёбер.

Выделив мышкой отдельные рёбра, можно увидеть аналогичную информацию для любого ребра купола.

Повторный щелчок мыши снимает выделение.

Если во вкладке «Кровля» исключена грань купола, то при переходе на вкладку «План» автоматически подсветятся рёбра этих граней.

Чтобы увидеть план основания полностью, вращайте схему курсором.

Результаты измерений

Содержимое блока «результаты измерений» становится видимым при щелчке по заголовку этого блока «результаты измерений».

Блок с результатами измерений

Название каждого поля отвечает само за себя.

В блоке «Размеры» указано количество размеров и количество самих элементов:

«Граней» — первое число указывает количество размеров, второе число показывает количество граней.

На схеме грани одного размера показаны одним цветом.

«Ребер» — первое число указывает количество размеров, второе число показывает количество рёбер. На схеме рёбра одного размера показаны одним цветом и обозначены одинаковыми буквами.

«Вершин» — первое число указывает количество вершин к которым подводятся разные рёбра без учета того, что к вершинам у снования подводится меньше рёбер. Второе число показывает количество вершин.

Рёбра

В блоке рёбра показаны вид, размеры и количество всех рёбер рассчитанного купола.

На схеме используются следующие обозначения:

Обозначения на чертежах рёбер.
  1. Индекс ребра и его цвет в «каркасе», «схеме», плане и других блоках калькулятора. В качестве индекса используются латинские буквы.
  2. Количество рёбер данного типа (индекса).
  3. Кнопка смены (поворота) вида на ребро.
  4. Значение двугранного угла между внешней плоскостью ребра (по отношению к куполу) и плоскостью отреза.
  5. Числовое обозначение вершины, в которую ребро упирается данным торцом.
  6. Значение двугранного угла между плоскостью ребра и прилегающей к нему гранью купола.

Если правая сторона рёбер выводится не корректно, то следует увеличить ширину окна браузера, в котором открыт калькулятор. Рекомендуемая ширина 1920 пикселей.

По умолчанию представлен вид на ребро с внешней стороны купола, на котором видна его «толщина».

Для типов соединения GoodKarma и Semicone доступна функция просмотра рёбер под другим углом — с «ширины» ребра с длинной его стороны. Для смены вида предназначена кнопка смены (поворота) вида. На получаемом виде используются следующие обозначения:

Вид ребра после поворота.

Обозначения:

  1. Индекс ребра и его цвет в «каркасе», «схеме», плане и других блоках калькулятора. В качестве индекса используются латинские буквы.
  2. Количество рёбер данного типа (индекса).
  3. Кнопка возврата (поворота) вида к начальному.
  4. Значение двугранного угла между широкой плоскостью ребра и плоскостью отреза.
  5. Числовое обозначение вершины, в которую ребро упирается данным торцом.

Для возврата к прежнему виду предназначена кнопка возврата к виду поумолчанию.

При распиле рёбер торцовочной пилой иногда удобно ориентировать ребро широкой стороной вниз. Тогда углы поворота пилы будут отличаться от получаемых в калькуляторе поумолчанию. Для их пересчёта можно воспользоваться функцией поворота ребра или отдельным калькулятором углов торцовочной пилы.

Грани

В блоке грани показаны вид, размеры и количество всех граней рассчитанного купола.

Обозначения на гранях.

Обозначения:

  1. Числовой индекс грани и его цвет на «схеме».
  2. Количество граней данного типа (индекса).
  3. Числовое обозначение вершины грани.
  4. Обозначение ребра и двугранного угла между широкой плоскостью ребра и прилегающей к нему гранью (для двух прилегающих граней угол одинаков).
  5. Значение высоты грани.
  6. Длина отрезка от вершины грани до точки пересечения высоты с ребром.

Вершины

Для типов соединения «Piped», «Cone» и «Nose» доступен блок «Вершины».

В блоке вершины показаны вид, размеры и количество всех вершины рассчитанного купола.

Обозначения вершин.

Обозначения:

  1. Числовой индекс вершины, используемый в «схеме» и других блоках.
  2. Количество вершин данного типа (индекса).
  3. Буквенный индекс ребра.
  4. Значение угла между соседними ребрами. Угол приведен в проекции на плоскость перпендикулярную прямой, проходящей через центра купола и вершину.
  5. Значение угла торца ребра. Угол приведен в проекции на плоскость перпендикулярную прямой, проходящей через центра купола и вершину.

В текущей версии калькулятора углы при вершинах корректно вычисляются для икосаэдра.

Результаты конструирования

Чтобы сохранить результаты конструирования можно воспользоваться адресом страницы калькулятора, который автоматически меняется в зависимости от введенных данных.

Получившуюся ссылку удобно использовать для передачи другим людям купольной конструкции, с заданными Вами параметрами.

Скачать модель получившейся конструкции  в формате .obj можно с помощью кнопки «выгрузить». Она расположена после результатов вычислений в нижней части страницы в блоке полезных ссылок.

Блоки калькулятора

Открывая страницу калькулятора на устройствах с самым популярными размерами экранов, можно увидеть только верхнюю область калькулятора. В ней обычно видны блоки:

  • «Исходные данные»
  • «Результаты и способы соединения»
  • «Размеры ребер»
  • «Результаты измерений»
  • Схема купола
  • Кнопки переключения вкладок: «Каркас», «Схема», «Кровля», «План».

Чтобы увидеть блоки с чертежами рёбер и схемами граней и вершин, нужно прокрутить страницу вниз.

Общий вид страницы калькулятора.

Калькулятор стоимости дома | Круглый дом

Выберете внутреннюю отделку стенМДФ 6ммОСБ 6ммЛаминатВагонкаЛДВП 3,2 мм (гладкий)ФСФ фанера 6,5 ммГипсокартон на ОСБЛДВП 4-6 мм (текстурированный)

Внутренняя отделка стен – требующий особого внимания элемент любого дома. Она должна не только быть тщательно подобрана по текстуре и цветовой гамме, но и должна отвечать требованиям назначения помещения, а значит иметь определенные параметры по влагостойкости, износостойкости и пожаробезопасности. Стены купольного дома не имеют никаких ограничений по возможностям использования внутренних отделочных материалов. Трудности могут возникнуть только при использовании крупноформатных настенных керамических плиток, поэтому их стоит заменить плитками меньшего размера или мозаикой. Учитывая, невозможность расчета отделки каждого отдельного помещения, вы можете выбрать тот вариант отделки, который будет являться основным в вашем доме.

МДФ – это материал, который широко используется в процессе изготовления корпусной мебели или обшивки стен, являясь одним из самых дешевых вариантов отделки. Аббревиатура данного материала – древесноволокнистая плита, изготовленная из продуктов переработки древесины. МДФ плиты для облицовки стен и сборки мебели изготавливаются посредством спекания под давлением. Исходный материал состоит из мелко-дисперсионной древесной стружки и связующих компонентов. При желании, этот материал может быть предварительно нарезан на ЧПУ станке. Этот материал не является финишным и поэтому требует дальнейшего покрытия лакокрасочными или другими финишными материалами.

ОСБ плита – это ориентированная стружечная плита, которая представляет из себя древесностружечный материал склеенный специальным полимером. Эти листы изготавливаются только из высококачественной стружки, которая кладётся особым перпендикулярным друг другу образом. Формируется сам лист при помощи синтетических смол, под высокой температурой и давлением. Благодаря своей надёжной структуре материал широко используется при возведении домов по каркасной технологии. При желании, этот материал может быть предварительно нарезан на ЧПУ станке. Этот материал не является финишным и поэтому требует дальнейшего покрытия лакокрасочными или другими финишными материалами.

Ламинат – напольное покрытия на основе древесноволокнистой плиты высокой плотности, верхним слоем которой является защитно-декоративная износоустойчивая плёнка. Сегодня ламинат на стене в интерьере встречается все чаще, поскольку отличается многообразием рисунков и фактур, имитируя дерево, паркет, камень и другие материалы. За ним довольно просто ухаживать, и он способен долго сохранять свой первоначальный вид.

Вагонка – специально обработанная обшивочная доска, изготовленная из натуральной древесины, имеющая соединение «шип-паз». Используются для внутренней и внешней отделки жилых и других типов помещений. Это довольно распространенный отделочный материал, часто применяемый именно в отделке купольных зданий. Для сохранения эстетичного внешнего вида вагонка требует дальнейшего покрытия лакокрасочными материалами.

Ламинированная древесноволокнистая плита (ЛДВП) – листовой материал, получающийся в результате прессования смеси из древесных волокон и специальных клеевых добавок под высокими температурами, с последующим нанесением на лист слоя специальной бумаги. Этот материал интересен, во-первых, очень низкой ценой, а во-вторых, наличием финишного покрытия, что позволяет осуществлять отделку в кратчайшие сроки. Единственным недостатком является его малая толщина, которая на участках больших пролетов между вертикальными стойками требует монтажа дополнительных горизонтальных ребер жесткости. При желании, этот материал может быть предварительно нарезан на ЧПУ станке.

Фанера ФСФ — это вид влагостойкой фанеры, изготавливаемой из березового, букового или соснового шпона с применением фенолформальдегидных клеящих смол. ФСФ отличает хорошая водостойкость, механическая прочность и относительно хорошая износоустойчивость. Фанера ФСФ отлично подходит для изготовления строительных конструкций, но с успехом применяется во внутренней отделке помещений, а также в мебельном производстве. Выше перечисленные свойства ФСФ фанеры делают ее одним из самых популярных видов фанеры. Этот материал не является финишным и поэтому требует дальнейшего покрытия лакокрасочными или другими финишными материалами.

Гипсокартон (ГЛК) представляет из себя композитный материал, который выпускается в виде листов, основой которых служит гипс, облицованный картоном с наружных сторон. Листы гипсокартона могут являться хорошей основой для нанесения различных отделочных материалов, таких как краска, обои, керамическая плитка, мозаика и других. В нашем расчете предложен вариант крепления гипсокартона толщиной 9мм на предварительно смонтированное основание в виде листов ОСБ толщиной 6мм. Монтаж основания входит в расчет стоимости.

Ламинированная древесноволокнистая плита (ЛДВП) – листовой материал, получающийся в результате прессования смеси из древесных волокон и специальных клеевых добавок под высокими температурами, с последующим нанесением на лист слоя специальной бумаги. В процессе изготовления листы формуются с помощью специальных прессформ, приобретая определенную рельефность. К преимуществам данного материала следует отнести его влагостойкость, большое разнообразие форм и рисунков, а также наличие как матовых, так и глянцевых видов покрытий его поверхности. Наличие финишного покрытия позволяет осуществлять отделку в кратчайшие сроки. Недостатками этого типа отделки является высокая стоимость материала и малая толщина, которая на участках больших пролетов между вертикальными стойками требует монтажа дополнительных горизонтальных ребер жесткости. При желании, этот материал может быть предварительно нарезан на ЧПУ станке.

Купольные дома скайдом: расчет, планировка, интерьер, плюсы и минусы, фото внутри и снаружи.. Как самостоятельно произвести расчет и планировку купольного дома

Мы привыкли к тому, что подавляющее большинство зданий имеет прямоугольную форму с четко выраженными стенами и крышей. Однако существуют необычные для нашего глаза дома, у которых стены и крыша – это одно целое, а их конструкция отличается от традиционной прямоугольной. К таким строениям относятся купольные здания.

Что такое купольный дом

Нередко купольные здания называют скайдомом – по названию строительной компании, которая массово продвигает постройки такой необычной формы. Еще одно название дома куполообразной формы – дом-сфера. Отличительной чертой скайдома является его круглая форма. Купол – очень жесткая и надежная конструкция и им можно накрыть большое пространство, не используя при этом какие-либо дополнительные промежуточные опоры.

Площадь внешней поверхности сферы всегда меньше площади любой другой фигуры с таким же внутренним объемом. Именно поэтому при строительстве купольного дома для ее внешней поверхности используется меньшее количество строительных материалов.

Плюсы и минусы купольного дома

Необычность формы купольного здания можно отнести как к положительным качествам, так и к недостаткам. Для людей, желающих показать свою индивидуальность, необычное круглое здание будет гордостью, однако оно с трудом подойдет для того, кто старается не выделяться из толпы.

достоинства скайдома

  • вес купольных домов относительно небольшой, поэтому при их возведении можно применять любые типы фундаментов, однако экономически целесообразнее использовать легкие ленточные или свайные;
  • при строительстве купольного дома благодаря меньшей площади поверхности снижается количество требуемых стройматериалов, причем экономия может достигать 30%;
  • стены и крыша скайдома составляет единое целое, для такой постройки нет необходимости в стропильной системе;
  • благодаря аэродинамической форме купольное здание способно выдерживать сильные ветровые нагрузки (до 70 м/с), причем вне зависимости от направления ветра;
  • купольный дом способен выдержать большие снеговые нагрузки, к тому же, из-за своей формы, снег может задерживаться лишь в верхней части купола.
  • в отличие от традиционных построек, купольная конструкция не складывается даже при значительном повреждении;
  • обогрев и кондиционирование скайдома обойдется дешевле по сравнению со зданием другого типа такой же площади из-за того, что купольная конструкция имеет меньшую внешнюю поверхность;
  • внутри купольных домов более светло по сравнению с традиционными постройками, так как потолок является своего рода вогнутым зеркалом, фокусирующим световые лучи;
  • для купольного здания применяются окна самой различной формы, причем они могут быть ориентированы в любую сторону. Традиционные прямоугольные лучше устанавливать в нижней части здания. При желании можно выполнить даже круговое остекление дома.

недостатки скайдома

  • при постройке дома наиболее трудоемкой работой является производство большого количества ребер различного размера, а также изготовление на них запилов для сопряжения при бесконнекторном способе соединения;
  • монтаж купольного здания осуществляется путем соединения большого количества фрагментов, поэтому предъявляются высокие требования к герметизации и утеплению всех стыков и швов;
  • внешние и внутренние поверхности купольного здания обладают определенной кривизной, в то время как практически вся обстановка дома имеет прямоугольную форму, что усложняет монтаж полок, карнизов, расстановку мебели, особенно при небольшом диаметре купола;
  • изготовление окон, имеющих форму, отличную от прямоугольной, стоит намного дороже по сравнению с обычными;
  • из-за отсутствия плоской поверхности непосредственно на куполе здания затруднена скрытая установка солнечных батарей и солнечных коллекторов.

Расчет купольного дома

Традиционным архитектурным куполом считается свод, образованный с помощью кирпичной или каменной кладки. Такие купола крайне редко используются при возведении частных домов. Развитие строительных технологий и применение современных материалов позволило создать новые приемы в сооружении купольных конструкций.

Существует несколько видов куполов, однако для частного строительства чаще всего используется два вида купольных конструкций:

  • арочный купол (купол-зонтик) – купол, внешне напоминающий зонт и образованный рядом изогнутых ребер, нижние стороны которых располагаются по окружности основания купола, а верхние сходятся у его центра;


  • геодезический купол – купол, представляющий собой сетку из множества плоских фигур, вписанных в сферу. Если необходимо придать куполу максимальную прочность, то сферу должен быть вписан треугольник, самая жесткая плоская фигура.

Изготовление ребер арочного купола является трудоемким и сложным процессом, а их установка, как правило, требует использования тяжелой строительной техники. Сборка же геодезического купола значительно проще, чем арочного, все работы по монтажу можно выполнить вручную, так как его элементы меньше и легче.

Материал для изготовления каркаса геокупола может быть самым различным, например, дерево, металл, пластик. Ребра (распорки) крепятся между собой с применением запилов (безконнекторные), специальных соединителей (коннекторные), внахлест и другими способами.

Для граней купольной конструкции выбор материалов еще более разнообразен: древесина, фанера, плита OSB, SIP-панели, экструдированный пенополистирол, пенопласт, и многое другое.

Из-за специфической конструкции далеко не все фирмы принимают заказы на изготовление купольного дома. При желании и наличии некоторого опыта в выполнении строительных работ можно самостоятельно возвести скайдом.

Расчеты купольных конструкций сложны, поэтому неспециалисту проще воспользоваться готовыми он-лайн калькуляторами, например, таким:

http://acidome. ru/lab/calc/

Параметры, необходимые для расчета купольного дома

Для расчета купола в он-лайн калькулятор необходимо ввести необходимые данные о виде, размере проектируемого купола и используемых материалах.

частота разбиения

В первую очередь выбирается частота V, т.е. определяется, на сколько будут разбиваться вершины. Частота разбиения обозначается как 1V, 2V, 3V и т.д.

За единицу 1V принимается вписанный в сферу икосаэдр – объемная правильная фигура, состоящая из 20 равносторонних треугольников, соединенных 30 одинаковыми ребрами. При различном значении частоты разбиения каждый треугольник, составляющий грань икосаэдра, будет в свою очередь разделен на следующее количество треугольников:

  • 2V – 4 треугольника;
  • 3V – 9 треугольников;
  • 4V –16 треугольников;
  • 5V – 25 треугольников;
  • 6V – 36 треугольников и т.д.

Чем выше частота разбиения, тем больше будет граней многогранника и он будет точнее вписываться в сферу. Увеличение количества граней приведет к тому, что ребра будут иметь все меньшую длину, а их количество – увеличиваться при увеличении прочности фигуры.


