Купольная теплица своими руками

Особенности строительства

Еще совсем недавно дом-купол был строительной экзотикой. За его возведение брались энтузиасты экологического движения и любители оригинальных конструкций. Сегодня интернет наполнен заводскими комплектами сферических домов. Необычное жилище на основе геодезического купола и стратодезическую конструкцию можно купить, не выходя из городской квартиры. Ознакомиться с полным каталогом моделей геокуполов можно по адресу https://fullerdome.com/catalog-models-domes

Тем же, кто предпочитает все делать собственными руками, мы рекомендуем остановиться на геодезическом куполе. В сборке он немного сложнее дома-сферы из полуарок, но зато не требует сложного оборудования для гнутья и склеивания древесины.

Самый ответственный узел конструкции – коннектор. От точности его изготовления зависит пространственная стыковка всех элементов. Поэтому для работы лучше купить готовый заводской комплект.

Следующий шаг – подготовка ребер каркаса из деревянных брусков толщиной 50 мм. Их ширина должна быть равной толщине утеплителя (минимум 10 см). Длину ребер выбирают, ориентируясь на сборочную схему геокупола.

Частота разбивки (V) поверхности купола – базовый элемент расчетов

Кроме частоты нужно определиться с диаметром купола и его высотой. Если вы купите готовый комплект коннекторов, то пользоваться онлайн калькулятором для расчета длин ребер вам не придется. Изготовитель делает коннекторы для сборки каркаса заданной высоты и диаметра.

Как показывает практика, купол диаметром 8 метров и высотой 4 метра оптимален для сооружения двухуровневого дачного дома общей площадью 64 м2, зимнего сада или сауны.

Для того, чтобы построить купольный дом своими руками нужно выполнить несколько операций:

• Разметить на участке фундамент под каркас (ленточный, столбчатый, «шведская плита» или свайный).
• На стадии бетонирования заложить в фундамент анкера. Они нужны для крепления подкладочного бруса, к которому фиксируют первый ряд «треугольников» каркаса.
• Сборку ведут параллельными рядами, связывая ребра каркаса в пространственную конструкцию с помощью коннекторов.
• Завершив монтаж, купол изнутри обшивают деревянной вагонкой или гипсокартонном.
• В ячейки каркаса закладывают утеплитель, накрывают его ветрозащитной мембраной и обшивают снаружи плитой Изоплат или OSB.
• В местах установки окон обшивку не делают. В зоне установки дверей каркас «разрывают», оставляя  в нем нишу нужного размера. Жесткость геодезического купола очень высокая, поэтому дверные проемы не могут ее существенно уменьшить.

Двухуровневый дом-сфера на стадии наружной обшивки плитой OSB

Некоторые застройщики делают первый этаж в виде многогранника, а второй венчают геокуполом.

Дверной проем идеально вписывается в дизайн сферического здания. А вот треугольные окна и доборные элементы дверной коробки обходятся дороже обычных. Их приходится заказывать как нестандартные изделия.

Плюсы и минусы

Теплица-купол, как и любое другое сооружение, обладает своими плюсами и минусами. Однако, в зависимости от требований и пожеланий самого садовода, некоторые из положительных или отрицательных характеристик не будут играть большой роли. Потому решение о том, нужна ли такая теплица, вы должны принимать самостоятельно.

Преимущества купольных теплиц.

1. Геокупола – очень прочные конструкции. По такому принципу строят различные важные стратегические здания, так как они могут легко покрыть до тысячи квадратных метров грунта, не нуждаясь при этом в дополнительных опорах. Все дело в равномерном распределении массы деталей сооружения.

Видео — Купольная теплица: преимущества и особенности

При таком количестве положительных моментов сразу напрашивается вопрос: а какие же недостатки имеются в таком случае у купольной теплицы? Минусы геокуполов приведены ниже.

