New! Shanti Dome в Украине: дом-сфера пошагово

О проекте и о доме
Расположение: Автономная Республика Крым, Бахчисарайский район
Дом: двухэтажный жилой купольной конструкции, общая площадь – 232, 3 м², диаметр купола – 11 м
Проектирование и строительство: компания SDOME
Начало проекта: апрель 2011 г.
Завершение строительства: сентябрь 2011 г.
Использованные материалы: бетон, арматурная сетка, ЛВЛ-брус Ultralam, крепления Super-Lok™, влагостойкая фанера ФСФ, базальтовая теплоизоляция, супердиффузионная мембрана ТУVЕK, битумная черепица, окна и двери из ПВХ с однокамерными стеклопакетами, мансардные окна FAKRO, система водяного теплого пола.

Shanti Dome – индивидуальный дом для семьи из шести человек. Молодая творческая семья решилась на довольно смелый шаг – построить для постоянного проживания дом нетрадиционной формы. Неординарное строение функционально и практично.
На первом этаже расположена большая гостиная со вторым светом, открытая кухня, барная стойка, гостевая спальня, санузел. В центре дома – камин. В подвале под гостиной обустроен винный погреб, дегустационная комната и помещение технического назначения, куда ведет полукруглая лестница. Пространство под лестницей на второй этаж используется как гардеробная в гостевой спальне. Хозяева с детьми живут на втором этаже, в их распоряжении небольшой санузел на две комнаты с ванной.
Из гостиной большие остекленные двери ведут на террасу. Они не только открывают вид на прекрасную панораму крымского предгорья, но и визуально связывают пространство дома со всем участком. Над балконом с западной стороны выполнен навес, где можно скрыться от солнца во второй половине дня. Под балконом находится второй подвал, большую часть которого занимают цистерны объемом по 600 л с резервным запасом воды и система обеспечения.
Дом расположен в очень солнечном регионе (количество солнечных дней в году – 250–280). Соответственно, перед проектировщиками стояла задача максимально минимизировать тепловое воздействие, сохранив при этом достаточную инсоляцию комнат. В результате весь дом ориентирован по линии север – юг. Вход с юго-востока, напротив него на север – большое остекление, выполненное с учетом инсоляции таким образом, чтобы днем солнце не нагревало дом. Солнце заглядывает в гостиную ранним утром и уже ближе к 10 часам покидает ее, возвращаясь в комнату уже вечером. Двигаясь дальше, солнце заглядывает поочередно в одну и другую спальни, ориентированные на юг.

Купольная технология
Для дома выбрана интересная технология купольного строения. Данный объект в Крыму премьерный для Украины, в то время как во всем мире подобные здания возводят уже более полувека.
Строится дом-сфера по принципу геодезического купола.
Изобретение данной технологии заслуга американского архитектора и инженера Ричарда Бакминстера Фуллера. Анализируя традиционные прямоугольные и квадратные строительные конструкции, он пришел к выводу, что они основаны на внутренне нестабильных формах, и предложил использовать геодезический купол, вид пространственного сооружения – полусферу, поверхность которой состоит из деревянных распорок, смонтированных в треугольники с помощью специальной соединительной системы. Распорки располагаются на геодезических линиях (кратчайшие линии, соединяющие две точки на криволинейной поверхности). Такой тип купола позволяет покрыть большое пространство с использованием минимального количества материалов. На его строительство требуется на 60% меньше строительных материалов, чем на сооружение дома с коробкой традиционной формы и с такой же площадью ограждающей поверхности. Одним из главных факторов, позволяющих снизить потребление энергии в куполе, является его форма. Благодаря устранению прямых углов, мы избавляемся от 30% площади стен, добавляя столько же к площади пола. Это в свою очередь снижает потерю тепла через стены и крышу на те же 30%.
Примером геодезического купола Фуллера могут служить как построенные полвека назад гражданские объекты, к примеру, выставочный павильон тропического ботанического сада в Сент-Луисе (1958), выставочный павильон в Сокольниках в Москве (1959), выставочный комплекс «Экспо-67» в Монреале и др., так и множество частных домов, возведенных по данной технологии по всему миру.
Главная составляющая купольной технологии – соединительная система. Для украинского объекта была использована разработка американской компании NATURAL SPACES DOMES система Super-Lok™. Ее использование позволяет сделать прочный каркас, выдерживающий порывы ветра до 100 м, и существенные конструкционные нагрузки. В частности, каркас купола перераспределяет все нагрузки, приходящиеся на крышу, прямо на основание купола – чем ниже, тем больше нагрузка. То есть нижняя часть купола должна выдерживать давление около 3 000 кг в каждой из точек соединения с основанием. Соединительная система Super-Lok™, по утверждению разработчиков, способна выдержать нагрузку более чем 7500 кг.

Создание фундамента
Фундамент для данного дома проектировался с учетом крымской девятибалльной сейсмической зоны и нестабильных грунтов. Для основания был выбран ленточный фундамент с глубиной заложения 70 см ниже уровня рельефа. Перепад высот под площадкой строительства составлял 2,5 м. Эту особенность решили обыграть. В результате под зданием получился подвал высотой 180 см. На сооружение фундамента и подпорной стены для нестабильного по геологии склона, которая одновременно является также основой для балкона, потребовалось около 90 м³ бетона.