класс разбиения

Класс разбиения определяет форму многогранника. Используется 3 класса разбиения, которые обозначаются римскими цифрами. Фигура с частотой 1V является икосаэдром и может иметь только класс I.

Условно можно сказать, что многогранники с частотой 2V и выше образуются разбиением каждой грани икосаэдра на большее количество частей.

Линии сетки деления могут располагаться под разными углами к ребрам икосаэдра, а значит, грани новообразованных многогранников в зависимости от их проекции на грань икосаэдра будут иметь различный размер и различную форму. Именно этот угол будет определять класс, присваиваемый фигуре: I, II или III.

метод разбиения

Для разбиения многогранной фигуры применяются три основных метода:

  1. «Равные хорды»;
  2. «Равные дуги»;
  3. «Мексиканец».

Из-за того, что расчет купола методом равных хорд точнее и менее сложен, этот метод является более распространенным.

Методом равных дуг получается более равномерная сеть граней многогранника, однако неудобством является большее количество типоразмеров распорок.

Методом «Мексиканец» купол разбивается таким образом, чтобы уменьшить число типоразмеров распорок до значения, равного частоте деления.

осевая симметрия

При расчете купола выбирается ось симметрии для отсечения его части. При рассмотрении геодезического купола можно заметить, что многоугольник, вписанный в сферу, имеет два типа внутренних узлов: точки соединения пяти и шести распорок. При проектировании необходимо выбрать один из трех вариантов:

  • Pentad – прохождение оси через точку соединения пяти распорок;
  • Cross – прохождение оси через точку соединения шести распорок;
  • Triad – прохождение оси через треугольник, являющийся гранью многоугольника.

фуллерен

Вид купола «фуллерен» получил свое название от молекулярного строения некоторых веществ, которое представляет собой объемный замкнутый многогранник, чаще с пятиугольными или шестиугольными гранями.

Он-лайн калькулятор позволяет построить купольные конструкции в виде многогранника, гранью которого является треугольник. Если необходимо изменить тип грани на шестиугольник, следует выбрать «Фуллерен». Так как купол может быть или вписанный внутрь сферы, или описанный вокруг нее, при вводе данных в калькуляторе предусмотрен выбор соответствующего значения: «Нет», «Вписанный», «Описанный».

часть сферы

Чтобы при расчетах получить купол требуемой высоты, следует из пяти предлагаемых значений выбрать требуемое значение пункта «Часть сферы». Максимальная высота конструкции – 1/1 (т.е. полная сфера), минимальная – 1/4.

выравнивать основание

При необходимости выравнивания основания необходимо установить галочку напротив соответствующего пункта меню, при этом будет произведен расчет размеров и формы тех ребер, которые опираются на основание.

радиус сферы

Для расчета купола вводятся данные о радиусе проектируемой постройки.

способ соединения

Для соединения элементов конструкции между собой следует выбрать способ соединения: коннекторный (Piped), с помощью специальных соединителей, или бесконнекторный. Бесконнекторные способы GoodKarma, Semicone и Joint отличаются типом соединения, который можно рассмотреть на построенной программой схеме.

диаметр трубы

При выборе коннекторного (Piped) типа соединения, необходимо ввести в калькулятор диаметр трубы соединителя. Применение коннекторов значительно упрощает соединение ребер между собой, однако усложняет утепление и герметизацию.

ширина, длина

Для расчета размеров и количества ребер, составляющих каркас купола в соответствии с выбранным типом соединения необходимо ввести данные о материалах, которые планируется использовать.

По результатам введенных данных рассчитываются размеры, форма и количество ребер, необходимых для возведения купольной конструкции.

При выборе вкладки «Схема» можно увидеть расположение распорок купола, причем для упрощения сборки конструкции каждое ребро определенного размера обозначено своим цветом.

Вкладка «Кровля» позволяет рассчитать и выбрать вид кровли.

Вкладка «План» показывает разметку фундамента под куполом.

Планировка и интерьер купольного дома. Фото внутри и снаружи

Непривычным в скайдоме является его непрямоугольность, что нередко приводит к нерациональному использованию площадей и создает определенные трудности при планировке и оформлении интерьера. Любители простора и минимализма по достоинству смогут оценить купольный дом. Планировка любого здания во многом определяется размерами дома, его назначением, местоположением, финансовыми возможностями и, в конце концов, предпочтениями хозяев. Не может быть единого проекта, который удовлетворил бы всех и каждого.

Купольный дом сам по себе очень прочный, в связи с чем нет нужды во внутренних несущих стенах. Перегородки, разделяющие подкупольное пространство на отдельные помещения, могут быть выстроены в любом удобном месте.

Входная дверь может быть установлена непосредственно в конструкции купола, однако лучше выполнить небольшую пристройку к дому, которая будет выполнять функцию прихожей.

Также очень удобной будет пристройка-веранда, которая увеличит площадь здания.

Особенности скайдома позволяют разместить окна в любом месте купола, однако их расположение должно соответствовать внешнему дизайну здания. Круговое остекление дает возможность любоваться окружающим ландшафтом, а остекление верхней части купола – наблюдать за облаками и звездами.

Винтовая лестница является украшением интерьера любого дома. Для двухэтажного купольного здания оригинально будет смотреться такая лестница, размещенная в центре подкупольного пространства. Винтовая лестница не требует много места, в то же время она должна иметь достаточную ширину, чтобы смогли разминуться люди, движущиеся во встречных направлениях.

Интересным решением может быть размещение ванной комнаты, туалета, кладовки в центре купола, остальное пространство целесообразно разделить на зоны: гостиная, спальня, столовая и т. д.

Возможен противоположный вариант планировки, для чего все внутреннее пространство делится на сектора необходимой величины, а центр остается свободным для оборудования входов в помещения.

С целью увеличения общей площади и обособления создаваемых зон, нередко соединяют вместе несколько куполов, чаще отличающихся по размеру.

Для кухни очень важно иметь хорошее освещение. В купольном доме есть возможность установить большое количество окон и разместить у них рабочую стенку кухни, тем самым максимально использовать естественное освещение.

При выборе проекта стоит учитывать, что чем больше размеры здания, тем проще оформить внутренний интерьер купольного дома, так как кривизна поверхности будет менее заметна.

Купольный дом – это неплохой и оригинальный дом за относительно небольшие деньги, позволяющий людям жить в нем очень комфортно.

Расчёт стоимости купольных домов по индивидуальному проекту

Уважаемые Заказчики!

Мы будем  рады получить Ваше письмо — Заявку на Проектирование.  

Главный Архитектор заинтересован Выполнить проект для Вас и готов приступить к выполнению. 

Стоимость проектирования будет зависеть от многих факторов, связанных с местонахождением Вашего участка и Вашим заданием на проектирование. 

Просим Вас предварительно ответить на следующие Основные Вопросы и прислать нам для ознакомления: 

Участок 

1) Местонахождение участка — населённый пункт, район, страна (для климатического анализа)

2) План участка , стороны света (для учёта активности солнца)

3) План местности, на которой расположен участок (дороги, коммуникации, водоёмы, уклоны, другое)

4) Топографический план участка (гористость, уклоны, высоты,другое)

5) Характер грунтов (скала, грунты, пески, другое) 

Здания 

1) Площадь Здания 

2) Этажность здания

3) Состав и площадь помещений 

4) Должны ли технические помещения (котельная, вентиляционный блок и другие) находиться в Здании или они должны быть вынесены в отдельное строение?

4) Какие ещё объекты необходимы на участке (бассейн, сауна, гараж, другие)

5) Материал здания (дерево, бетон, прозрачный купол, другое. )

6) Нужен ли охватывающий затеняющий купол и какая будет выбрана конструкция (учитывая Ваш жаркий климат)

7) Нужны ли террасы, балконы?  

Таков список предварительных вопросов. Вопросы необходимы для понимания предстоящего задания на  проектирование. 

На следующем шаге — при составлении Технического Задания — вопросов и уточнений будет существенно больше. 

Я перешлю Ваши ответы Главному Архитектору с тем чтобы он понял предстоящую задачу и Вы смогли приступить к Начальному этапу — составлению Технического Задания. Это — этап профессиональной работы, он платный.

Стоимость Технического задания входит в стоимость проекта.

После составления Технического Задания и составления Протокола Предпроектных Изысканий Проектировщик сообщит Вам стоимость проектирования — а именно, сделает коммерческое предложение на проектирование. 

При оставлении Технического Задания учитывается множество факторов, которые Вы будете обсуждать в деталях (расположение ванн, коридоров, лестниц, лестничных площадок, подсобных помещений, окон, входов, межкомнатных дверей, технических помещений, электросетей, слаботочных сетей, вентиляции, отделку, материалы, оборудование и мнгие другие вопросы) .  

Техничское Задание подписывается Заказчиком и Исполнителем и является неотъемлемой частью проектной документации. 

Техническое задание служит основой для Протокола Предпроектных Изысканий. 

Протокол Предпроектных Изысканий включает:

1) Генплан Участка

2) Техническое задание

3) Архитектурное решение (фасады, планы, разрезы)

Составление Протокола Предпроектных изысканий составляет от 10% до 20% от стоимости проекта и включается в стоимость проекта.  

Изготовления 3D дизайн эскизов Здания и Интерьеров может быть осуществелно при  выполнении Основной Документации Проекта. 

С уважением,

Искренне Ваши,

Купольные дома — Время Природы

СТОИМОСТЬ ОДНОГО КВАДРАТНОГО МЕТРА ПОЛНОСТЬЮ ГОТОВОГО ДОМА («ПОД КЛЮЧ») ЗАВОДСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПОСТРОЙКИ МОЖЕТ СОСТАВИТЬ В СРЕДНЕМ

500 — 1 000 У.Е. ЗА КВ.М. И,  ВЫШЕ — В СЛУЧАЕ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ВЫСОКОГО ДИЗАЙНА ОБЪЕКТА

Проект- творческое и умное отражение Вашего замысла, видения Вашего дома и жизни в нём

Начните возведение Вашего дома с проекта! Проект — полный и реалистичный процесс создания всестроннего облика Вашего дома и даже планирование его строительства вовсех деталях дизайна и технологии. Проект делается сначала в мышлении, воображении, моделировании, а затем точно выражается и просчитывается в на бумаге. Вы создаёте Ваш неповторимый дом вместе с архитектором, становитесь соавтором своего дома, отражающего неповторимый дух и стиль только своих обладателей. Архитекторы подсказывают Вам варианты дизайнерских и инженерных решений, с их точки зрения, лучших. Часто оказывается так, что заказчики, в первый раз занявшиеся продумыванием проекта для себя, удачно предлагают замечательные и интересные идеи, которые профессиональные проектировщики оценивают по достоинству. Стоимость индивидуального дома со своим лицом и характером сравнима со стоимостью дома, сделанного по типовому проекту. Но сколько удивительных красивых и неповторимых элементов можно включить в индивидуальный дом! Сколько разнообразных удобств и преимуществ учесть и заложить в архитектурном решении! Сегодня мир предлагает огромное число и разнообразие качественных компонентов для дома — всех его аспектов. Тем интереснее и увлекательнее выбрать из этого разнообразия и соединить оптимальным образом самое лучшее именно для Вас.  

ВОПРОСЫ К ВАШЕМУ ТЕХНИЧЕСКОМУ ЗАДАНИЮ АРХИТЕКТОРУ


ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Архитекту́рное реше́ние (архитектурные решения, АР) — часть проектной работ, направленной на создание документации для производства строительных работ. Архитектурное решение здания (архитектура здания) — авторский замысел объекта с комплексным решением функциональных, конструктивных, и эстетических требований к нему, а также социальных, экономических, санитарно-гигиенических, экологических, инженерно-технических аспектов, зафиксированных в архитектурной части документации для строительства (проекта) и реализуемые при строительстве. Главными разделами являются архитектурно-художественные, архитектурно-планировочные и конструктивные решения.

Архитектурное решение или архитектурный раздел отвечает за общие визуальные и функциональные характеристики проектируемого сооружения, планировочную схему и эргономику. В комплект проектной документации, наряду с архитектурным разделом входят также:

  • конструктивный раздел
  • инженерный раздел
  • смета

РАЗДЕЛЫ ПРОЕКТА

ЭСКИЗНЫй ПРОЕКТ — ПРЕДПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

Техническое задание —  неотъемлемая часть проекта

Эскиз 3D  — планы этажей, эскизы помещений, фасадов, элементов интерьера

Архитектурное решение

ТЕПЛОВОЙ КОНТУР ДОМА

Проект конструкций

Стеновой план 

План фасада 

Кровля 

КОММУНИКАЦИИ

Электрика 

Отопление 

Водоснабжение 

Канализация 

Вентиляция 

Климат контроль

Безопасность

ОЦЕНКА СТОИМОСТИ МАТЕРИАЛОВ


Обратите пожалуйста внимание, что  камышовая крыша наилучшим способом совмещает в себе свойства гидоизоляции, пароизоляции, теплоизоляции, а также вывода во внешнюю среду излишней влаги (функцию диафрагмы).  

В случае выбора камышовой крыши, не нужно монитровать 3 слоя водостойкой фанеры, теплоизоляционные материалы, пленки для гидро-паро-изоляции и диафрагменную плёнку для испарения избытка влаги во внешнюю среду.

Достаточно внутренней чистовой обшивки кедровой или хвойной доской и камышовой кровли снаружи.

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Предлагаем Вам следующую последовательность совместных действий:


1) Заказ, согласование и утверждение Вами Технического Задания и Эскизного Проекта

(компьютерная 3D либо в виде рисунков визуализация  помещений,  видов дома снаружи и архитектурный план дома).  По Техническому Заданию и Эскизному Проекту мы сообщим Вам практически точный бюджет строительства Вашего дома «под ключ».

Если Вы отдаёте команду на строительство, то выполняются:

1) Архитектурно-строительный план  проекта, рабочие чертежи дома, чертежи конструкций, инженерных сетей и пр. 
2) Согласование и утверждение Вами материалов и плана строительства.
3) Точный расчёт стоимости строительства 
4) Утверждение Вами полного проекта, плана строительства, сроков выполнения и оплаты работ
5) Заключение с Вами договора на строительство
6) Изготовление комплектующих, подготовка составляющих и материалов для транспортировки
7) Доставка необходимых комплектующих и материалов к Вам на место
8) Старт строительства и выполнение всех работ проекта
9) Сдача-приёмка проекта

Купольные дома. Срочный перепост толкового расчета.: riadmar — LiveJournal


 Хочется, чтобы дом был «не как у всех», и чтобы стоил недорого?.. – Значит, самое время строить геодезический купол, или просто – купольный дом. Который стоит недорого, строится быстро, очень надежен и при этом необычайно красив.
Геодезический купол – гениальное изобретение американского изобретателя, инженера и архитектора Ричарда Бакминстера Фуллера. Все гениальное просто: применив векторное разбиение пространства, Фуллер разложил купольную конструкцию на… треугольники, стороны которых располагаются на геодезических линиях, соединяющие две точки на криволинейной поверхности.
Конечно, купол известен с незапамятных времен, и всегда ценим был за особую, недостижимую для других конструкций, прочность, способность безо всяких опор накрывать большие пространства. Но только после 1951 года, когда Фуллер представил миру свое изобретение, создание куполов стало простым и понятным инженерным занятием, а не уделом редких мастеров.


Наверное, все слышали о том, что полезно находиться под купольной крышей. А если жить в купольном доме? Интересно, не правда ли?

Шатры, яранги, чумы, вигвамы, иглу, юрты и т.п. — самые древние и самые прочные жилища, придуманные человеком. Такие конструкции наиболее устойчивы и успешно противостоят природным стихиям. Крышу не оторвет от стен, ведь они в единой форме. Прочность сферы обеспечена равномерным распределением нагрузок на все точки поверхности. Она блестяще работает на сжатие и на прогиб. Пробовали раздавить яйцо?

Человек во все века и до настоящего времени подсознательно связывал божественные энергии со сферическими поверхностями, отражая это сознание в культовых постройках: церквях, минаретах, мечетях и храмах других религий. С точки зрения эниологии − науки об энергоинформационном обмене в природе и обществе − купола и своды обладают свойством распределения концентраций энергонапряжений. Такой дом сразу становится вашим личным храмом. Круглым формам присуще равномерное поле без существенных зон напряжений и патогенных аномалий в отличие от углов. Живя в виртуальной, гибельной для всего живого парадигме прямого угла, мы неизбежно приближаемся к тем энергиям, которые эти формы генерируют.

Обратите внимание: человек в наше время подсознательно начинает уходить от прямых углов, правда, пока в мелких объёмах: дизайн бытовой техники, легковых автомашин − там нет практически ни одного прямого угла, и они очень эргономичны, они радуют глаз и душу, в них удобно, как в утробе матери, они обтекаемы, они органичны. В интерьерах стало появляться много пластичных линий, и люди, живущие в них, становятся более естественными, гармоничными. Стали использовать круглые столы для переговоров, почувствовали, что всего лишь даже от ФОРМЫ маленькой вещицы − стола − зависит: то ли согласие, то ли война. За круглым столом − мир. За квадратным − война. Вот что такое её величество – ФОРМА. Пришло время строить дома на основе криволинейных поверхностей, и, может быть, мы перестанем воевать со всем, что создано не нами…

Кроме жилых домов здания круглой формы удобны и для многих, если не всех назначений. Такой формы можно строить базы отдыха, санатории, стадионы, бассейны, школы, больницы, общественные здания. В мире построено много сферических зданий для различных назначений.