1. В такой теплице из-за неровной формы стен крайне сложно закрепить полки на произвольной высоте – в конструкции с пологими стенами сделать это куда проще.
2. Очень большое количество стыков и элементов при монтаже конструкции. Это значит, что вам придется дополнительно подумать и о заделке щелей, чтобы тепло быстро не выветривалось из конструкции.
3. Чтобы создать такую теплицу самостоятельно, потребуется проведение расчетов и изготовление большого числа элементов. К счастью, рассчитывать вручную сейчас уже не приходится – в сети появились геодезические калькуляторы. А вот повозиться с деталями, из которых будет состоять теплица, придется прилично.
4. Кстати, во время сборки каркаса геокупола теплицы следует быть очень внимательными – если детали купола будут плохо или неточно состыкованы между собой, то есть риск, что собрать теплицу вы не сможете.
5. Помните, что при расчетах вы должны учесть свой рост – теплица должна быть не ниже человека, иначе работать в ней будет невозможно. Именно поэтому крошечными сферические теплицы не бывают.

Преимущества и недостатки

С тем, что купольные дома выглядит необычно, спорить никто не будет. Если вы хотите иметь дом или дачу «не как у всех» и не имеете ничего против каркасного домостроения, присмотритесь к этой технологии. Решение действительно нестандартное. К тому же, говорят, экономичное. Стоимость квадратного метра начинается от 200$. Но как понимаете, это минимальная цена. Такой себе эконом вариант.

Это тоже купольный дом

Плюсы купольных домов

Кроме необычного внешнего вида плюсы у сферических домов следующие:

• Оптимальное использование пространства. Комнаты получаются с максимальной площадью пола и намного меньшей площадью потолка. То есть, неиспользуемое пространство над головой меньше.
• Меньшая внешняя поверхность стен по сравнению со стандартными прямоугольными конструкциями.

• Меньше поверхность — меньше рассеивается тепло зимой и поглощается тепло летом. То есть, содержание таких домов более экономично.

• На купольных конструкциях осадки задерживаются в очень небольших количествах — они просто скатываются.
• Конструкция легкая, фундамент под нее требуется облегченный. Обычно — ленточный, но хорош и свайный и свайно-ростверковый. На нестабильных грунтах возможно использование плитного фундамента.
• В купол можно встроить любое количество окон. Это не повлияет на устойчивость конструкции.
• Небольших размеров дом не имеет несущих стен внутри, так что расходы на строительные материалы минимальны. Купольные дома большой площади должны иметь или несущие стены, или колонны-подпорки. Но их располагать их можно почти в любом месте, что позволяет соотнести их с желаемой планировкой.
• Строение купола позволяет оптимально располагать солнечные батареи.
• В строениях купольного типа удобно устраивать систему вентиляции, отопления и кондиционирования. Дело в округлой форме крыши, которая способствует естественному перемешиванию воздуха.

По совокупности характеристик купольные дома выглядят очень привлекательны. К тому же многие говорят о том, что на постройку требуется намного меньше средств — за счет меньшей поверхности стен, идет экономия материала. По математическим выкладкам площадь стен меньше почти на треть. Но экономия если и будет, то не такой большой — стройка специфическая, с использованием специфических компонентов, которые удорожают строительство. По факту стоимость квадратного метра получается примерно такой же как при строительства каркасника обычной формы.

Минусы

Недостатки тоже есть и они тоже довольно серьезные. Во всяком случае, стоит о них знать и принимать во внимание.

• Рассчитать купольные дома самостоятельно сложно. Расчет идет не в двух, а в трех плоскостях, а это совсем непросто.
• Технология появилась не так давно, точного описания и инструкций нет.

• Заказывать такой проект и строительство желательно у организаций, которые уже имеют опыт строительства сферических построек, а их не так много.

• Остается больше отходов строительных материалов, так как продаются они, в основном, прямоугольными блоками/листами. Это снижает экономическую целесообразность, которая возникает из-за меньшей площади стен.
• В геодезических куполах двери и окна необычной формы. Их делают под заказ, а это стоит дороже. Хорошая новость в том, что все больше фирм может взяться за такой заказ, а это приводит к снижению цены.

• Ограниченный выбор материалов для наружной отделки.  Для кровли идеально подходят только два варианта — мягкая черепица или деревянная дранка. Остальные материалы из-за своей формы или жесткости неудобны. Для наружной отделки стен можно использовать тот же материал, но добавляется еще штукатурка и покраска. Есть проекты, в которых стены и «кровля» сделаны из одного материала. Так что деление условное.

