Почему купольный дом вне конкуренции по энергоэффективности?

Все просто: Основной фактор, влияющий на рациональное использование материалов и энергоэффективность конструкции - это форма. Сфера имеет наименьшее отношение площади наружных стен к внутреннему объёму здания среди всех фигур одинаковой емкости. Чем меньше общая площадь стен и крыши, тем выше КПД энергозатрат на контроль климата в помещении. Купольные дома наиболее привлекательные и экономичные, в совокупности с современными материалами и правильным проектированием расходы на отопление (и охлаждение) в них меньше на 70-90%. Это геометрия на службе купола.

Поверхность шара примерно на четверть меньше, чем поверхность куба такого же объема, а значит и материалов для строительства купола потребуется на четверть меньше. Помимо этого, у купола, на 60-70% меньше деталей в самом каркасе конструкции, что позволяет сэкономить дополнительно 5-10% энергии на отсутствии «мостиков холода» из-за однородности материала защитных ограждений и еще сэкономить 40% времени на сборке. Это технологии на службе купола.

Положительное соотношение площади к объему дает изумительную термальную характеристику куполам. Площадь поверхности подверженной влиянию окружающей среды имеет намного больше влияния на энергетическую эффективность дома, чем качество замазки в швах, и толщина его стен, а теплопотери фундамента зависят не от площади пола, а от длины периметра. Это законы физики на службе купола.


Теплопотери здания находятся в прямой пропорции к его аэродинамическому сопротивлению. Ветер плавно скользит поверх и вокруг купола, создавая недостаточные завихрения и воронки, чтобы нарушить пограничный слой воздуха, который крепится к поверхности любого объекта интермолекулярной микрогравитацией. Благодаря аэродинамическому эффекту конструкции ветер огибает купол с меньшим сопротивлением.

Искривленная поверхность внутри купола способствует натуральной циркуляции воздуха и эффективному воздухообмену в помещениях. Натуральные «кольцеобразные» течения воздуха, предотвращают расслоение, и температура воздуха остается одинаковой по всему объему купола, от пола до апекса. Аэродинамический эффект конструкции экономит немалые средства на отоплении и кондиционировании.

У прямоугольного же здания очень высокая парусность. Ветер ударяется прямо в вертикальную стену, срывает теплоизолирующую прослойку воздуха, создает область высокого давления. А подветренная сторона здания в это время находится под влиянием турбулентных потоков и частичного вакуума.

Завихрения охлаждают здание, а вакуум высасывает из помещения нагретый воздух не только через щели вокруг дверей и окон, но и любые мельчайшие несовершенства конструкции на этой стороне здания. Теплый воздух, высосанный из помещения, замещается холодным, с подветренной стороны, через подобные щели, микротрещины и микропоры. Даже в современных домах совокупная площадь таких щелей и пор составляет эквивалент открытого окна. Расширяясь в помещении плотный, холодный воздух, дополнительно охлаждается за счет эффекта Берноули и превращается в сквозняк, влекомый всасыванием. Конструкция купола лишена таких сквозняков.

Положительное соотношение площади к объему – не единственная причина удивительных термальных характеристик куполов; меньший процент огороженного воздуха соприкасается с оболочкой, где происходят потери тепловой энергии, или нежелательный нагрев. Удвоение размеров купола приводит к удвоению его термоэффективности. Это законы аэро и термодинамики на службе купола.

Сейсмоустойчивость купольных зданий.

Круг и купол, совмещенные в одной конструкции составляют основу ограждения пространства – стены, перекрытия и кровлю. Такая форма строительной конструкции подвижна и позволяет без разрушения воспринимать вихревые, волновые и сейсмические критические нагрузки.



Не испытывая действия теллурической волны и будучи изготовленным из сборных элементов и «мягких» материалов, купол будет стоять даже при колебаниях земной коры в 8-12 баллов по шкале Рихтера, ураганного ветра в 250км/ч, снеговых нагрузок до 700кг/м2. За исключением повреждений от разверзающейся почвы непосредственно под куполом, они обречены выдерживать самые мощные землетрясения.