Геодезический купол позволяет накрыть большое пространство с использованием минимального количества строительных материалов, к прочностным характеристикам которых не предъявляются повышенные требования. Фактически геодезический купол – это строительный конструктор, из деталей которого можно создать множество замечательных строений – туристическую палатку, жилой дом, гараж, кемпинг, ресторан, крышу для стадиона…

Основные преимущества строений на основе геодезического купола :

* Максимальный внутренний объем при одинаковой с «прямоугольным» строением полезной площади. – Больше воздуха и света. Меньше – до 30% — затрат на строительные материалы.
* Минимальная площадь внешней поверхности при одинаковой с «прямоугольным» строением полезной площади. – Меньше рассеивается тепла зимой. Меньше тепла поглощается летом. Соответственно снижаются (до 30%) расходы на обогрев и кондиционирование.
* Геодезический купол очень легкий. – Для постройки купольного дома не нужен мощный и дорогостоящий фундамент.
* Геодезический купол может имеет любое количество окон, вы можете остеклить весь купол – это почти не повлияет на его прочностные характеристики.
* Сфера – очень прочная конструкция, в ней нет отдельной «крыши», стропильной системы, тяжелых перекрытий. Поэтому купольный дом обладает высокой сейсмоустойчивостью, и разрушение даже 35% элементов конструкции не приводит к ее обрушению.
* Недостижимая для других строений прочность позволяет купольным строениям выдерживать большую снеговую нагрузку.
* Непревзойденная аэродинамика куполов обеспечивает отличное огибание ветрами. – Купольные дома доказали свою непревзойденную устойчивость во время разрушительных ураганов и смерчей на побережье США.
* Небольшой купольный дом не имеет несущих стен, в большом – несущие стены можно устанавливать достаточно произвольно, что дает больше свободы при внутренней планировке.
* Через меньшую площадь поверхности проникает меньше звуков, что делает жизнь в купольном доме более комфортной.
* Симметрия сферы позволяет наиболее эффективно ориентировать в пространстве размещенные на ней солнечные батареи и модули солнечных коллекторов.
* Купольный дом можно как угодно разместить на участке – он все равно «круглый».
* И, опять же, купольный дом, как все круглое, просто красив…

Основные недостатки геодезических конструкций и способы их устранения:
У купольных конструкций есть свои недостатки, и геодезический купол – не исключение. Поэтому прежде чем строить купольный дом, надо получить хорошее понимание «родимых пятен» геодезических конструкций, досконально разобраться в особенностях проектирования и строительства геодезических куполов. Здесь нет ничего безмерно сложного… — Просто «квадратные» дома строятся повсеместно, и недостатки такого строительства всем известны, а купольные дома — пока еще экзотика…

* Известная сложность расчетов. Геодезический купол невозможно чертить и рассчитывать только в двух плоскостях. Необходимо иметь развитое пространственное воображение и неплохие познания в программах 3D-графики. — Хорошим решением может быть покупка готовых проектов.
* Нюансы и тонкости сооружения купольных конструкций не описаны в классической литературе по строительству, о них не знают преподаватели строительных вузов, с ними не сталкиваются опытные строители в повседневной практике. — Обращайтесь к профессионалам-куполостроителям.
* При строительстве купольного сооружения (дома, ресторана, кемпинга) возникает больше отходов строительных материалов по сравнению количеством отходов, которые неизбежны при возведении прямоугольной постройки. Это связано с тем, что строительные материалы поставляются, как правило, в прямоугольном виде, а основной строительный «кирпич» купола – треугольник… — Острота проблемы снижается, если учитывать при расчетах размеры применяемых строительных материалов и удачно располагать на них выкройки треугольных деталей.
* Необходимость применения, во многих случаях, нестандартных, специально изготовленных окон, дверей, пожарных лестниц, специальной, сделанной на заказ мебели. – Особые треугольные вертикальные или мансардные окна могут изготавливаться на заказ, однако они будут стоить дорого. — Приобретайте нестандартные изделия у специализированных компаний, которые занимаются изготовлением комплектов куполов для сборки и производством нестандартных узлов.
Купольный дом, в основе которого лежит конструкция геодезического купола, строится, как правило, по хорошо известной технологии каркасного строительства.

Особенность представляет возведение самого геодезического купола, обеспечение вентиляции кровли, гидроизоляция, установка окон, дверей, и т.д.

Широкое распространение получили четыре способа постройки геодезических куполов:
1. Коннекторный, когда купол собирается с помощью коннекторов и ребер (отрезков бруса). Пример — универсальные конструкции фирмы Natural Spaces Domes
2. Бесконнекторный, когда купол собирается из готовых треугольных панелей. Пример — панельные конструкции фирмы Good Karma Domes
3. Бесконнекторный, когда купол собирается из точно подогнанных отрезков бруса. Пример — великолепные постройки EconOdome
4. Легкие геодезические конструкции из отрезков металлической/пластиковой трубы с тентом. Пример — ажурные конструкции Dome Company
Вряд ли стоит ожидать, что в нашей стране такой способ постройки жилья из легкого каркаса, укрытого тентом, приживется… Впрочем, зарубежный опыт демонстрирует высокую жизнестойкость конструкции, возможность ее использования даже в условиях суровой канадской зимы и альпийского высокогорья.Фундамент. Легкость самого купола, и меньший — минимум на 30% — вес всей конструкции купольного дома в сравнении с традиционной постройкой, делают возможным использование облегченного ленточного фундамента. Более того, инженеры фирмы Natural Spaces Domes считают возможным использовать в качестве фундамента Frost Protected Shallow Footing (FPSF) — теплоизолированный мелкозаглубленный фундамент, изготовленный из. .. дерева!
Предварительно собранные секции стен фундамента из высококачественной пропитанной древесины, имеют, по оценке Федерального управления жилищного строительства США, срок службы — минимум 100 лет. К слову, Natural Spaces Domes строит свои купола с основаниями из обработанной древесины с 1975 года.
Нередко купольные дома ставят без фундамента — на сваи, на деревянную платформу.

Выбор частоты купла — обычно 2V или 3V — обуславливается тремя основными факторами:

1. Размерностью конструкции (диаметром купола).
2. Желанием использовать стандартные окна и двери
3. Здравым смыслом

Купол большого диаметра (больше 14 метров) трудно построить с частотой меньше, чем 3V, так как уже при этой частоте максимальная длина ребер граней геодезического купола приближается к 3 метрам, и сборка купола из таких длинномерных материалов становится проблематичной. С другой стороны, купол диаметром до 8 метров вполне можно построить с частотой 2V, при этом длины ребер купола составят 2,47 и 2,18 метра, что вполне приемлемо, и в размерность треугольников (граней купола) из таких ребер легко можно вписать стандартные окно или дверь.

Лучше всего (красивее) будет смотреться купол с большей частотой. Он будет более круглым, «гладким»… — Но против такого подхода возражает здравый смысл, ведь число конструктивных элементов купола с большой частотой просто огромное…

Устройство кровли и вентиляция купола. Купольный дом имеет хорошую естественную вентиляцию стен (купола), поэтому, как правило, в устройстве специальной вентиляции кровли в классическом ее виде не нуждается. Сочетание открытых вентиляционных отверстий (окон) в верхней части купола и в его основании позволяет не принимать специальные меры для обеспечения вентиляции кровли и дает существенную экономию электроэнергии, затрачиваемой на кондиционирование помещения летом. Часто для улучшения вентиляции под потолком устанавливают вентилятор.
Именно поэтому устройство кровли купольного дома очень простое: обшитый фанерными или OSB-панелями купол накрывают гидроизоляционной пленкой или другим гидроизолирующим материалом, поверх которого укладывают гибкую битумную черепицу.

Строительство купольного дома

Возведение купольного дома осуществляется, как правило, по хорошо известной технологии каркасного строительства, но есть ряд отличий, которые можно отнести к преимуществам.

Построить купольный дом можно силами обычной строительной бригады средней квалификации или самостоятельно. Весь процесс возведения купольного дома можно разделить на 2 этапа:

1. Расчет, изготовление и сборка каркаса купола.
2. Выполнение других, стандартных работ, как то — изготовление фундамента, устройство кровли, пола, установка окон и дверей, внутренние отделочные работы, и т.д.

Утепление купольного дома. Внутренние «треугольники» купола — это уже готовые ячейки для укладки теплоизолирующего материала — минеральной ваты, пенопласта, стекловаты, и т.д.. Если ребра купола имеют большую длину, тогда грани изнутри делятся дополнительными «распорками», придающими граням необходимую жесткость, и помогающими удерживать теплоизолирующий материал.
Однако, в многоэтажных конструкциях эффект естественной вентиляции купола ограничен делением купола на две или три части (этажа), поэтому, для обеспечения эффективной вентиляции подкровельного пространства утеплитель не закладывают на всю глубину ниши, а в нижней и верхней частях купола делают отверстия для входа и выхода воздуха, который проходит между слоем утеплителя и внешней обшивкой купола, обеспечивая вентиляцию кровли.
Внутренняя обшивка купола. После укладки утеплителя ячейки зашивают треугольными панелями, вырезанными из фанеры, OSB-плиты, гипсокартона. Неплохой результат получается при использовании вагонки.
Отопление купольного дома. В небольших, особенно одноэтажных сооружениях эффективной системой отопления может быть небольшая печь или камин, установленные ближе к центру купола. При этом, в отсутствии хозяев или в ночное время достаточная температура в доме (10-14С) поддерживается с помощью электрических батарей, а при возвращении домой можно очень быстро поднять температуру в доме до комфортных 20-24С растопив печь или камин. Широкое распространение получила также установка системы «теплый пол».

Для того чтобы правильно расположить Купол, при оценке фактического места застройки нужно учитывать множество параметров:
*Направление солнечного света, ветра, особенности осадков местности.
*Тень деревьев, их расположение и возможная поломка от ветра.
*Ландшафт, виды — как хорошие, так и плохие.
*Уединённость места, шум и многое другое.
*Анализ наклона места застройки
*Знать наклон местности, где вы планируете построить Купол, очень важно, потому что без этого невозможно правильно разработать план строительства. Если наклон местности есть, необходимо нарисовать точную топографическую карту.
Это необходимо для расчета глубины ямы для фундамента. Если она будет слишком глубокой, то вход в Купол окажется слишком низким, а дорожки к нему слишком крутые. Если же яму сделать не достаточно глубокой, то в Куполе, кроме высокого входа, будет холодно.
На карте также следует отметить расположение крупных деревьев и спланировать Купол так, чтобы получать максимальное количество солнца зимой и тени — летом.

Источник: http://geodesic.com.ua/

Также много информации по сабжу здесь:
http://architecture.about.com/od/ge…s/DomeModel.htm
http://www.geodomas.eu/ru/geodomas-…e-geometry.html
http://www.geodome.ru/techno/
http://jacobmcdonald.net/gallery2/v/DomeHomes/
http://www. grunch.net/synergetics/domes/domeman.html
http://forum.advayta.org/topic/4004…B5/page__st__20

Купольный сферический дом, технология строительства

Купольный дом — жилье с круглым основанием, крыша в таком жилище представлена в виде конуса. Стены могут быть изготовлены из различных строительных материалов. К ним относится: камень, бетон, дерево. Интересный и практичный внешний вид купольного помещения представляет собой символ технологии будущего. Для современного городского жителя, постройка данного здания будет являться отличной перспективой и шансом выбраться из города. Купольный дом — реальная возможность проживания и воспитания детей в натуральных и экологических условиях.

Где находит применение купольное помещение?

Данное помещение идеально подходит в ситуациях, когда нужно получить объемное жилье с небольшими затратами на строительные материалы. При этом, вес конструкции значительно снижен, в сравнении с жилыми домами.

Использование купольной формы

Формы в виде купола применяются при постройке следующих сооружений:

  • выставочных помещений;
  • спортивных объектов;
  • научных и технических объектов;
  • сооружений промышленного назначения;
  • жилья;

Основные преимущества в содержании купольного помещения

Существует ряд положительных аспектов в выборе строительства купольного жилья. Рассмотрим наиболее актуальные из них.

  1. Особенность и креативность внешнего вида.
  2. Вся постройка купольного помещения займет не более двух месяцев.
  3. Низкие акустические свойства помещения.
  4. Купольный дом выглядит как современная и красивая постройка.
  5. Полная свобода в выборе планировки.
  6. Возможность установки купольного помещения в разнообразных условиях и особенностях климата.
  7. Отсутствие строгих нормативов и правил по строительству фундамента.
  8. Цена купольного жилья будет намного ниже, чем ценовая стоимость обычного дома.
  9. Качественная защита от ветра. Данная особенность обеспечивается аэродинамической формой.
  10. Высокие показатели эффективности энергообеспечения.
  11. Качественная теплоотдача и отличная система вентиляции. Данные условия обеспечиваются благодаря небольшой площади купольного дома.
  12. Надежная стойкость против землетрясений. Это связано с тем, что купол дома представлен элементами в виде треугольника. Нагрузка на жилье будет распространяться одинаково на всю территорию купольного дома.

Основные разновидности помещений

Их строят в виде особого геодезического купола. Это форма, при которой воздушное пространство распределяется на направления — векторы.

Геодезический купол представлен следующими видами

  1. Помещение, которое построено в виде четырехгранного многогранника.
  2. Купольный дом, который представлен в виде икосаэдра. Данная форма является наиболее оптимальной. Пространство будет делиться на векторы, а прочность конструкции будет напрямую зависеть от частоты их разделения на пространства.

Разновидности материалов, из которых могут изготавливаться купольные помещения:

  • пенобетон;
  • дерево;
  • кирпич;
  • пенопласт;
  • глина;
  • монолит;
  • пенополистирол.

Купольные помещения, которые изготавливаются из пенобетона, кирпича, монолита, являются стойкими и прочными. Они обладают теми же характеристиками помещения, что и обычная постройка жилого дома. Остальные разновидности материалов могут не применяться.

Разнообразные формы купольного дома

  1. Дома с наличием овального купола.
  2. Помещения выпуклого вида.
  3. Купольный дом поясной формы.
  4. Купольная постройка в виде полукруга.
  5. Полигональные помещения, которые представлены многогранниками.

Моменты, о которых следует помнить перед началом выполнения строительных работ

  • 1. Строительный материал.

Конструкцию купольного дома строят из деревянных изделий. Сечение деревянных брусьев будет зависеть от предполагаемого давления на купол жилья.

Особых требований к строительству купольного дома нет. Конструкция помещения будет обладать незначительным весом, поэтому фундамент может быть разнообразным.

Коннекторы — это разъёмы, которые используются для соединения деревянных деталей и элементов конструкции помещения. Их используют во время строительства купольных домов большого размера. Если ожидаемый купольный дом будет небольшого размера, применение коннекторов является не обязательным условием.

При изготовлении крыши используют следующие материалы:

  1. рубероид;
  2. гибкая черепица;
  3. алюминиевые материалы.

Технология конструкции сложная. Но постройка занимает незначительное количество времени, строительных материалов и общих денежных затрат.

Этапы постройки купольного дома

Строительство купольного помещения включает два периода.
Первый период — подготовка плана работы, основных строительных деталей, частей конструкции, специальной обработки материалов, их маркировки.

Проведение первого периода постройки купольного дома

Основные действия в подготовительном сроке.

  1. Первое, что следует сделать, это выполнить основные замеры.
  2. Выбрать предполагаемое место постройки купольного дома.
  3. Распределить земельный участок и составить разметку для постройки жилья.
  4. Составить необходимую документацию и эскиз жилья.
  5. Перед выбором модели купольного жилья, следует учесть ряд моментов. Это размер ячеек и форму дома.
  6. Необходимо создать расчет купольного помещения при помощи компьютера.
  7. Приобрести стропилы, коннекторы, фанерные детали помещения.

Важно! Перед началом постройки дома, металлические коннекторы необходимо обработать специальными средствами против коррозии.

Проведение второго периода работы

  1. Выполнение работ по изготовлению фундамента.
  2. Установка специальных систем коммуникаций.
  3. Приготовление всех необходимых деталей к сборке.
  4. Сооружение каркаса купольного помещения.
  5. Проведение обшивки наружной стороны купольного дома.
  6. Фиксация дверей и окон.
  7. Проведение работы по установке верхней части покрытия помещения.
  8. Выполнение работы по утеплению купольного жилья.
  9. Проведение обшивки жилья изнутри.
  10. Установка перегородочных деталей, стен и пола купольного дома.
  11. Проведение отделки внутренней части купольного помещения.

Руководство по постройке купольного жилья

  1. Работы по подготовке места под строительство дома. Для этого, предполагаемую территорию нужно очистить от грунта. После, место покрывают сначала щебнем, а потом песком.
  2. На месте фундамента купольного дома, фиксируют опорный десятиугольник. Для его установления нужно установить десять досок. Сечение деревянных досок будет зависеть от напряжения на объект.
  3. С помощью досок делают трапеции. Для этого, можно воспользоваться электрической пилой либо электрическим лобзиком.
  4. На основу из песка укладывают рубероид и трапецию. Определить ровность конструкции необходимо при помощи уровня. Далее, при помощи шурупов производят соединения трапеции.