• Из-за наличия скругленных стен ограничен и выбор отделочных материалов для стен в помещениях. Так крупноформатную керамическую плитку в ванной и кухне использовать не получится, а вот мозаика подойдет идеально, но она значительно дороже. При отделке вагонкой, площадь стены разбивают на участки небольшой ширины, которые разграничиваются вертикальными планками. Примерно также надо поступить при оклейке стен обоями, но смотрится это не так колоритно, как с вагонкой. Для отделки жилых и «сухих» технических помещений без проблем подходит декоративная штукатурка и покраска стен.

Есть еще необычная планировка, но однозначно ее отнести к недостаткам не получится. Нравятся купольные дома именно своей неординарностью. Так что нестандартная форма помещений — это, скорее, особенность, которую надо учитывать при подборе/заказе мебели и выборе отделочных материалов.

Технология самостоятельного строительства

Построить теплицу-геокупол своими руками вполне возможно. Состоять геодезический купол может из отрезков пластмассовых труб, металлических стержней или деревянных брусьев, которые имеют точно рассчитанную длину и соединены между собой под определенными углами.

Этап I. Подготовительные работы

Итак, геокупол всегда строится с выбора участка и подготовки земли. Землю нужно выровнять, убрав для этого в сторону всю лишнюю почву, которая понадобится уже после завершения строительства теплицы.

Первым слоем нужно уложить защитный нетканый материал – для того, чтобы в теплицу не прорастали сорняки. Поверх этого материала следует засыпать много гравия и проверить всю поверхность – достаточно ли она ровная и плоская для строительства теплицы.

Этап II. Сборка каркаса

Произвести расчет геодезического купола и собрать теплицу не сложно – главное, чтобы все ее составляющие детали были одинаковой величины, а схема поможет разобраться с ее монтажом.

После того, как каркас теплицы будет готов, можно приступать к остеклению теплицы или покрытию ее поликарбонатом.

Этап III. Обустройство внутреннего пространства

Когда работы по покрытию теплицы будут закончены, можно приступать к обустройству ее внутреннего пространства: системы вентиляции, обогрева и полива. Так, внутри следует разместить тепловой резервуар с водой, который обеспечит значительное количество тепла благодаря аккумуляции солнечной энергии днем и излучения ее по ночам. Устанавливать резервуар нужно на северной стороне теплицы, желательно под светоотражающий алюминиевый материал с теплоизоляционными свойствами, который занимать будет 20% от всей площади купола. К слову, прикреплять этот материал можно только ко внутренней поверхности купола.

По периметру купола желательно обустроить высокую и удобную грядку, максимально задействовав при этом южную сторону купола – чтобы наиболее эффективно задействовать при этом положение Солнца и его энергию.

Рабочая дорожка в геодезической теплице обычно делается широкая, до 1,5 м в ширину. Возле самих грядок как бортики можно сделать такие крепкие и выступающие, что на них можно было бы сидеть, отдыхая периодически от прополки и полива.

Особенности конструкции геодезической теплицы позволяют в случае поломки одной из ее деталей заменить на подобную, не разбирая и не демонтируя при этом всю конструкцию.

Под самими грядками, по всему периметру основания, нужно проложить трубы для обогрева, чтобы поддерживать оптимальную температуру для выращивания растений. А в центре теплицы желательно установить короб с вентилятором, который гонял бы вниз, прямо в трубы подпочвенного обогрева, нагретый за целый день воздух. Питаться такой вентилятор может от современной солнечной батареи на крыше. Чтобы обеспечить вентиляцию внутри теплицы, используются боковые форточки. После чего теплицу-купол можно считать полностью оборудованной и готовой к посадке растений.

В общей сложности, строительство на своем участке геодезической теплицы позволяет увеличить вегетационный период растений с 80 дней до целых 10 месяцев в году. Работать в такой теплице и удобно, и приятно, а ее конструктивные особенности позволяют выдерживать на себе и тонны снега, и целые шквалы. Главное, о чем следует позаботиться, если конструкция теплицы-купола не из стекла, а из поликарбоната – это тщательная герметизация всех возможных стыков и просветов. Тогда такая теплица прослужит верой и правдой не один год.