Проводились лабораторные и компьютерные испытания по 10 различным критериям нагрузки купольной конструкции, когда вся тяжесть приходилась только на 1/2 купола. И купол спокойно выдержал все испытания.

Особенности интерьера под куполом.

Очень мощная и теплосберегающая конструкция купольных домов не предполагает наличия несущих стен, вследствие чего вариантов решения интерьера в подкупольном пространстве практически не счесть. Это дает возможность разработки внутреннего дизайна помещения на собственный вкус хозяев.

Особенности интерьера купольной конструкции позволят несравненно большую свободу планировки, соборные потолки, напоминающие храмовые, равномерность распределения света, тепла и звука. Купола отличаются превосходными световыми характеристиками, так как сферические формы имеют свойство рассеивать свет, в то время как прямоугольные поглощают его. Внутри купола всегда светлее, чем на улице, даже без внутреннего освещения. Акустические преимущества включают равномерное распределение звука, отсутствие резонирующего звука и на 30% меньше проникновение внешних шумов.

Универсальность дизайна Купола дает Вам полную свободу творчества в создании потрясающей обстановки дома. Световые люки пропускают звездный и лунный свет и дают отличный вид на проплывающие мимо облака, поднимая вам настроение даже в самый хмурый день.

Представьте себе изящно изогнутый потолок в шесть метров высотой. Вы больше никогда не почувствуете себя втиснутым в тесное закрытое пространство. Вы будете ощущать только уют, комфорт и безопасность.

На первый взгляд может показаться, что купола небольшие дома. Иллюзорный обман. При радиусе купола 7м. он имеет площадь основания около 153 м2 и высоту в пиковой точке потолка от 7м! Это дает возможность воплотить внутри купола любую планировку! Ваша фантазия ограничивается только стенами сферы (они же крыша). Возможность достройки второго и третьего этажей под одним сводом – делают технологию уникальной. Каждый последующий этаж, уменьшают конечную стоимость строительства. То есть, построив купол радиусом 7м, вы имеете возможность получить общую площадь около 300м2!

Все сомнения улетучиваются, когда попадаешь внутрь этого необычного дома. Здесь приходит осознание того, что понятие внутреннего пространства, образующегося под сферическим куполом, является определяющим.



Особенности экстерьера купола.

Люди, строящие тот или иной дом стараются разместить его так, чтобы с учетом особенностей обеспечить ему максимальную защиту от атмосферных воздействий, использовать естественный дренаж, оптимальное солнечное освещение, особенности рельефа. Однако для классических домов взаимное влияние формы и размеров участка, видовых акцентов, парадных и хозяйственных подъездных путей, подходов и дорожек снижает потенциал достоинств природного окружения, которые могут быть использованы.

Гибкое размещение купольных домов на участке является их несомненным преимуществом. Это дает идеальную возможность размещения купольного дома с точки зрения инсоляции и благоприятных видовых точек. Любая поверхность оболочки купола может быть открыта дневному свету и является выгодной точкой обзора окрестностей.


Внешний вид таких домов вызывает только положительные эмоции. Благодаря купольной форме, они идеально вписываются в любой ландшафт не нарушая его гармонии. Уклоны на участке можно использовать для устройства дополнительного подпольного этажа.

К самому куполу можно пристроить гараж, мастерскую, подсобные помещения, объединив всё это в единый архитектурный ансамбль и тем самым расширяя имеющиеся 300м2. Высоту пиковой точки купола можно менять боковыми стенками, на которые он будет опираться. Подняв на 1200мм. боковые стены, Вы поднимаете на эту высоту весь купол. Причем соотношение здесь примерно следующее: наращивание вертикальной стены на 1 фут (0,304 м) в высоту, настолько же увеличивает диаметр пола мансарды.

Разнообразные пристройки к основному этажу купольного дома (солярии, веранды, бассейны, тамбуры, гаражи, навесы для машин) создают дополнительное полезное пространство. Такую же роль могут играть свесы, карнизы, козырьки. Стоит ли говорить, что грамотное принятие подобных решений вносит существенное разнообразие в экстерьер здания?

Продолжение следует.