Проведение следующего этапа в строительстве. Он будет включать:

  1. Установка вертикальной опоры. Для постройки данной стены, следует воспользоваться особыми брусками, которые соединены шурупами.
  2. С помощью двух горизонтальных и двух вертикальных досок, можно изготовить дверную коробку.
  3. В зависимости от высоты купольного помещения, будет зависеть положение и высота дверей и окон.
  4. Для обшивки вертикальных стен, используют доски. Они фиксируются так, чтобы вода во время косого дождя не попадала в купольный дом.
  5. Подготавливаем ребра основной конструкции купольного дома. Они производятся из деревянных брусков при помощи электрического рубанка.
  6. Перед фиксацией ребер, их нужно обработать специальными средствами и лаком. Это меры помогут защитить деревянную конструкцию от нежелательного грибка и плесени.

Работа с коннекторами

  1. Для изготовления надежных коннекторов из пластин, используют металлические листы.
  2. Для этой целью необходима болгарка. С помощью данного инструмента возможно сформировать коннекторы различной формы: пятиугольной либо шестиугольной. Форма будет зависеть от вида конструкции.
  3. Таким образом, коннекторы сформированы. Далее, необходимо осуществить заливку. Для этого можно воспользоваться монтажной пеной либо специальной бакелитовой смолой. Монтажная пена будет лучшим вариантом выбора, потому как не содержит в своем составе вредных соединений, которые могут быть опасными для человека.
  4. Для создания купольного каркаса, следует детально изучить чертеж дома и произвести правильный расчет необходимых элементов и деталей. Для их соединения, используют шурупы и столярный стол.

Особенности внутреннего оформления помещения

Для обшивки купольного дома внутри, используют деревянную фанеру. Она может регулировать уровень влажности в доме. Важно, что это абсолютно безвредный и экологически чистый материал.

Особенности внешнего оформления помещения

  1. Данная работа будет осуществляться при помощи гибкой разновидности черепицы и рубероида.
  2. Поочередно наносят слой гибкой черепицы и рубероида. Следует отметить, что треугольники из рубероида вырезают на специальном столярном столе.
  3. Для его фиксации обычно используют профессиональный клей либо смолу.

Выполнение внутренней отделки дома

Она включает несколько этапов:

  • фиксация полов;
  • проведение водоснабжения;
  • установка вентиляционной системы;
  • проведение работы по утеплению;
  • отделочные работы.

Несколько советов по оборудованию купольного помещения

  1. Перед планированием установки водообеспечения и канализационной системы, следует позаботиться о присутствие двух отдельных ям.
  2. Если в объекте планируется формирование дополнительно этажа, необходимо сделать окна со створками, которые должны открываться.
  3. Для обеспечения теплоты в помещении, можно воспользоваться опилками. Они используются при подготовке стен для строительства.
  4. Следует помнить, что в купольном помещении должны обязательно присутствовать розетки и другие электрические приборы. Если у вас отсутствует опыт в проведении таких коммуникаций, следует воспользоваться помощью мастера. Места расположения приборов и розеток, необходимо спланировать заранее.

Оформление интерьера купольного помещения

Заключение

Купольный дом — удачная, выгодный и оригинальный вариант жилья. Данное сооружение может быть абсолютно независимым от основного помещения. Купольный дом может служить пристройкой к любому дому. Основное предназначение купольного дома, внешний вид и конструкция помещения определяется по собственному желанию.
Представленное руководство, является хорошей инструкцией в постройке купольного дома. Во время строительства не должно возникнуть никаких проблем и трудностей в работе. Успех в данном деле гарантирован.

расчет геокупола и проекты строений

Многие садоводы стремятся к тому, чтобы строения на даче были привлекательны, оригинальны и функциональны. При этом их строительство было доступным даже начинающему, а расходы на материалы — минимальны. Этим требованиям вполне соответствует геодезический купол.

Видео-презентация загородных домов в форме геодезического купола

Немного истории

Геодезические купола — архитектурные сооружения с несущей сетчатой оболочкой впервые появились в конце 40-х годов прошлого века. Патент на это изобретение получил американец Ричард Фуллер. Необычные строения должны были решить проблему быстрого возведения недорогого комфортабельного жилья. Для массовой застройки идея не прижилась, но активно используется для строительства футуристических кафе, бассейнов, стадионов.

Не менее популярны сферы и среди ландшафтных дизайнеров. Такие строения достаточно просторны и могут быть использованы для самых разных целей. Их необычный вид сразу притягивает внимание, они становятся центром пейзажной композиции.

Геодезический купол обладает большой несущей способностью, к тому же его можно построить из простых материалов в самые короткие сроки без привлечения бригад специалистов и техники. Так, купол высотой в 50 метров можно построить силами трех человек без привлечения строительного крана.

Легкий и прочный + многофункциональный геодезический купол на вашем участке

Благодаря своей форме геокупол гармонизирует пространство, заряжает его позитивной энергетикой. В круглом помещении просторно и невероятно уютно. Достоинство геодезической конструкции в том, что для нее не нужен основательный фундамент. Это значительно облегчает работу, сокращает ее сроки и стоимость расходных материалов. Еще одно достоинство – минимальное количество строительного мусора и шума. Каркасно-щитовая технология, которая лежит в основе строительства геокупола, очень экономична. Она прекрасно подходит для возведения строений самого разного назначения.

Купольный павильон для бассейна

Вы можете поставить геодезическую баню, сауну, оборудовать под куполом бассейн, построить дом, летнюю кухню, беседку, гараж, легкий и просторный шалаш для детских игр. Вариантов много. Но в нашей стране сферическую конструкцию чаще всего используют в качестве теплицы или оранжереи.

Делаем элементарный расчет геокупола

Инженерный расчет, необходимый для строительства капитального жилого дома, конечно, следует доверить профессионалам. Однако для строительства на дачном участке будет достаточно простых вычислений с использованием готовых таблиц, которые легко найти в Интернете. В них указано количество ребер одинаковой длины, коэффициент длин ребер с учетом радиуса купола, а также количество и тип коннекторов – прочных креплений для соединения деталей.

В таблицах отражены сведения о конструкциях куполов с частотой ребер от 1 до 6. Садоводу остается определиться лишь с тем, какой купол он будет ставить, какова нужна площадь и высота строения. Затем посмотреть данные таблицы, используя коэффициенты, рассчитать длину ребер с учетом радиуса купола и приготовить необходимое количество строительного материала.

Строим оригинальную оранжерею

  1. Сначала нужно решить, какую площадь мы хотим отвести под оранжерею, а также какой должна быть ее высота. Затем определяем частоту ребер будущего купола.

    Схема купола, используемого чаще всего, с частотой ребер 2V

    Оптимальный вариант — оранжерея с частотой ребра 2V, площадью 3 м и высотой полтора метра. Теперь делаем простейшие вычисления, используя специальную таблицу. Выясняем, что нам понадобится 35 ребер длиной 0,93 м и 30 – по 0,82 м. А также нужно приготовить 6 – пятиконечных и по 10 четырехконечных и шестиконечных коннекторов.

  2. Готовим строительный материал. Использовать можно бруски, профильную трубу, заборную доску, специальные двойные стойки-распорки. Главное сразу учесть ширину ребра. Так, доски придется распилить с помощью лобзика на не несколько частей.
  3. Выравниваем место под строительство, отсыпаем его щебнем. Используя строительный уровень, проверяем, чтобы площадка была идеально ровная.

    Строительный уровень поможет сделать площадку под беседку идеально ровной

  4. Строим основание оранжереи. Используем простейшую схему многогранника, собираем его стороны, соединяем их между собой.

    Собираем основание для будущей оранжереи

  5. Делаем купол. Для удобства грани одинаковой длины можно пометить цветом, так в процессе работы не возникнет путаницы. Сверяясь с простой схемой геокупола, строим из ребер равнобедренные треугольники и соединяем их между собой специальными креплениями – коннекторами. Для небольших конструкций – теплиц, оранжерей, беседок – для сборки купола можно использовать обычную монтажную ленту и саморезы.

    Строим купол, основа конструкции – равнобедренные треугольники

  6. Покрываем оранжерею поликарбонатом. Для этого нарезаем треугольниками, крепим к каркасу с помощью специальных саморезов. Швы декорируем красивой рейкой.

    Чтобы накрыть оранжерею поликарбонатом, его нужно нарезать в виде правильных треугольников, швы утеплить деревянной рейкой

  7. Внутри оранжереи по периметру делаем грядки, их высота должна быть равна высоте основания купола. Для ограждения можно использовать любой подручный материал, но особенно красиво смотрится природный камень.

    Дорожку в оранжерее следует сделать широкой, грядки – высокими, вровень с основанием геокупола

  8. Для ампельных растений крепим к граням купола полипропиленовые трубы, на них подвешиваем кашпо.

    Ампельные растения под куполом оранжереи чувствуют себя превосходно

  9. С северной стороны устанавливаем резервуар для воды. Это нужно для поддержания оптимального уровня влажности воздуха. К тому же днем вода будет нагреваться, в течение ночи – отдавать тепло. Над резервуаром несколько блоков купола можно покрыть светоотражающей пленкой – это усилит парниковый эффект.

    Емкость с водой обеспечит в оранжерее оптимальный микроклимат

  10. Высаживаем растения. По периметру – низкорослые, в центре – высокорослые.

Оранжерея или теплица сохранит тепло и создаст лучшие условия для роста и развития растений

Геодезическая беседка

Необычная беседка станет украшением вашего участка. Собрать ее можно в течение рабочего дня. Для каркаса используем профильную трубу. Для беседки наиболее оптимальный диаметр купола – 6 метров, высота 2,5 метра. На полученной площади в 28 кв. м. удобно разместятся все ваши друзья и родственники.

Расчет купола проводим так же, как описано выше. Для строительства купола нам понадобится 120 стальных ребер. 30 штук длиной 107,5 см, 40 по 124 см, 50 по 126,7 см. Их концы нужно сплющить, просверлить и загнуть относительно трубы на 11 градусов. Для удобства монтажа каждую длину можно пометить своим цветом: красным, зеленым, синим, например.

Схема купола поможет быстро собрать геодезическую решетку

Теперь собираем каркас согласно схеме купола. На ней цветом указаны детали разной длины. Металлические детали соединяем с помощью болтов, шайб и гаек, тщательно их затягиваем.

Соединить железные ребра просто: совместите детали и соедините их с помощью болтов, шайб и гаек

Когда купол готов, приступаем к завершающему этапу строительства. Выбор материала за вами. Закрыть беседку можно листами фанеры, цветным поликарбонатом, мягкой черепицей, вагонкой или другим, удобным для вас материалом. Можно сделать закрытым только верх купола, а боковые стороны оставить свободными, задекорировав их светлыми шторами. На этом этапе работы все зависит только от вашей фантазии и дизайнерских задумок.

Закрываем беседку. Декор и выбор материалов – за вами

Достоинство купола с каркасом из стальных труб в том, что его можно собирать и разбирать несколько раз. Если сшить из влагопрочной ткани чехол, то получится вместительный передвижной дом для любителей активного отдыха на лоне природы. Его уют вы по достоинству оцените в любом путешествии.

Геокупол может стать лучшей альтернативой для семейного отдыха на берегу озера

Строим дачный дом

Сделанный своими руками геодезический купол может стать уютным жилищем на вашей даче. Принцип строительства тот же, что и оранжереи или беседки. Однако для возведения футуристического дома понадобится фундамент. Специфика строения позволяет использовать обычный мелкозаглубленный теплоизолированный деревянный фундамент. Все его детали следует тщательно обработать специальными защитными средствами.

Установка деревянного фундамента займет пару дней

На фундамент крепим угловые стойки стен основания и горизонтальные распорки.

Затем ставим обрешетку купола. С внешней стороны зашиваем сферическую конструкцию листами фанеры толщиной 18 мм. Ставим окна и двери.

При строительстве дома лучше использовать систему двойных распорок

Выполняя внутреннюю отделку, укладываем в каждый проем утеплитель и зашиваем стены также фанерой.

Для обшивки каркаса хорошо подойдут листы фанеры толщиной 18 мм

Срок возведения такого дома – 2 месяца. Расход материалов значительно меньше, чем для строительства традиционного каркасного жилища. Преимущества сферы перед обычным домом в полной мере проявляются в процессе эксплуатации. Так, энергозатраты здесь существенно ниже. Нет углов, меньше стен – как следствие, значительно снижаются теплопотери.

Геокупол, независимо от стиля внутренней отделки, дарит помещению особый уют и гармонию

Особые аэродинамические свойства купола не дают сквознякам выдуть тепло. В помещении устанавливается особый микроклимат, поэтому в геодезическом доме комфортно в любое время года. Если со временем жилище стало тесным, к геодезическому куполу легко сделать функциональную пристройку без всякого ущерба прочности конструкции.

Если к дизайну купольного дома подойти более креативно, может получиться настоящий шедевр!

Геодезический купол – прекрасная возможность быстро и недорого поставить на своем участке оригинальное строение. Главное – желание, дизайнерская фантазия и немного мастерства.

Купольные дома расчет купола. Инструкция к калькулятору для расчета купольной крыши и купольного дома

Вы можете выбрать другие по одному параметру, они будут рассчитаны автоматически. Радиус основания может отличаться от радиуса сферы только при скруглении края фигуры.

Ребра

Внимание! Длина указывается по верхнему краю (обычно он больше), в некоторых случаях (например, «Сфера») общая длина изделия может быть больше за счет нижнего края.Это происходит при выравнивании (по окружности) края фигуры, потому что компьютерная программа пытается сориентировать края края в одну для них общую плоскость, это необходимо для удобства установки конструкции на плоскости (поверхность планеты, например).

Рама купола

Существует несколько способов сборки рамы купола. Самый простой и доступный — безразъемный способ, позволяющий легко собирать купола диаметром до 40 м.

Сравнение по количеству материалов

Для изготовления бревенчатого дома площадью 250 м 2 требуется более 150 м 3. 22 оцилиндрованные бревна, строительные и отделочные пиломатериалы. При этом на строительство одного пассивного деревянного геодезического купола диаметром 14 м, трехэтажного, общей площадью 350 м 2, пиломатериалов 10 м 3, досок 12 м 3 (LVL , OSB3, FSF) обязательны. ВСЕ !!!

Инструкция

См. Инструкцию по работе с сайтом.Зарегистрированные пользователи могут создавать свои собственные статьи (также вопросы), добавлять фотогалереи и т. Д.

Эта страница представляет собой инструкцию к калькулятору для расчета купольных конструкций, в том числе купольных крыш и купольных домов.

Язык по умолчанию — русский. Вы можете изменить его на удобный для вас, выбрав нужный в выпадающем списке «Язык».

Калькулятор ручной

Исходные данные.

Область «Исходные данные» предназначена для настройки геометрии каркаса.В нем вы можете установить параметры в следующих полях:

« Frequency, V » — количество разбиений вершин. С увеличением частоты увеличивается количество вершин и ребер соответственно. Чем больше это значение, тем больше форма каркаса приближается к сфере и тем меньше длина кромок.

Икосаэдр — многогранник с частотой разбиения V, равной 1.

Значение частоты разбиения, равное единице, соответствует структуре в виде икосаэдра.По мере увеличения частоты ребра икосаэдра разделяются на части. Количество фронтов равно разделенной частоте.

Частота разделения

« Класс разбиения » — этот пункт отвечает за выбор формы многогранника.

При разделении частот, равном двум или более, возможны различные варианты каждого разделения. Эти варианты разделены на классы. Если вы спроецируете мозаику на грань икосаэдра, тогда классы мозаики можно будет представить в виде диаграммы.

Классы по разделке купольных конструкций.

В калькуляторе римскими цифрами обозначены основные классы, их три. Варианты основных классов указаны арабскими цифрами.

« Метод разбиения » — позволяет выбирать между «Равными аккордами», «Равными дугами» и «Мексиканским».

« Осевая симметрия » — выбор оси симметрии, которая учитывается при отсечении части купола от сферы и выравнивании купола по вертикали.Возможные варианты:

  • Пентада — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходятся 5 ребер.
  • Крест — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходятся 6 ребер.
  • Триада — ось симметрии проходит через лицо.

« Фуллерен » — выбор формы купола в виде фуллерена, который вписывается («вписывается») в сферу, или описывает ее («описывается»). Поле Фуллерена недоступно, когда Выбран совместный вариант.

« Базовое выравнивание » — позволяет выровнять основание относительно базовой плоскости, изменяя параметры кромок у основания купола. Поле «Базовое выравнивание» недоступно, если выбран метод соединения «Конус» или выбрана форма фуллерена.

« Часть сферы » — выбор части сферы, из которой будет состоять купол. Для куполов разной частоты возможны разные коэффициенты среза.

Размеры и способ подключения

Поле «Размеры и способы соединения» позволяет задать размеры сферы и выбрать способ соединения краев купола. Параметры поля:

« Радиус сферы, м » — задан радиус сферы.