Сборка каркаса
После того как фундамент набрал расчетную прочность, по его периметру уложили гидроизоляцию из рубероида. Затем сделали нижнюю обвязку из ЛВЛ-бруса (брус клееный из шпона, получаемый путем склеивания листов однонаправленного лущеного шпона хвойных пород). И приступили к сборке каркаса.
Главные составляющие каркаса геодезического купола – «ребра», хаб (ступица) и коннектары (рукава). В качестве «ребер» был использован ЛВЛ-брус.
Заготовки нарезали согласно проекту, а потом соединили их под определенным углом при помощи специальной системы Super-Lok™, состоящей из хаба (центральной части «замка») и коннектаров (хабы сделаны из алюминия, коннектары – из оцинкованной стали).
Сборку поводили по следующей схеме: к «ребру» четырьмя оцинкованными болтами прикрепили коннектор, затем его выступ пропустили в паз хаба и установили покрытую цинком чеку на место, надежно скрепив детали между собой. Для данного объекта использовали около 5 м³ ЛВЛбруса.

Заполнение стен и кровли
Каркас купола обшили влагостойкой фанерой ФСФ – следуя от основания к вершине.
Изнутри уложили теплоизоляционный материал – базальтовую вату, сверху поместили пароизоляционную мембрану. В качестве финишной отделки сверху использовали декоративную обшивку стен ясеневой евровагонкой.
С наружной стороны дома поверх фанеры уложили сплошной гидроизоляционный ковер, а затем кровельное покрытие из битумной черепицы. При монтаже черепицы материал порезали на треугольные заготовки и укладывали сначала треугольники верхушкой вверх, потом – треугольники, расположенные вверх основанием, перекрывая нижний треугольник на 127 мм, при этом с целью обеспечить надежное соединение и хорошее уплотнение.
В качестве светопрозрачных элементов установили треугольные ПВХ окна с однокамерным стеклопакетом и мансардные окна.

Установка перекрытий
Межэтажное перекрытие в доме имеет независимую конструкцию, не связанную со стенами, на купол оно не опирается. Непосредственно на плиту цокольного этажа были установлены стальные стойки, служащие опорами для перекрытия (при армировании фундамента было предусмотрено место для крепления стоек). Установленные стойки связали между собой. Само перекрытие выполнено из деревянных балок.

Отопление и вентиляция
Для обеспечения естественной вентиляции в доме был создан вентиляционный купол – специальным образом организованное отверстие в крыше, через которое воздух может беспрепятственно циркулировать.
В подвале установили систему рекуперации с теплообменником. Отопление и горячее водоснабжение обеспечиваются за счет котла на твердом топливе и расположенных рядом с домом солнечных коллекторов. В доме смонтировали водяные полы и подключили их к емкости с теплоносителем (антифризом).

Главные этапы стройки
Этап 1. Выровняли основание, уложили лен точный фундамент с глубиной заложения 70 см ниже уровня рельефа. Фундамент для данного дома проектировался с учетом крымской девятибалльной сейсмической зоны и нестабильных грунтов.
Этап 2. Перепад высот под площадкой строительства составлял 2,5 м. Эту особенность решили обыграть. В результате возвели цокольный этаж высотой 180 см.
Этап 3. Смонтировали монолитное перекрытие.
Этап 4. Поверх монолитной плиты сварили стальной каркас.
Этап 5. После того как конструкция набрала расчетную прочность, по ее периметру уложили гидроизоляцию из рубероида. Затем сделали нижнюю обвязку из ЛВЛ-бруса.
Этап 6. Собрали каркас дома. Сборку поводили по следующей схеме: к «ребру» четырьмя оцинкованными болтами прикрепили коннектор, затем его выступ пропустили в паз хаба и установили покрытую цинком чеку на место, надежно скрепив детали между собой.
Этап 7. Каркас купола обшили влагостойкой фанерой ФСФ – следуя от основания к вершине.
Этап 8. Изнутри уложили теплоизоляционный материал – базальтовую вату. Укладывали таким образом, чтобы оставался небольшой вентиляционный зазор между фанерой и утеплителем.
Этап 9. Для предотвращения увлажнения утеплителя поверх уложили пароизоляционную мембрану.
Этап 10. Стены обшили декоративной ясеневой евро вагон кой.
Этап 11. Поверх влагостойкой фанеры ФСФ уложили сплошной гидроизоляционный ковер.
Этап 12. В качестве светопрозрачных элементов установили треугольные ПВХ окна с однокамерным стеклопакетом и мансардные окна.
Этап 13. Уложили битумную черепицу. Вначале материал порезали на треугольные заготовки, затем уложили треугольники верхушкой вверх, потом – треугольники, расположенные вверх основанием, при этом нижний треугольник перекрывали на 127 мм, чтобы обеспечить надежное соединение и хорошее уплотнение.
Этап 14. На плиту цокольного этажа установили стальные стойки, служащие опорами для перекрытия Установленные стойки связали между собой. Само перекрытие выполнено из деревянных балок. На купол оно не опирается.
Этап 15. Инсталлировали систему водяного теплого пола. Отопление и горячее водоснабжение будет обеспечиватся за счет котла на твердом топливе и расположенных рядом с домом солнечных коллекторов.

Редакция благодарит компанию SDOME за помощь в подготовке материала

Автор: Марина Рогальская
Источник: Украинский Строительный Каталог (Секреты успешной стройки)