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», «Мексиканец» и «Крушке».

«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 для икосаэдра или 4 ребра для октаэдра.
• 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.

Купольные дома: проекты и особенности конструкции

Так как купольные дома – это явление редкое, то наши соотечественники практически ничего не знают о такого рода сооружениях. Купольный дом строится по особой технологии, которая подразумевает выполнение каркаса в виде многогранника, приближенного по внешнему виду к сфере.

Благодаря купольной форме дом намного лучше прямоугольного выдерживает снеговую и ветровую нагрузку. Стоит отметить, что ни одной прямоугольной или квадратной комнаты внутри такого здания нет. В каждой хотя бы одна стена будет неровной.

Строительство купольного дома ведется по каркасной технологии из выбранного материала. Обычно такой каркас выполняется из легкого материала, к примеру, из бруса или металлических труб. Следующим шагом возведения дома идет обшивка листовым материалом и утепление. Никаких отличий в плане материала от обычного дома, купольный не имеет.

За рубежом встречаются купольные дома из монолитного бетона, но в нашей стране технология из названного материала выходит слишком дорогой. К тому, же купольный дом такого типа нужно еще и качественно утеплить надежным материалом, чтобы эксплуатировать и в зимние месяцы. Существует несколько типов каркасов для купольных домов:

• геодезический;
• стратодезический.

С каждым из этих видов необходимо ознакомиться подробней, чтобы понимать специфику купольных строений.

Геодезический каркас

Многогранник дома разделен на составные части, выполняемые в виде треугольников. Главной особенностью такой технологии купольного дома является соединение нескольких балок в одной точке. Надежная фиксация всех деталей дома осуществляется при помощи металлических коннекторов – крепежных устройств. Стоимость коннекторов начинается от 600 рублей. Если учитывать, что соединений в конструкции множество, то выходит значительная сумма.

Важно! Некоторые при купольном строительстве пытаются сделать соединения своими руками или вовсе их не использовать для удешевления конструкции, но некачественное соединение может привести к обрушению купольного дома. Стоит отметить достоинство данного типа купольного каркаса дома – это устойчивость к разрушению

При соблюдении технологии строительства в случае, если разрушится 35% конструкции, то дом все равно будет стоять

Стоит отметить достоинство данного типа купольного каркаса дома – это устойчивость к разрушению. При соблюдении технологии строительства в случае, если разрушится 35% конструкции, то дом все равно будет стоять.

Еще очень удобно, что геодезический купол позволяет делать окна и двери для дома в любом количестве и в любом месте. Только стоит учесть тот факт, что окна будут иметь форму треугольника.

Стратодезический каркас

Такой купольный дом собирается из секций, имеющих форму трапеции. Это говорит о том, что можно внедрять в купольный дом такого типа стандартные окна и двери. Убирать какие-либо элементы из такого каркаса дома можно только после тщательного расчета несущей способности, поэтому перенос проема может затянуться надолго.

Обшивка каркаса такого купольного дома листовым материалом проводится по мере его возведения. То есть при выполнении второго ряда элементов первый уже должен быть обшит выбранным материалом. Это объясняется малой устойчивостью к скручивающего типа нагрузкам готового каркаса купольного дома, которая влияет на возможность обшивки облицовочным материалом.

Для соединения элементов в купольной конструкции не требуются коннекторы, здесь для фиксации служат специальные замковые соединения

Стоит обратить внимание, что материала на такой купольный дом уйдет больше в силу большого количества обрезков

Установка купольной теплицы

Для строительства купольного строения потребуются следующие материалы:

1. Деревянные бруски, пластиковые трубы или металлические балки одинаковой длины.
2. Саморезы, болты, гайки, лепестковые коннекторы или гвозди.
3. Полиэтиленовая плёнка, поликарбонат или стекло.

Сделать круглую теплицу можно из любого материала, будь то деревянные брусья или пластиковые трубы. Сделать круглую теплицу можно, даже несмотря на возникающие сложности при проектировании. Сначала необходимо вычислить параметры сегментов. Для этих вычислений необходимо воспользоваться геодезическим калькулятором. Правильный расчёт позволит определиться с длиной брусков.