В раскрывающемся списке можно выбрать следующие варианты подключения:

  • «Трубопровод» — это способ подключения с помощью соединителей. Когда выбран этот метод подключения, появляется дополнительное поле, в котором вы можете установить диаметр трубы, составляющей соединитель.
  • GoodKarma — это метод соединения без разъемов, при котором каждый край состоит из двух балок. При выборе этого способа соединения появляется дополнительное поле, в котором вы можете установить способ соединения ребер по часовой стрелке или против часовой стрелки.
  • «Semikone» — это метод соединения без разъемов, при котором каждый край состоит из двух балок.
  • «Конус» — это метод соединения без разъемов, при котором каждый край состоит из одной планки.
  • «Соединение» — это метод соединения без разъемов, при котором каждая кромка состоит из одной планки.При выборе этого способа соединения появляется дополнительное поле, в котором вы можете установить способ соединения ребер по часовой стрелке или против часовой стрелки. Для фуллеренового купола метод «Joint» недоступен.
  • «Носик» — это метод соединения без соединения, при котором каждая кромка состоит из одной планки. Выбор этого способа подключения предусмотрен только для купола фуллереновой формы. Чтобы этот способ подключения появился в списке вариантов подключения, необходимо сначала указать форму купола в виде фуллерена в поле «Фуллерен» в разделе «Исходные данные».Для этого в поле «Фуллерен» нужно выбрать один из вариантов: «Установлено» или «Описано». При выборе этого способа соединения появляется дополнительное поле, в котором вы можете установить способ соединения ребер по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Для всех способов соединения ребра в основании купола состоят из одного стержня.

Размер кромки

В этом поле задается ширина и толщина кромок в миллиметрах.

Схема купола

В правой части калькулятора отображается макет данного купола.Купол можно вращать с помощью мыши, а также увеличивать и уменьшать масштаб с помощью колеса мыши.

В калькуляторе можно просмотреть: каркас, крышу, схему и план, нажав соответствующую кнопку. Их также можно вращать, увеличивать и уменьшать.

Схема на вкладке «Кровля» позволяет исключить из расчета отдельные грани и кромки конструкции. Чтобы исключить лицо, нужно щелкнуть по нему мышью. Чтобы исключить кромку, нужно исключить грани, прилегающие к ней с обеих сторон.

При исключении граней и ребер из расчета на вкладке «Кровля» значения в других вкладах и разделах калькулятора пересчитываются автоматически.

Эта функция может быть полезна для анализа возможных проемов в конструкции, например, для дверей и окон.

На вкладке плана вы можете увидеть проекцию нижних краев конструкции на плоскость у основания. А также размеры от центра сферы до концов выступов и высоту концов граней.

Выбирая отдельные края с помощью мыши, вы можете увидеть аналогичную информацию для любого края купола.

Повторный щелчок мышью снимает выделение.

Если грань купола исключена на вкладке «Крыша», то при переключении на вкладку «План» края этих граней автоматически выделяются.

Поверните диаграмму с помощью мыши, чтобы увидеть полный план базы.

Результаты измерений

Содержимое блока «результаты измерения» становится видимым при нажатии на заголовок этого блока «результаты измерения».

Название каждого поля говорит само за себя.

В блоке «Размеры» указывается количество размеров и количество самих элементов:

«Грани» — первая цифра указывает количество размеров, вторая цифра указывает количество граней. На схеме лица одного размера показаны одним цветом.

«Ребра» — первое число указывает количество размеров, второе число указывает количество ребер. На схеме края одного размера показаны одним цветом и обозначены одинаковыми буквами.

«Вершины» — первое число указывает количество вершин, в которые приводятся разные ребра без учета того, что меньше ребер приводится к вершинам в основании. Второе число показывает количество вершин.

Ребра

Блок ребер показывает тип, размер и количество всех ребер рассчитанного купола.

На схеме использованы следующие обозначения:

  1. Индекс ребра и его цвет на схеме.Латинские буквы используются в качестве индекса.
  2. Количество ребер этого типа (индекс).
  3. Значение двугранного угла между плоскостью выступа и прилегающей гранью купола.
  4. Числовое обозначение вершины, в которую ребро упирается в данный конец.
  5. Значение двугранного угла между внешним краем выступа и плоскостью среза.

Грани

Лицевой блок показывает тип, размер и количество всех граней рассчитанного купола.

Топы

Блок вершин показывает тип, размер и количество всех вершин рассчитанного купола. Вершины показаны без учета отсечения части сферы от купола. Значит, если одно или несколько ребер имеют обозначение «undefined», это означает, что в усеченном куполе такие вершины есть в основании и у них нет граней с обозначением «undefined». Чтобы увидеть все грани, вам нужно выделить всю сферу «1/1» в поле «часть сферы».

Расчет геодезического купола проводится по заданному радиусу (площади поверхности основания), для получения:

  • Расчетные размеры ребер и их количество
  • Количество и тип необходимых соединителей
  • Углы между ребрами
  • Требуемая высота, общая площадь застройки
  • Площадь купола

Площадь основания купола рассчитывается по заданному радиусу S = π * R 2 … Следует иметь в виду, что реальная площадь получится несколько меньше, из-за того, что радиус купола обычно считается по внешней поверхности полусферы (по «вершинам»), а радиус купола стены купола тоже имеют определенную толщину.

Высота геодезического купола ограничена заданным диаметром и может быть при равномерной частоте деления 1/2, 1/4 диаметра (при высокой частоте может быть 1/6, 1/8 ). Для нечетных — 3/8, 5/8 диаметра (и т. Д.).

4 В, 1/4 сферы 4 В, 1/2 сферы

Площадь поверхности геодезического купола рассчитывается по известной формуле для расчета площади сферы S = 4π * R 2 … Для купола, равного 1/2 сферы, формула будет иметь вид S = 2π * R 2 … В более сложном случае, когда речь идет о площади отрезка, сферы, формула расчета S = 2π * RH , где H — высота отрезка.

Расчет конструктивных элементов геодезического купола Может быть произведен по готовым таблицам в которых:
  1. Количество ребер купола одинаковой длины — ребра A, B, C, D, E, F, G, H, I. Купол с частотой 1V имеет одно ребро — A. Купол с частотой 2V имеет два ребра — A, B. Частота 3V три ребра — A, B, C. И т. Д.
  2. количество и тип используемых разъемов — 4-х, 5-ти, 6-ти полюсный.
  3. Коэффициенты пересчета длин ребер купола в радиус купола.Например, если вы хотите построить купол 2V высотой 1/2 и радиусом 3,5 метра, вам нужно умножить радиус (3,5) на коэффициент 0,61803, чтобы определить длину ребра A, и умножьте на коэффициент 0,54653, чтобы определить длину нервюры В. Получаем: А = 2,163 м, В = 1,912 м.

1V купол

Ребра Коэффициент число
А 1,05146 25
5-контактный разъем 6
4-контактный разъем 5

2В купол

Ребра Коэффициенты Количество на 1/2
А 0,61803 35
В 0,54653 30
4-контактный разъем 10
5-контактный разъем 6
6-контактный разъем 10

Купол 3 В

Ребра Коэффициент Количество для 3/8 Кол-во на 5/8
А 0,34862 30 30
В 0,40355 40 55
С 0,41241 50 80
4-контактный разъем 15 15
5-контактный разъем 6 6
6-контактный разъем 25 40

Купол 4 В

Ребра Коэффициенты Количество на 1/2
А 0,25318 30
В 0,29524 30
С 0,29453 60
Д 0,31287 70
E 0,32492 30
Ф. 0,29859 30
4-контактный разъем 20
5-контактный разъем 6
6-контактный разъем 65

Купол 5 В

Ребра Коэффициенты Количество на 5/8
А 0,19814743 30
В 0,23179025 30
С 0,22568578 60
Д 0,24724291 60
E 0,25516701 70
Ф. 0,24508578 90
G 0,26159810 40
H 0,23159760 30
I 0,24534642 20
4-контактный разъем 25
5-контактный разъем 6
6-контактный разъем 120

Расчет геодезического купола проводится по заданному радиусу (площади поверхности основания), чтобы получить:

  • Примерные размеры ребер и их количество
  • Количество и тип необходимых разъемов
  • Углы между ребрами жесткости
  • Требуемая высота, общая площадь застройки
  • Площадь купола

Площадь основания купола , рассчитанная по заданному радиусу — S = π * R 2 . .. Следует иметь в виду, что реальная площадь получится несколько меньше, из-за того, что радиус купола обычно считается по внешней поверхности полусферы (по «вершинам»), а радиус купола стены купола тоже имеют определенную толщину.

Высота геодезического купола определяется заданным диаметром и может составлять для равномерного разделения частот 1/2, 1/4 диаметра (при высокой частоте может быть 1/6, 1/8) . Для нечетных — 3/8, 5/8 диаметра (и т. Д.).

4 В, 1/4 сфера 4 В, 1/2 сферы

Площадь поверхности геодезического купола , рассчитанная по известной формуле для расчета площади сферы — S = 4π * R 2 … Для купола, равного 1/2 сферы, формула будет иметь вид — S = 2π * R 2 … В более сложном случае, если говорить о площади сегмента, сферы, формула расчета: S = 2π * RH , где H — высота сегмента.

Расчет конструктивных элементов геодезического купола можно произвести по готовым таблицам, которые выдаются:
  1. Количество ребер купола одинаковой длины — ребра A, B, C, D, E, F, G, H, I. Купол с частотой 1V имеет одно ребро — A. Купол с частотой 2V имеет два ребра — A, B. Частота 3V три ребра — A, B, C. и т. Д.
  2. Количество и тип используемых разъемов — 4-полюсный, 5-концевой, 6-концевой.
  3. Коэффициенты пересчета длин ребер купола в радиус купола.Например, если вы хотите построить купол 2V высотой 1/2 и радиусом 3,5 метра, вам нужно умножить радиус (3,5) на коэффициент 0,61803, чтобы определить длину ребра A, и умножьте на коэффициент 0,54653, чтобы определить длину нервюры В. Получаем: А = 2,163 м, В = 1,912 м.

1V купол

2В купол

Ребра Шансы Количество для 1/2
А 0,61803 35
B 0,54653 30
4-контактный разъем 10
5-контактный разъем
6
6-контактный разъем
10

Купол 3 В

Ребра Шансы Количество для 3/8 Кол-во за 5/8
А 0,34862 30 30
B 0,40355 40 55
С 0,41241 50 80
4-контактный разъем
15 15
5-контактный разъем
6 6
6-контактный разъем
25 40

Купол 4 В

Ребра Шансы Количество для 1/2
А 0,25318 30
B 0,29524 30
С 0,29453 60
D 0,31287 70
E 0,32492 30
Ф 0,29859 30
4-контактный разъем
20
5-контактный разъем
6
6-контактный разъем
65

Купол 5 В

Ребра Шансы Кол-во на 5/8
А 0,19814743 30
B 0,23179025 30
С 0,22568578 60
D 0,24724291 60
E 0,25516701 70
Ф 0,24508578 90
G 0,26159810 40
H 0,23159760 30
I 0,24534642 20
4-контактный разъем
25
5-контактный разъем
6
6-контактный разъем
120

Расчет геокуполы своими руками.

Инструкция к калькулятору для расчета купольной крыши и купольного дома

Расчет геодезического купола производится по заданному радиусу (площади основания), для получения:

Площадь основания купола рассчитывается по заданный радиус S = π * R 2 . Следует учесть, что реальная площадь будет несколько меньше из-за того, что радиус купола обычно находится на внешней поверхности полусферы (на «вершинах»), а также стенок купола. иметь определенную толщину.

Высота геодезического купола задается заданным диаметром и может быть для равномерной разделенной частоты 1/2, 1/4 диаметра (при большой частоте может быть 1/6, 1/8 ). Для нечетных — 3/8, 5/8 диаметра (т. Д.).

Площадь поверхности геодезического купола рассчитывается по известной формуле для расчета площади сферы S = 4π * R 2 . Для купола, равного 1/2 сферы, формула будет иметь вид S = 2π * R 2 .В более сложном случае, когда дело касается площади сегмента, сферы, формула расчета S = 2π * RH , где H — высота сегмента.

Расчет конструктивных элементов геодезического купола Возможно произвести с помощью готовых таблиц в которых:
  1. Количество ребер купола одинаковой длины — это ребра A, B, C, D, E, F, G, H, I. Для купола с частотой 1V одно ребро — A. У купола с частотой 2V два ребра — A, B.У купола с частотой 3V три грани — A, B, C. И так далее.
  2. Количество и тип используемых разъемов: 4 конечных, 5 конечных, 6 клеммных.
  3. Коэффициенты перевода длин краев купола в радиус купола. Например, если вы хотите построить купол с частотой 2V, высотой 1/2 и радиусом 3,5 метра, вам нужно умножить радиус (3,5) на коэффициент 0,61803, чтобы определить длину кромки A, и умножьте на коэффициент 0,54653, чтобы определить длину кромки B.Получаем: A = 2,163 м, B = 1,912 м.

1V купол

Ребра Коэффициенты количество
А 1,05146 25
5-контактный разъем 6
4-контактный разъем 5

2В купол

Ребра Коэффициенты Количество для 1/2
А 0,61803 35
В 0,54653 30
4-контактный разъем 10
5-контактный разъем 6
6-контактный разъем 10

Купол 3 В

Ребра Коэффициенты Количество для 3/8 Кол-во на 5/8
А 0,34862 30 30
В 0,40355 40 55
С 0,41241 50 80
4-контактный разъем 15 15
5-контактный разъем 6 6
6-контактный разъем 25 40

Купол 4 В

Ребра Коэффициенты Количество для 1/2
А 0,25318 30
В 0,29524 30
С 0,29453 60
Д 0,31287 70
E 0,32492 30
Ф. 0,29859 30
4-контактный разъем 20
5-контактный разъем 6
6-контактный разъем 65

Купол 5 В

Ребра Коэффициенты Количество для 5/8
А 0,19814743 30
В 0,23179025 30
С 0,22568578 60
Д 0,24724291 60
E 0,25516701 70
Ф. 0,24508578 90
G 0,26159810 40
H 0,23159760 30
I 0,24534642 20
4-контактный разъем 25
5-контактный разъем 6
6-контактный разъем 120

Можно выбрать другие параметры на основе одного параметра, будут подсчитаны автоматически. Радиус основания может отличаться от радиуса шара только тогда, когда край фигуры закруглен.

Ребра

Внимание! Длина указывается по верхнему краю (обычно длиннее), в некоторых случаях (например,? Сферы) общая длина изделия может быть больше за счет нижнего края. Это происходит, когда край фигуры выровнен (по окружности), потому что компьютерная программа пытается сориентировать края края в одной для них общей плоскости, это необходимо для удобства установки конструкции на плоскости ( поверхность планеты, например).

Каркас купола

Существует несколько способов сборки каркаса купола. Самый простой и доступный — метод без коннекторов, с помощью которого можно безопасно собирать купола диаметром до 40 м.

Сравнение по количеству материалов

Для изготовления рубленого дома площадью 250 м 2 требуется более 150 м 3. оцилиндрованное бревно 22, строительные и отделочные пиломатериалы. При этом 10 м 3 пиломатериалов, 12 м 3 плитного материала (LBL, OSB3, PSF) необходимы для строительства одного пассивного деревянного геодезического купола диаметром 14 м, трехэтажного, общей площадью 350 м 2. ВСЕ !!!

Инструкции

См. Инструкцию по работе с сайтом. Зарегистрированные пользователи могут создавать свои собственные статьи (также вопросы), добавлять фотогалереи и т. Д.

Эта страница представляет собой инструкцию к калькулятору для расчета купольных конструкций, в том числе купольных крыш и купольных домов.

Язык по умолчанию — русский. Вы можете изменить его на удобный для вас, выбрав «Язык» из выпадающего списка.

Инструкция к калькулятору

Исходные данные.

Область «Исходные данные» предназначена для задания геометрии каркаса. В нем вы можете указать параметры в следующих полях:

« Частота, В » — количество вершинных разбиений. С увеличением частоты увеличивается количество вершин и ребер соответственно. Чем больше это значение, тем больше форма каркаса приближается к сфере и тем меньше длина кромок.

Икосаэдр — это многогранник со значением частоты V, равным 1.

Значение частоты разбиения, равное единице, соответствует конструкции в виде икосаэдра. С увеличением частоты ребра икосаэдра разделяются на части. Количество ребер равно частоте разбиения.

Частота разбиения

« Класс разбивки » — этот пункт отвечает за выбор формы многогранника.

При разделении частот на два или более возможны разные версии каждого раздела.Эти варианты разделены на классы. Если вы спроецируете перегородку на грань икосаэдра, то классы разбиения можно будет представить в виде диаграммы.

Классы перегородок купольных конструкций.

В калькуляторе римскими цифрами обозначены основные классы, их всего три. Арабскими цифрами обозначены варианты основных классов.

« Метод разделения » — позволяет выбирать между «Равными аккордами», «Равными дугами» и «Мексиканским».

« Осевая симметрия » — выбор оси симметрии, которая учитывается при отсечении части купола от сферы и выравнивании купола по вертикали. Возможные варианты:

  • Пентада — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходятся 5 ребер.
  • Крест — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходятся 6 ребер.
  • Триада — ось симметрии проходит через грань.

« Фуллерен » — выбор формы купола в виде фуллерена, который вписан («вписан») в сферу или описывает ее («описывается»).Поле «Фуллерен» недоступно при выборе варианта подключения «Соединение».

« Выровнять основание » — позволяет выровнять основание относительно базовой плоскости путем изменения параметров кромок у основания купола. Поле «Выравнивание основания» недоступно при выборе «Конус» «способ соединения или выбор формы фуллерена.

« Часть сферы » Выбор части сферы, из которой будет состоять купол.Для куполов разной частоты возможны разные передаточные числа.

Размеры и способ подключения

Поле «Размеры и способы соединения» позволяет задать размеры сферы и выбрать способ соединения краев купола. Параметры поля:

« Радиус сферы, м » — радиус сферы указан.

В раскрывающемся списке можно выбрать следующие варианты подключения:

  • «Трубопровод» — это способ подключения с помощью соединителей.При выборе этого метода подключения появляется дополнительное поле, в котором можно указать диаметр трубы, составляющей соединитель.
  • «GoodKarma» — это метод беспроводного подключения, при котором каждое ребро состоит из двух балок. Когда выбран этот метод соединения, появляется дополнительное поле, в котором вы можете указать, как ребра соединяются по часовой стрелке или против часовой стрелки.
  • «Semikone» — это метод соединения без соединителей, при котором каждое ребро состоит из двух балок.
  • «Конус» — это способ соединения без соединителя, при котором каждая кромка состоит из одной планки.
  • «Соединение» — это способ соединения без соединителя, при котором каждая кромка состоит из одной планки. Когда выбран этот метод соединения, появляется дополнительное поле, в котором вы можете указать, как ребра соединяются по часовой стрелке или против часовой стрелки. Для купола в виде фуллерена метод «Джойнт» недоступен.
  • «Носик» — это способ соединения без соединителя, при котором каждая кромка состоит из одной планки.Выбор такого способа подключения предусмотрен только для купола в виде фуллерена. Чтобы этот способ подключения появился в списке вариантов подключения, необходимо предварительно указать форму купола в виде фуллерена в поле «Фуллерен» в разделе «Исходные данные». Для этого в поле «Фуллерен» нужно выбрать один из вариантов: «Вписанный» или «Описанный». Когда выбран этот метод соединения, появляется дополнительное поле, в котором вы можете указать, как ребра соединяются по часовой стрелке или против часовой стрелки.

При всех способах стыковки нервюры в основании купола состоят из одной планки.

Размеры кромок

В этом поле указывается ширина и толщина кромок в миллиметрах.

Схема купола

В правой части калькулятора отображается схема данного купола. Купол можно вращать с помощью мыши, а также увеличивать и уменьшать масштаб с помощью колеса мыши.

В калькуляторе можно увидеть: каркас, крышу, схему и план, нажав соответствующую кнопку.Их также можно вращать, увеличивать и уменьшать.

Схема на вкладке «Крыша» позволяет исключить из расчета отдельные грани и кромки конструкции. Чтобы исключить лицо, нужно щелкнуть по нему мышью. Чтобы исключить кромку, необходимо исключить грани, прилегающие к ней с двух сторон.

Если вы исключите из расчета граней и кромок на вкладке «Крыша», значения в других дополнениях и разделах калькулятора пересчитываются автоматически.

Эта функция может быть полезна для анализа возможных проемов в конструкции, например, для дверей и окон.

На вкладке плана вы можете увидеть проекцию нижних краев конструкции на плоскость внизу. А также размеры от центра сферы до концов выступов и высоту концов граней.

Выбирая отдельные края с помощью мыши, вы можете увидеть аналогичную информацию для любого края купола.

Второй щелчок снимает выделение.

Если поверхность купола исключена на вкладке «Крыша», то при переходе на вкладку «План» края этих граней автоматически выделяются.

Чтобы полностью увидеть нижний план, поверните диаграмму с помощью мыши.

Результаты измерений

Содержимое блока «результаты измерений» становится видимым при нажатии на заголовок этого блока «результаты измерений».

Название каждого поля говорит само за себя.

В блоке «Размеры» указывается количество размеров и количество самих элементов:

«Грани» — первая цифра указывает количество размеров, вторая цифра указывает количество граней. На схеме лица одного размера показаны одним цветом.

«Ребро» — первое число указывает количество размеров, второе число указывает количество ребер. В схеме ребра одинакового размера показаны одним цветом и обозначаются одинаковыми буквами.

«Вершина» — первое число указывает количество вершин, к которым отводятся разные ребра, без учета того, что к вершинам внизу подводится меньшее количество ребер. Второе число показывает количество вершин.

Ребра

Блок нервюр показывает форму, размер и количество всех краев рассчитанного купола.

На схеме использованы следующие обозначения:

  1. Индекс края и его цвет на схеме.Латинские буквы используются в качестве индекса.
  2. Количество ребер данного типа (индекс).
  3. Значение двугранного угла между плоскостью края и примыкающей к нему стороной купола.
  4. Числовое обозначение вершины, в которой ребро заканчивается данным концом.
  5. Значение двугранного угла между внешней плоскостью кромки и плоскостью реза.

Кромка

Отображается лицевой блок, размер и количество всех граней рассчитанного купола.

Топы

Блок вершин показывает тип, размеры и количество всех вершин рассчитанного купола. Вершины даны без учета отсечения части сферы от купола. То есть, если одно или несколько ребер имеют обозначение «undefined», то это означает, что в усеченном куполе у ​​основания есть такие вершины, а на гранях с обозначением «undefined» их нет. Чтобы увидеть все грани, вам нужно выделить всю сферу «1/1» в поле «часть сферы».

Руководство по архитектурному дизайну: купола, шпили и своды

Формулы:

Полная окружность круга = 2 x Радиус x Пи.
Окружность полукруга = Радиус x Пи.
Пи = 3,141592

Купола бывают разной высоты, радиуса, диаметра, формы и размера. Для нашего примера компоновки рассмотрим входной навес, спроектированный как истинный полусферический полукупол. Высота также равна радиусу «R» и составляет половину диаметра основания. Основание купола — экватор купола.

13,8А. Определите окружность купола и ширину панели у основания

Рассчитав полную окружность купола у основания и разделив полученное количество на количество панелей, вы получите ширину каждой панели у основания.

Скачать файл CAD

Радиус купола «R» = 36 «
Окружность основания купола» C «= 2 x Pi x R = 2 x 3,141592 x 36 = 226,194624 дюйма

Если построена половина купола, общее количество панелей купола должно быть четным.

Если принять 16 купольных панелей для полного купола, то размер основания каждой панели на экваторе составит
226.194624/16 = 14,137 дюйма в ширину.

13,8В. Определение высоты купола и концепции компоновки панелей

В куполе идеально полусферической формы высота купола будет равна его радиусу, 36 дюймов. Каждая из восьми панелей будет проходить от основания до верхнего центра (вершины) купола. Форма каждой панели будет постепенно уменьшаться от самой широкой точки у основания до самой узкой точки в вершине.

Скачать файл САПР Форма панели определяется двумя параметрами: длиной панели от основания до вершины и уменьшающейся шириной панели от основания до вершины.Длину панели можно определить расчетным путем. Эта длина равна одной четвертой окружности купола или 226,194624 / 4 = 56,549 дюйма. Поскольку изготовление купольных панелей до полной точки затруднительно, каждая длина панели будет ограничена примерно на 2 дюйма от вершины купола и изготовлена ​​на расстоянии 54 мм. дюймов в длину.

Ширину панели можно определить путем разрезания купола на параллельные горизонтальные срезы или станции, каждый срез представляет собой полный круг уменьшающегося размера. Радиус каждого из кругов позволит рассчитать длину окружности на этой Станции.Разделив окружность этой станции на 16, вы получите ширину каждой панели на этой станции. Этот процесс аналогичен расчету ширины базовой панели.

Теперь мы установили, что наши панели имеют ширину 14,137 дюйма в основании и 54 дюйма в длину. В зависимости от конструкции ребра купола к каждой панели будет добавлена ​​дополнительная ширина (см. Таблицу 13.8A) .

Таблица 13.8A. Расчеты купольных панелей: расчеты для купола с радиусом 36 дюймов и станциями на 6 дюймов

Радиус купола = 36 дюймов
Количество панелей = 16
Пи = 3.141592
Окружность = 2 x Пи x Радиус

для шва с двойным замком Для стиля «T» или Dbl. Закрытый шов крышки
Станция Радиус Десятичное Окружность круга ÷ 16 Измерение от направляющей линии Добавьте 1,5 дюйма от направляющей линии Добавьте 2,125 дюйма от направляющей линии Добавьте 1,75 дюйма от направляющей линии к каждой стороне
A. Очки Б.Очки
1 36 36,000 14,137164 7.0685 8,5685 9,1935 8,8185
2 35 7/16 35,4375 13.081 6,9581 8,4581 9,0831 8,7081
3 33 31/32 33.96875 13,33949416 6,6697 8.1697 8,7947 8,4197
4 31 17/32 31,53125 12,38229034 6,911 7,6911 8,3161 7,9411
5 28 7/32 28,21875 11. 08147491 5,5 407 7.0407 7,6657 7.2907
6 24 3/32 24.09375 9.4615

4,73079 6.23079 6,85579 6.48079
7 19 5/16 19,3125 7,583999438 3,7919 5,2919 5,9169 5,5419
8 13 31/32 13.96875 5,485514156 2,7427 4,2427 4,8677 4,4927
9 8 1/4 8.2500 3,23976675 1,61988 3,1198 3,7448 3,36988
10 5 5/16 5,3125 2,086213438 1.0431 2,5431 3,1681 2,7931

13,8 ° С. Установить количество станций купольной панели, квартал купола, секция

Форму панелей можно определить, нанеся их ширину в различных точках купола. Мы будем называть эти точки Станциями. Для купола с радиусом 36 дюймов станции, расположенные через каждые 4–6 дюймов друг от друга, дают точные результаты. Большие купола могут иметь станции, расположенные дальше друг от друга, а меньшие купола — ближе друг к другу. Мы будем использовать 6 дюймов. Частичная секция четвертькупольного купола имитирует типичную секцию панели. Сделайте полномасштабный макет дуги купола, используя радиус 36 дюймов на листе металла. Разделите эту дугу станциями каждые 6 дюймов по длине дуги. Пронумеруйте станции снизу вверх, от 1 до 10.

Скачать файл САПР

13,8Д. Типовая компоновка панели

Используя кусок металла шириной не менее 18 дюймов и длиной 54 дюйма, проведите по нему осевую линию. Это станет ориентиром выкройки купольных панелей. Начиная с основания, используя разделители, разместите метки станций с интервалами в 6 дюймов на центральной линии рисунка и пронумеруйте станции от 1 до 10, чтобы они соответствовали схеме с четвертью купола в Деталь 13.8C .

Скачать файл САПР

На разрезе четвертного купола нарисуйте горизонтальные линии, параллельные основанию, от отметок пикетов до вертикальной оси.Измерьте длину каждой из этих линий станции. Это соответствует радиусу купола в этой точке. Используя этот радиус, вычислите окружность купола на этой станции и разделите ее на количество панелей, 16, чтобы определить ширину панели на этой станции. Добавление соответствующих размеров для вертикальных ножек и фланцев с каждой стороны завершает ширину панели на каждой станции (см. Таблицу 13.8A выше) .

Размеры панелей определяются в соответствии с общими рекомендациями.Это точки «А» и «В» на панели. Завершение каждой станции на панели и соединение всех точек «A» и всех точек «B» приводит к шаблону панели. Этот первый узор можно вырезать и использовать для обводки и вырезания оставшихся 7 панелей.

13,8E. Купол в сборе

Когда все 8 панелей обрезаны, на каждой кромке формируются фланцы с использованием гибочных машин. Затем панели изгибаются с помощью инструментов для растягивания, чтобы соответствовать радиусу купола. Указанный ребристый шов представляет собой стоячий шов с двойным замком.Панели прикреплены к палубе с помощью планок с шагом 12 дюймов. Для более толстых швов также можно использовать системы с двойным замком, и их установка ограничена только диаметром купола.

Скачать файл САПР

13,8F. Альтернативный купол в сборе

  1. Показан альтернативный Т-образный стиль, в котором крышка одинарно фиксируется в выступающем фланце ножки сковороды, образуя жирный, сильно затененный шов.
  2. Для получения более тонких ребристых деталей шва колпачок в «A» можно сложить и зафиксировать на фланце поддона, как показано.Шпильки на 12 «O.C. используются для крепления панелей перед установкой колпачков в обоих вариантах» A «и» B «.
Скачать файл CAD

вычислений | Бесплатный полнотекстовый | Вычислительный анализ потоков естественной вентиляции в зданиях с геодезическими куполами в условиях жаркого климата

1. Введение

Растущие ожидания теплового комфорта, доступность электроэнергии, вырабатываемой ископаемым топливом, и рост средней глобальной температуры повысили потребность в энергии механических систем ( отопление, охлаждение и вентиляция) в строительном секторе, что делает его ответственным за 30–40% мирового спроса на энергию и 40–50% мировых выбросов углерода [1].Следовательно, важно заменить механические системы пассивными методами, которые, как известно, имеют низкое энергопотребление и выбросы углерода и обеспечивают хорошее качество воздуха в помещении [2, 3]. Обеспечение соответствующей термически комфортной среды с приемлемым качеством воздуха в помещении с помощью пассивных методов. может быть достигнуто путем сочетания пассивной вентиляции с уменьшением притока тепла в здание. Пассивная вентиляция может быть достигнута с помощью естественной вентиляции, которая зависит от разницы давлений в вентиляционных отверстиях, вызванной силой ветра или перепадами температур (плавучесть вентиляции) [4].Вызванная ветром вентиляция зависит от поведения ветра, взаимодействия с оболочкой здания и проемами. Свежий наружный воздух может подаваться в здание через наветренные воздухозаборники (высокое давление), а несвежий теплый воздух в помещении выходит через подветренные выходы (низкое давление). Вентиляция, вызванная плавучестью, возникает, когда в помещении теплее, чем на улице, в результате чего воздух в помещении поднимается и выходит из здания через более высокие отверстия. Более прохладный и плотный наружный воздух поступает в здание через нижние воздухозаборники и вытесняет более теплый и легкий воздух вверх [5].Снижение энергопотребления может быть достигнуто за счет широкого спектра факторов, включая соответствующую геометрию здания, подходящую ориентацию здания, использование затеняющих устройств, растительность, цвет и изоляцию [6,7]. С точки зрения геометрии здания, чем ниже отношение площади поверхности здания к объему, тем ниже будет приток тепла, поэтому для данного объема здание сферической формы более энергоэффективно, чем типичное здание кубической формы с точки зрения отопления и отопления. требования к охлаждению. Соответственно, у купольного дома площадь поверхности на 30% меньше, чем у коробчатого дома аналогичного размера, что означает на треть меньше теплопередачи к его окружению и от него, что приводит к экономии в среднем 30% на счетах за охлаждение и отопление [7,8 ].На протяжении веков купольные крыши использовались в традиционных домах в жарких, засушливых регионах, таких как Ближний Восток и бассейн Средиземного моря (рис.1), благодаря своим тепловым преимуществам, конструкционным преимуществам (самонесущая арка и свод) и доступности конструкции. материалы (саман, камень).

В нескольких исследованиях изучалась пассивная способность купольных крыш сохранять прохладу во внутренних помещениях летом при значительном низком потреблении энергии по нескольким причинам, таким как:

(a) Обеспечение теплового запаздывания за счет применения термальной массы кладки, такой как камень и саман, которая уменьшается невероятная разница температур днем ​​и ночью [11].(b) Уменьшение площади поверхности, подверженной прямому солнечному излучению, на одну треть по сравнению с плоской крышей приводит к уменьшению притока солнечного тепла [12,13]. (c) Применение вытяжной вентиляции через вентиляционные отверстия в крыше, которые позволяют выходить поднимающемуся горячему воздуху. и позволить холодному свежему воздуху проходить в пространство через небольшие периферийные отверстия на более низком уровне [14]. (d) Улавливание отработанного горячего воздуха на более высоком уровне по сравнению с плоской крышей из-за увеличенной высоты внутреннего пространства , в результате чего пассажиры остаются в более прохладной нижней зоне [15].В настоящее время каменные купольные крыши заменены геодезическими куполами, изобретенными в 1954 году Ричардом Бакминстером Фуллером. На рисунке 2 показаны примеры современных геодезических купольных зданий. Геодезический купол частично сферической формы состоит из ряда треугольных или многоугольных граней, которые распределяют напряжения внутри самой конструкции, а не ряда арок, что приводит к различным формам и стилям с неограниченной площадью покрытия и меньшим весом по сравнению с каменной кладкой. купола [15].Геодезический купол имеет несколько преимуществ, включая открытое пространство, ненесущие внутренние стены, устойчивость к чрезмерным ветрам и сейсмическим колебаниям, защиту от стихийных бедствий, более низкие затраты на строительство по сравнению с традиционными домами, бесконечные возможности дизайна, а также впечатляющий внешний вид [15,16 , 17].

В исследовании оценивается влияние геометрии геодезического купольного дома как конструкции сферической формы на характеристики естественной вентиляции (ветровые потоки и потоки, вызываемые плавучестью) в жарких и засушливых климатических условиях Йезда, Иран.Моделирование вычислительной гидродинамики (CFD) проводится для исследования скорости воздушного потока и распределения температуры в помещении внутри геодезического купола. Работа будет моделировать поток атмосферного пограничного слоя (ППС) вокруг геодезического купола на основе вертикальных профилей скорости ветра для города Йезд. Граничные условия будут указаны в соответствии с рекомендациями по моделированию CFD ветра вокруг зданий, предложенными Архитектурным институтом Японии (AIJ). Будет проведен анализ чувствительности для проверки расчетной модели и сетки.Для проверки числового кода будет проведено дополнительное моделирование аналогичного здания с купольной крышей для сравнения.