В первую очередь необходимо снять верхний слой грунта. Если на рабочей площадке находятся корни деревьев, их необходимо убрать. Образовавшуюся яму нужно выровнять. На выровненную поверхность стелится полиэтиленовая плёнка. Плёнка засыпается гравием с глиной и выравнивается. После выравнивания можно приступить к установке основания.

Для летней купольной теплицы вполне достаточно, чтобы основание было выше уровня земли на 30 см. Для выращивания растений круглый год в купольной теплице самая приемлемая высота возвышения основания от земли — 60 см. Конструкция из треугольных сегментов образует надёжный каркас. Треугольные сегменты устанавливаются под заданным углом в шахматной последовательности.

Теплица-купол в большинстве случаев собирается из деревянных брусьев, так как они легко устанавливаются и крепятся между собой. Сегменты треугольной формы необходимо соединить при помощи коннекторов. По периметру каркас должен иметь вспомогательные балки, благодаря которым усиливается конструкция сферической теплицы. После установки каркаса его необходимо обшить полиэтиленовой плёнкой, листами поликарбоната или стеклом. Лучше использовать поликарбонат, потому что купольная теплица из поликарбоната прослужит очень долго.

Измерения и расчеты

Также, перед тем как строить купол Фуллера, необходимо произвести ряд расчетов. Они помогут определить число и размер заготовок, отобразят количество стыковых соединений.

Изначальная величина — радиус сферы. На его основе вычисляются следующие показатели:

• площадь поверхности купола;
• высота строения;
• длина и число ребер;
• углы между ребрами купола;
• тип и число коннекторов.

Последний пункт особенно актуален при строительстве своими руками. Поскольку коннекторы обеспечивают крепление балок, формирующих геодезический купол, их следует выполнять из прочного и надежного материала.

Создать крепеж для купола своими силами поможет перфорированная лента. Она характеризуется высокой гибкостью и достаточной прочностью, позволяет удерживать балки за счет типовых метизов.

Строя купол своими руками, важно не ошибиться в расчетах. Исключить человеческий фактор и досадные недоразумения позволяют онлайн-калькуляторы

Они произведут сложные вычисления, предоставят сведения о количестве и размере балок для геодезического купола, углах их фиксации и параметрах запилов. Руководствуясь данными сведениями, можно быстро сделать и собрать заготовки.

Так как построить качественный сферический объект без предварительной подготовки не получится, нужно заранее выполнить ряд операций.

Подбор места

Позиционирование геодезического купола— важное решение. От его правильности зависит долговечность и удобство эксплуатации конструкции

Возводить геодезический каркас лучше на ровной площадке, расположенной вблизи коммуникаций. Это упростит формирование опорной базы, подвод инженерных сетей, уход за готовым куполом. Подготовка площадки. Участок очищается от мусора и растений. При наличии необходимых расчетов подготавливается опора будущего геокупола. Для этих целей используется цементно-песчаный раствор марки М 300 или выше. В фундаменте нет необходимости, если планируется построить небольшую теплицу или песочницу. Закупка стройматериалов. Чтобы соорудить долговечный геодезический купол, нужен качественный брус (металлопрофиль). Недопустимо строить из деформированного, подгнившего или бывшего в использовании материала. Это снизит эстетические характеристики сооружения, негативно скажется на сроке его службы.

При строительстве геодезического купола необходимо соблюдать технологию. Готовый архитектурный объект должен иметь правильную, однородную структуру.

По окончании работ рекомендуется провести ревизию ответственных участков купола. Выявленные недочеты подлежат устранению.

Вариант №1 «Выставочный павильон»

Некоторые event-менеджеры уже видели на выставках немногочисленные павильоны из геокуполов. И пока эта конструкция только входит в моду, расскажем о ее плюсах.

Во-первых, стоимость возведения геокупола сравнительно ниже, чем классического выставочного павильона, не говоря уже о неклассических моделях, т.к. нет необходимости утеплять конструкцию и вставлять дорогостоящие окна и двери, а также укладывать более прочный настил.

Во-вторых, внутреннее пространство геокупола имеет возможность стать мультимедийным при установке определенного оборудования, что опять же сэкономит бюджет на покупку экранов и т.д., и станет фишкой вашего стенда.