2. Обзор литературы

В нескольких исследованиях изучались характеристики вентиляции куполообразных крыш или конструкций. Больше внимания было уделено давлению воздушного потока над куполообразными крышами и их ветровым характеристикам вентиляции. В этом разделе будет представлен общий обзор предыдущих исследований, которые можно разделить на экспериментальное, аналитическое и численное моделирование CFD, включая цель исследования, методологию и результаты.

Фагих и Бахадори [19] экспериментально оценили коэффициент ветрового давления (CP) купольной крыши в различных точках. Испытания проводились в аэродинамической трубе с максимальной скоростью 70 м / с на купольной модели в масштабе 1/10. Было рассмотрено 12 отверстий в воротнике купола и одно — в вершине. Тест был сосредоточен на купольной CP в трех различных ситуациях. Результаты показали, что CP достигло максимума на воротнике купола, с самым высоким CP, равным 1 в первом и втором случаях, когда все отверстия и отверстие были открыты или закрыты, а самый низкий CP был измерен на вершине с −2.3, когда все проемы и отверстие были закрыты. Фагих и Бахадори [20] аналитически изучали, как купольные крыши могут удовлетворять тепловым требованиям в теплое время года, учитывая различные параметры, такие как воздушный поток вокруг купольных крыш, солнечное излучение, радиационная теплопередача с небом и земля и отверстия на территории духовной школы в Йезде, Иран. В качестве покрытия купола учитывались как обычный материал, так и глазурованная плитка. Было обнаружено, что купольная крыша обеспечивает лучшие тепловые условия летом по сравнению с плоской кровлей, особенно когда она покрыта глазурованной черепицей.Кроме того, отверстия создавали пассивный поток воздуха внутри здания, что было полезно для обеспечения теплового комфорта. Атиф и др. [21] исследовали оптические и тепловые характеристики прозрачного полусферического купола с одинарным остеклением. Было обнаружено, что при почти нормальных зенитных ангелах (вокруг вершины) куполообразное окно в крыше пропускало меньшее солнечное излучение и получало меньше тепла, чем световые люки планировщика, тогда как обратное верно для высоких зенитных углов вокруг горизонта. Кроме того, общее дневное поступление солнечного тепла куполообразным световым люком было больше, чем планировалось, как летом, с 3% до 9%, так и зимой, до 232%, за счет увеличения широты участка.Khademinejad et al. [22] исследовали систему подогрева пола в куполообразном помещении на основе комфортных условий Тегерана, Иран. Автор применил CFD-моделирование для сравнения теплового комфорта помещения и прямоугольного помещения с одной и той же системой теплого пола. Были оценены основные параметры, включая скорость и внутреннюю температуру. Результаты показали, что температура и скорость воздуха были более удовлетворительными в купольной комнате, где средняя скорость воздуха была выше, чем в кубической комнате. Суммарная теплоотдача на площадь поверхности купольного помещения была на 23% меньше, чем кубического помещения.Ромеро-Гомес и др. [23] оценили внутренние микроклиматические условия в теплице с естественной вентиляцией в местных климатических условиях Мексики. В работе применялось моделирование CFD для изучения влияния различных параметров, таких как ориентация вентиляционной зоны крыши и защита от насекомых, на скорость воздухообмена. Результаты показали, что увеличение площади вентиляционных отверстий на крыше с 6% до 15% площади пола теплицы повысило скорость вентиляции на 20-40%. Плотные сетки от насекомых могут снизить скорость воздушного потока почти на 50% по сравнению с теми, которые достигаются при использовании обычных сеток и без них при той же скорости внешнего ветра.Тлили и др. [24] представили вычислительную модель CFD (подход VHS, интегрированный с моделью турбулентности) для анализа влияния формы крыши и местоположения источника тепла на схему воздушного потока, вызванного возгоранием. Плоская, куполообразная и пирамидальная крыша рассматривались для оценки температуры, распределения скорости, массового расхода в отверстиях и высоты нейтральной плоскости. Результаты показали, что куполообразная крыша задерживает горячий газ в непосредственной близости, что приводит к более низкой температуре внутри помещения по сравнению с двумя другими крышами.Mahdavinejad et al. [25] применили математический и CFD-анализ для определения характеристик плоской и куполообразной крыши с точки зрения воздушного потока и температуры в помещении в климатических условиях Тегерана. Результаты показали, что куполообразная крыша вызвала более низкую температуру воздуха в помещении на 8 Кельвинов по сравнению с плоской крышей. Кроме того, геометрия куполообразной крыши вызвала более высокую разницу давления между наветренной и подветренной сторонами дома по сравнению с домом с плоской крышей, что привело к лучшему естественному воздушному потоку.Кроме того, приток и потери тепла были ниже у куполообразной крыши по сравнению с плоской крышей. Lu et al. [26] изучали эффективность вытеснительной вентиляции в зале купольного кинотеатра летом с помощью моделирования CFD. Для проверки внутренней температуры и скорости воздуха применялись различные схемы вытесняющей вентиляции. Приточные решетки были размещены на полу, при этом были рассмотрены три различных сценария расположения возвратных решеток (на краю экрана, параллельно краю и в горизонтальном кольце).Результаты показали, что все три сценария удовлетворяют критериям теплового комфорта и качества воздуха в помещении. Кроме того, более дальнее расположение выпускных отверстий относительно входных отверстий в сценарии с горизонтальным кольцом обеспечивало больший восходящий поток воздуха и лучшую вентиляцию, чем в двух других сценариях. Лин и др. [27] представили трехмерную модель теплового и воздушного потока (3D-TAF), которая предсказала влияние больших куполов на тепловую нагрузку защищенного дома, расположенного в Монреале, Канада. Исследование было сосредоточено на модели воздушного потока, проверенной с помощью моделирования CFD в среде COMSOL Multiphysics.Согласно исследованию, годовая тепловая нагрузка в купольном доме ниже на 62,6% по сравнению с обычным утепленным домом. Abohela et al. [28] исследовали поток ветра вокруг крыши шести различных форм (плоской, куполообразной, остроконечной, пирамидальной, сводчатой ​​и клиновидной), покрывающей изолированное кубическое здание высотой 6 м, чтобы определить оптимальную высоту и форму крыши для размещения ветряной турбины с использованием CFD. Влияние формы крыши наблюдалось с точки зрения структуры ветрового потока, интенсивности турбулентности и продольных скоростей.На основании исследования было установлено, что наилучшим местом для установки ветряной турбины на вершине куполообразной крыши было 1,3-кратное превышение высоты здания, где была получена максимальная скорость продольного ветра, которая была больше, чем продольная скорость в том же месте без здание в поле течения.

В нескольких исследованиях оценивалась вентиляция и тепловые характеристики зданий с купольными крышами; однако в настоящее время не проводились исследования типа геодезического купола или геодезического купола. Кроме того, в большинстве исследований крыш купольного типа оценивалась внутренняя температура и скорость воздуха в основном в жаркое время года и редко в холодное время года.Таким образом, в данном исследовании будет выполнено трехмерное CFD-моделирование двухэтажного геодезического купольного дома для исследования его вентиляции и тепловых характеристик в различных климатических сценариях. В ходе работы будет рассмотрено несколько стратегий вентиляции, таких как естественная вентиляция куполообразного здания с помощью ветра и плавучести.

5. Выводы

В этой статье потенциал естественной вентиляции (индуцированной ветром и вызванной плавучестью) внутри смоделированного купола геодезического типа в климатических условиях Йезда был исследован с использованием вычислительной гидродинамики (CFD).Стандартная модель k-e использовалась для определения кинетической энергии турбулентности и скорости диссипации потока в рамках модели. Расчетное моделирование было проверено с использованием анализа чувствительности сетки и анализа баланса потоков. Средняя ошибка между результатами с мелкой и средней сеткой для скорости составила 3,79%. Чтобы проверить метод моделирования, использованный в данном исследовании, для сравнения было проведено дополнительное моделирование аналогичного здания с купольной крышей. Для модели ветрового потока была смоделирована конструкция купола с отверстиями на крыше.Для модели потока плавучести была смоделирована геометрия с отверстиями на крыше, а также с двумя открытыми окнами на нижнем уровне. Приток тепла в помещении моделировался путем задания постоянного теплового потока для поверхностей пола. Скорость и температура наружного ветра зависели от местных условий. Для более реалистичного моделирования ветрового потока использовались профили ветра в пограничном слое атмосферы (ППС) для Йезда. Результаты показали, что использование верхних вентиляционных отверстий в качестве естественной вентиляции в зимний период является выгодным и может снизить температуру в помещении, а также ввести свежий воздух.Предлагается интегрировать систему управления потоком с вентиляционными отверстиями на крыше для оптимизации скорости и температуры в помещении. Результаты показывают, что естественная вентиляция с использованием вентиляции на крыше не может удовлетворить тепловые потребности в жаркие летние периоды, и требуется механическое или испарительное охлаждение. Один из возможных подходов — обеспечить максимальную экономию активного охлаждения и повысить эффективность естественной вентиляции в более прохладные месяцы, адекватное количество тепловой массы при использовании стратегии ночного охлаждения.Скорость воздушного потока внутри здания составляет от 0,04 до 0,2 м / с с потоком, индуцированным ветром, тогда как скорость воздушного потока внутри здания колеблется от 0 до 0,22 м / с с режимом, вызываемым плавучестью. В среднем поток, вызванный плавучестью, был значительно ниже по сравнению с потоком, индуцированным ветром. Тем не менее, анализ показал, что вентиляция может вызывать движение воздуха внутри здания в периоды очень слабых ветров. Результаты также показали, что поток, индуцированный ветром (из вентиляционного отверстия на крыше), вызывает лучшее движение воздушного потока и снижение температуры на верхнем этаже, тогда как поток, индуцированный плавучестью (вентиляционное отверстие в крыше и окна), вызывает лучшее движение воздушного потока и снижение температуры на нижнем этаже.Кроме того, было обнаружено, что интенсивность вентиляции не была максимальной в случае, вызванном ветром, поскольку значительная часть потока выходила из верхнего вентиляционного отверстия на крыше, не попадая в здание. Также важно отметить, что другие факторы, которые не были исследованы в текущем исследовании, такие как влияние окружающих зданий, направления ветра и солнечной радиации, должны быть включены в будущие исследования. В будущих моделях следует изучить влияние различных моделей турбулентности на точность результатов.Инструмент Building Energy Modeling можно использовать для оценки энергоэффективности здания. Следует изучить возможность внедрения технологий охлаждения с низким энергопотреблением, таких как испарительное охлаждение и материалы с фазовым переходом (PCM).

Отопление и охлаждение купольных домов, тепловая задержка и адаптация

Эта страница представляет собой отопление и охлаждение купольных домов для всех куполов в деревне мешков с землей (Pod 1). После того, как мы закончим это руководство и откроем исходный код всех деталей для кластера с 3 куполами в рамках нашей краудфандинговой кампании, мы сделаем то же самое для всей Деревни Земных мешков (Pod 1) и Duplicable City Center ® , а также затем остальные 6 деревень.

Эта страница разделена на следующие разделы:

Эта страница будет развиваться до тех пор, пока не будет завершено строительство деревни мешков с землей, и мы сможем окончательно сказать, какие подходы будут наиболее эффективными. Затем мы продолжим развивать эту страницу, опираясь на опыт других, которые также решили построить общины учителей / демонстрационных мешков с землей, деревни и города, используя наши чертежи.

СВЯЗАННЫЕ СТРАНИЦЫ (щелкните значки, чтобы просмотреть полные страницы)

НАЖМИТЕ ЭТИ ИКОНКИ, ЧТОБЫ ПРИСОЕДИНЯТЬСЯ К НАМ ЧЕРЕЗ СОЦИАЛЬНЫЕ СМИ

СПОСОБОВ СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ ЭТОГО КОМПОНЕНТА УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ С НАМИ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ● КОНСАЛТИНГ ● ЧЛЕНСТВО ● ДРУГИЕ ВАРИАНТЫ

ОТОПЛЕНИЕ КУПОЛЬНОГО ДОМА

Проектирование комфортабельных домов без значительного энергопотребления или связанных с этим затрат для людей при отрицательных температурах имеет важное значение для деревни с мешком с землей.Проблема с мешками с землей в том, что они обеспечивают фантастическую тепловую массу (см. «Температурное отставание» ниже), но на самом деле не являются отличным изолятором. R-ценность уплотненной земли составляет примерно R-1 на фут, поэтому стандартная стена из мешков с землей может дать не лучше, чем R-2 (примерно эквивалент окна с двойным остеклением). Их изоляционные свойства можно улучшить, добавив материалы, которые создают внутри них воздушные карманы, такие как вулканическая порода, рисовая шелуха, перлит или вермикулит. Однако в этом есть положительные и отрицательные элементы.

Сравнение значений R для материалов
Материал R-значение / дюйм R-ценность / 15 ″
Рисовая шелуха Р-3 R-45
Перлит Р-2.7 R-40
Вермикулит Р-2.13 R-32 до 36
Экструдированный полистирол Р-3.6 к R-4.7 R-54 до R-70
Формованный полистирол низкой плотности Р-3.85 Р-58

Простая термодинамика утверждает, что тепло распространяется из теплых помещений в более прохладные, а воздушные карманы препятствуют передаче тепла. Если цель — удерживать тепло, то препятствование передаче тепла через стены может быть очень хорошим. Чем больше вы добавите воздушных карманов или изолируете стены, тем меньше тепла будет проходить через эти стены. Обратной стороной этого является лето, когда тепло, поглощаемое стенами, будет иметь охлаждающий эффект, который будет уменьшен за счет уменьшения теплопередачи.Вот расчеты, использованные для куполообразных конструкций:

Уравнения отопления и охлаждения земного шара — Нажмите, чтобы увеличить

Предложения и варианты того, что является лучшим подходом, различаются, и на них могут сильно повлиять условия здания. Для помещений, где постоянно холодно, с качественной внутренней системой отопления, человеку подойдет сплошная стена из мешков с землей, заполненная землей, которая имеет внешний изолирующий слой. Это обеспечило бы тепловую массу внутри и барьер для этой тепловой массы, теряющей тепло снаружи.Однако в районах, где постоянно жарко, такой подход к внешней изоляции может создать среду, которая нагревается и которую трудно снова охладить, поэтому строительство глубже в земле и отказ от изоляции — лучший подход.

Наша модель жизни имеет дополнительный существенный фактор, заключающийся в том, что дома, которые мы создаем, не предназначены для малоподвижного образа жизни. От людей не ожидается, что они будут весь день сидеть дома, развлекаться в своих домах и / или отдыхать в своих домах.И посетители, и жители будут использовать их больше как гостиничные номера. Реализованная модель жизни, культура личностного роста и взаимодействия, а также экологический дизайн One Community обеспечивают лучшие причины и дополнительные пространства (например, Дублируемый центр города), которые специально предназначены для занятий, которые люди обычно используют в своем доме.

Это создает потребность в обогреве домов One Community в первую очередь вечером, когда люди возвращаются в эти жилые помещения, и желании, чтобы в них было прохладно в середине дня, когда мы, возможно, захотим расслабиться на солнце.Стремясь к максимальному индивидуальному комфорту, особенно в самые холодные ночи и в самые жаркие дни (по сравнению с контролем температуры в течение всего дня), мы изучили наши варианты отопления и изоляции с учетом потребностей в энергии, стоимости реализации и рабочих часов для реализации. .

В результате получилась диаграмма, показывающая наши расчеты для отопления с помощью пассивной солнечной энергии (нулевая стоимость), электрических одеял (обогревает только человека с очень низким энергопотреблением), обогревателей с нормированием энергии (немедленное тепло, но требует много электроэнергии) и ракеты. массовые обогреватели (медленно нагревают комнату, но производят сверхэффективное и продолжительное тепло):

Сравнение вариантов обогрева жилых помещений — Нажмите, чтобы увеличить

Мы также рассчитали различные варианты изоляции, включая гобелены (дешевые и съемные), изоляцию снаружи конструкции (изолирует тепловую массу) и изоляцию внутри конструкции (изолирует конструкцию и изолирует тепловую массу):

Сравнение изоляции домов с мешком с заземлением: нажмите, чтобы увеличить

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поскольку в нашем здании будет жарко летом и солнечно, но холодно зимой, и мы хотим максимально использовать преимущества наземного строительства и пассивной солнечной энергии, при этом основное внимание уделяется дневному и вечернему отдыху и релаксации.Мы также хотим дать возможность как можно быстрее согреться в прохладной среде. Пассивная солнечная энергия для бесплатного обогрева и электрические одеяла для энергосберегающего и немедленного обогрева человека (а не комнаты) наиболее экономичны для конкретного обогрева. Параболические обогреватели для посуды (также нагревают только человека) или небольшие обогреватели с ограничениями на индивидуальное использование энергии являются вторичным вариантом. Нагреватели Rocketmass не подходят из-за их стоимости и постоянных (неустойчивых) потребностей в топливе для такой большой группы, как наша.

Для изоляции наших конструкций идеальными сценариями являются внешняя изоляция летом и внутренняя изоляция зимой. Нашим максимально экономичным решением является встраивание в землю на 4 фута, чтобы извлечь выгоду из тепловой массы 55 градусов и запаздывания (см. Ниже) земли, а также использование гобеленов в сочетании с методами нагрева, описанными выше. Это позволит нам применять их, когда тенденция материала противостоять изменениям температуры желательна и выгодна. Это также придаст характер и красоту каждому дому.

Установка чердаков в купола также позволит нам изолировать и отделить верхнюю половину куполов, чтобы создать меньшие и более легкие пространства для обогрева зимой и большие и более легкие пространства для вентиляции и охлаждения летом.

Использование вышеперечисленных подходов гарантирует максимально доступные, с минимальным потреблением энергии и индивидуальные возможности комфорта для всех жителей. Когда мы строим первые несколько конструкций и далее взвешиваем все факторы (удобство, потребность в энергии и т. Д.) Каждой из наших мер по отоплению и изоляции, особенно в течение дней (или недель), которые могут достигать нуля градусов F (-18 ° C) Затем мы решим, какие еще варианты отопления и изоляции мы можем пожелать изучить и сравнить с этой первоначальной стратегией.Все, что мы пытаемся узнать и чему научимся, мы также поделимся с открытым исходным кодом

ТЕПЛОВАЯ МАССА И ТЕПЛОВАЯ ЗАПИСЬ

Температурная задержка — это единица времени, присвоенная материалу, которая указывает количество времени, необходимое для нагрева или охлаждения. Термическая масса — это нагретый или охлажденный материал. Нагрев материала (и его эффективность в виде тепловой массы) зависит от того, сколько тепла он может поглотить (удельная теплоемкость: C p ), скорости проникновения тепла (теплопроводность: k), плотности материала в вопрос (плотность: ρ) и толщина материала.Время, которое проходит от нагрева одной стороны до нагрева другой стороны, является «термической задержкой», выражаемой следующим образом:

Это означает, что когда наши купола испытывают циклические температуры (дневные и ночные, сезонные), температура внутри куполов отстает. Для наших куполов мы рассчитали отставание температуры в 44 дня, что означает, что внешняя температура не будет отражать внутреннюю температуру купола без обогрева. Вы можете увидеть это, изображенное на изображении ниже, где синяя линия представляет собой среднесуточную температуру в Пейдж, Аризона, а красная линия — это результирующая температура с задержкой на 44 дня внутри купола.Зеленая линия — это то, как могло бы выглядеть отставание более чем на год, что является тем же принципом, который создает мнение людей о температуре 55 ° F под землей как преимущество строительства в земле по сравнению с надземным.

Анализ температуры для Пейджа, Аризона (не наше местоположение)

Хорошая новость заключается в том, что в очень жаркие летние дни лучше использовать эти более прохладные помещения. Плохая новость заключается в том, что после 44 или более дней низких температур внутренняя часть куполов будет отражать эту среднюю более низкую температуру.В этот момент трудно предсказать попытку нагреть конструкцию, потому что вам нужно нагреть не только воздух в куполе, но и сам материал купола, а общую тенденцию элементов, охлаждающих купол в течение 44 дней, трудно предсказать. компенсировать.

Другими словами, тепловая масса куполов сопротивляется изменению температуры так же, как тяжелый объект сопротивляется изменению скорости (инерции). Как только температура на улице толкает эту массу к холоду, требуется много энергии, чтобы оттолкнуть ее и сохранить тепло в пространстве.Уравнения, которые представляют систему тепловых свойств, переходят в область передовых расчетов и показывают, что традиционное отопление и изоляция этих пространств было бы непомерно дорогостоящим для наших целей доступности для этих начальных структур.

Расчет теплового лага

Вот эти расчеты применительно к нашим конкретным куполам:

Колебания тепла в жилище Земли при отрицательных температурах — нажмите, чтобы увеличить

Замки бывшие в употреблении настенные гобелены

Это побудило нас рассмотреть более креативные варианты отопления.Например, что, если бы мы могли изменить, когда тенденция материала сопротивляться перепадам температуры желательна, когда это выгодно? Одно из возможных решений пришло из средневековья. Замки не считаются самыми уютными местами, особенно зимой. Для борьбы с холодом, исходящим от стен зимой, люди накидывают портьеры и гобелены от пола до потолка. Эти ткани добавляли изоляцию к внутренней части пространства и сохраняли тепло в комнате, уменьшая количество тепла, поглощаемого тепловой массой стен замка.В настоящее время у нас есть космические одеяла (или такие изделия, как лучистый барьер) и другие варианты материалов для подвешивания стен, которые можно заменить или комбинировать, чтобы сделать этот подход еще более эффективным.

Другие рассматриваемые варианты (как описано выше) — это обогреватели с нормированием энергии, параболические обогреватели для посуды или электрические одеяла (обогревают человека, а не комнату) и другие творческие подходы к теплоизоляции. По мере того, как мы продолжаем изучать все варианты, ключевыми критериями являются доступность, устойчивость, потребность в рабочей силе для внедрения, обслуживания и наши ограниченные запасы энергии при использовании солнечной энергии.

ОХЛАЖДЕНИЕ КУПОЛЬНОГО ДОМА

Из-за теплового запаздывания и температуры ниже отметки мороза полуподземный купольный дом является идеальным местом для проживания в засушливой жаркой среде. Прохладная температура под землей охлаждает воздух внутри купола и помогает поддерживать более низкую температуру. В то время как запаздывание купола не может удерживать тепло вечно, при достаточном запаздывании высокие температуры днем ​​и низкие температуры ночью выравниваются, а средняя дневная температура года передается через стены купола.Например, днем ​​с максимумом 100 и ночью с 50 будет средняя температура 75 (довольно нормальная рабочая / домашняя температура). Купол идеально спроектирован, чтобы выровнять эти температуры и сделать жизнь в пустынном климате более терпимой, и он не использует вырабатываемой энергии.

Конечно, есть и более экстремальные климатические условия, где по-прежнему рекомендуются изоляция или другие методы охлаждения купола. Вот диаграмма (справочный PDF-файл), показывающая средние значения GWT (температуры грунтовых вод) для разных мест по всему миру.Потому что по мере того, как почва становится гуще между ней и солнцем / погодой, отставание становится больше, пока у вас не будет среднего значения за целый год. В зависимости от содержания почвы и влажности это происходит на глубине около 4 футов, точнее это называется «линией заморозков». Приведенная ниже таблица очень важна (термически) для любых попыток в экстремальных условиях. В таких местах, как Остин, штат Техас, в доме, построенном в основном ниже линии мороза, будет комфортная температура 71 градус круглый год. Однако в Фэрбенксе, штат AK, это ниже линии вечной мерзлоты и всегда будет ниже точки замерзания.

Средние температуры земли во всем мире — нажмите, чтобы увеличить в новом окне

Дополнительные элементы, помогающие поддерживать прохладу куполов в нашем не столь экстремальном месте, будут включать потолки высотой 16 футов с вентиляционным отверстием и возможность полностью закрыть все окна, когда пассивное солнечное излучение нежелательно. Также могут помочь стены светлого цвета, отражающие свет, и лиственные деревья, обеспечивающие тень летом, теряющие листья и пропускающие солнце зимой. Для дополнительных вариантов пассивного охлаждения мы предлагаем изучить конструкцию ветроуловителя в сочетании с испарительным охлаждением или охлаждением по подземным трубопроводам.

Ниже приведено видео, на котором кто-то рассказывает о некоторых из этих подходов и о некоторых других, которые подходят только для самого жаркого климата.

ВОЗМОЖНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

Это область, в которую мы добавим возможные модификации, которые мы исследуем после того, как построим наши первые 10-20 куполов. Если у вас есть предложения в этой области, воспользуйтесь нашей формой предложений. По мере того, как мы реализуем и сравниваем различные модификации, мы также будем добавлять сюда все данные из открытых источников и детали для дублирования.

РЕЗЮМЕ

One Community желает продемонстрировать деревню с мешком с землей (Pod 1) как максимально доступный, адаптируемый и функциональный вариант для нашей самораспространяющейся самодостаточной учительской / демонстрационной модели сообществ, деревень и городов. Как эти дома будут использоваться, переменная погода, ограничения по энергопотреблению и отсутствие единого мнения о лучших методах изоляции побудили нас начать со стратегии, которая направлена ​​на обеспечение комфортных условий для людей, в то время как мы исследуем способы максимизировать комфорт самой окружающей среды. .Эта стратегия сочетает в себе способность изменять размер нашей окружающей среды на 30% (открытый или закрытый чердак), пассивное солнечное излучение, 4 фута подземного здания, гобелены, электрические одеяла и параболические обогреватели и / или обогреватели. Эта стратегия является результатом наших исследований и расчетов на данный момент и будет развиваться с более подробной информацией по мере того, как мы строим деревню мешков с землей и на основе нашего опыта определяем, какие дополнительные модификации (при необходимости) обеспечивают лучший и наиболее эффективный баланс вложения большего количества времени и рабочей силы. , и ресурсы.Мы с открытым исходным кодом будем делиться любыми дополнительными модификациями здесь по мере их создания и оценки.

РЕСУРСОВ

ЧАСТО ОТВЕТЫВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Q: Какова цель деревни мешков с землей?

Пожалуйста, ознакомьтесь с полной версией хаба с открытым исходным кодом Earthbag Village: Щелкните здесь

Q: Я думаю, что у меня есть подход получше (или подход, который вы хотели бы, чтобы мы включили в наши модификации), как мне поделиться им с вами?

Пожалуйста, используйте нашу страницу предложений, чтобы поделиться с нами этими идеями.Наша цель — строить как можно более устойчиво, и мы заинтересованы в любых идеях, которые есть у людей, как это сделать. Даже если ваша идея не соответствует нашим непосредственным техническим требованиям, доступности материалов или другим потребностям, мы все равно хотели бы знать об этом, потому что мы будем работать бесконечно как организация, чтобы исследовать, тестировать и делиться с открытым исходным кодом как можно большим количеством альтернатив и по возможности устойчивые методологии. Выполнение этого является важной частью нашей методологии глобальных изменений и стремления предоставить необходимые данные и демонстрации безопасности и эффективности, необходимые для того, чтобы большее количество округов (и Международный строительный кодекс) признали и приняли эти устойчивые варианты.

Q: Как вы собираетесь помочь снизить цены, чтобы облегчить дублирование ваших моделей в качестве учителей / демонстрационных деревень ?

У нас есть философия партнерства «беспроигрышный — беспроигрышный» в сочетании с мощным маркетинговым и рекламным механизмом, который, по нашему мнению, придает ценность любому партнерству. Мы используем эти инструменты и ресурсы для поиска партнеров с возможностью глобального распространения, которые видят в бесплатном маркетинге и новых и расширяющихся клиентских базах, которые мы предоставим, достаточно выгодные, чтобы снизить их потребительские цены и индивидуальную прибыль в пользу оптовых продаж и поддержки глобальных изменений.

Вопрос: Как вы посоветуете сохранять купол прохладным в таком месте, как Сахара?

Мы бы посоветовали закопать его как можно глубже и закрыть все окна и форточки, чтобы не допустить попадания тепла и солнечного света. По сути, это создаст среду «пещеры». Также может помочь дальнейшая изоляция купола снаружи и добавление пассивной системы охлаждения с подземными трубами. Вот пример варианта охлаждения с земной трубой.

МЫ ЛЮБИМ ПОМОЧЬ, ЕСЛИ ЭТО ТАКОЕ ВАС ВОСХИЩАЕТ

КОНСУЛЬТАНТОВ ● ПИОНЕРЫ

Купол и другие конструкции круглых домов

Уникальная концепция приходит в Европу — и в Марбелью

Ассортимент вилл расширился за счет доступных размеров, конфигураций и функций.Каждый из них отличается исключительным уровнем дизайна и инженерии, включая водные элементы, объединенные на трех уровнях. Великолепные пруды, водопады, спа, а также крытые и открытые бассейны.

Прекрасным примером является вилла Cantilever, внушительные фонтаны которой создают зрелище, когда вы входите на территорию. Большие, двойные по высоте жилые зоны открытой планировки имеют панорамные окна, которые адаптируются к количеству солнечного света, проникающего через них. Таким образом, поддерживая постоянную температуру и избавляясь от необходимости в занавесках и оттенках.

Кухни, ванные комнаты, отдельные апартаменты, спа, тренажерные залы, развлекательные зоны и даже гаражи — еще один уровень роскоши. Терраса становится гламурным продолжением гостиной, когда двери распахиваются, и кажется, что бассейны входят в дом. Одна из ярких особенностей Cantilever Villa — бассейн. Это чистейший пример пейзажного бассейна, который выступает из главного дома и фактически парит в воздухе.

Почему это называется Биткойн-Хаус

Наряду с целевыми точками, такими как США, Дубай и Карибский бассейн, Mr.Д’Зар теперь представляет эту концепцию в Европе. Он основал базы в Монако и Ницце, а также начал работу в Испании. «Bitcoin House идеально подходит для рынка Марбельи с его космополитической состоятельной клиентурой и престижным образом жизни».

В ЕС стоимость этих архитектурных шедевров варьируется от 50 до 200 миллионов евро (без земли). Они пришли с революционным мышлением, которое, по мнению многих, изменит то, как мы владеем домами. «Это нисходящий процесс, начиная с таких ультра-роскошных вилл, но однажды технология расширит эту концепцию и на более широкий рынок.”

Благодаря уникальному дизайну и самоокупаемости, модель Bitcoin House обеспечивает конфиденциальность и универсальность. Он может функционировать как лечебное святилище, курорт, убежище, медицинская клиника или элитный дом для отпуска. Владельцы платят только 20 процентов от суммы, а на остальное получают ускоренную ипотеку. В этом нет ничего необычного; тот факт, что собственность является самофинансируемой, является уникальной особенностью виллы Биткойн.

В каждой собственности есть майнинг биткойнов, расположенный в домицилях с низким налогообложением, включенных в цену.Он состоит из мощных вычислительных мощностей, лежащих в основе майнинга биткойнов, за которые «майнеры» получают оплату в биткойнах. «Обычно система потребляет столько энергии, что это недопустимо. Однако мы участвуем в разработке электромагнитных генераторов, которые производят собственную возобновляемую энергию на 100% вне сети. Стоимость составляет 1 цент за киловатт-час в США, что ставит нас в зону прибыли ».

% PDF-1.4 % 1 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > транслировать 2006-05-19T08: 20: 25 + 01: 002006-05-19T08: 20: 14 + 01: 002006-05-19T08: 20: 25 + 01: 002006-05-19T08: 20: 14 + 01: 002006- 05-19T08: 20: 25 + 01: 00 конечный поток эндобдж 4 0 obj > / Кодирование> >> / DA (/ Helv 0 Tf 0 г) >> эндобдж 5 0 obj > эндобдж 7 0 объект > / XObject> / Шрифт> >> / MediaBox [0 0 594.95996 840.95996] / Аннотации [32 0 R 33 0 R 34 0 R 35 0 R 36 0 R 37 0 R 38 0 R 39 0 R 40 0 ​​R 41 0 R 42 0 R 43 0 R 44 0 R 45 0 R] / Содержание 46 0 руб. / StructParents 0 / Родитель 2 0 R >> эндобдж 8 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Содержание [68 0 R 69 0 R 70 0 R 71 0 R 72 0 R 73 0 R 74 0 R 75 0 R] / Большой палец 76 0 R / MediaBox [0 0 439.37009 651.96851] / CropBox [0 0 595 842] / Повернуть 0 / LastModified (D: 20060404124903) >> эндобдж 9 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Содержание 100 0 руб. / Большой палец 101 0 R / MediaBox [0 0 439.37009 651.96851] / CropBox [0 0 595 842] / Повернуть 0 / LastModified (D: 20060404124904) >> эндобдж 10 0 obj > / XObject> / ExtGState> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Содержание 131 0 руб. / Большой палец 132 0 R / MediaBox [0 0 439.37009 651.96851] / CropBox [0 0 595 842] / Повернуть 0 / LastModified (D: 20060404124904) >> эндобдж 11 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Содержание 152 0 руб. / Thumb 153 0 R / MediaBox [0 0 439.37009 651.96851] / CropBox [0 0 595 842] / Повернуть 0 / LastModified (D: 20060404124904) >> эндобдж 12 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Содержание 179 0 руб. / Большой палец 180 0 R / MediaBox [0 0 439.37009 651.96851] / CropBox [0 0 595 842] / Повернуть 0 / LastModified (D: 20060404124904) >> эндобдж 13 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] >> / Содержание 204 0 руб. / Большой палец 205 0 R / MediaBox [0 0 439.37009 651.96851] / CropBox [0 0 595 842] / Повернуть 0 / LastModified (D: 20060404124905) >> эндобдж 14 0 объект > / XObject> / ExtGState> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Содержание 226 0 руб. / Большой палец 227 0 R / MediaBox [0 0 439.37009 651.96851] / CropBox [0 0 595 842] / Повернуть 0 / LastModified (D: 20060404124905) >> эндобдж 15 0 объект > / XObject> / ExtGState> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Содержание 261 0 руб.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *