Крыша в виде купола

Обновлено: 24.04.2024

Многообразие кровельных конструкций, которые сегодня используют для покрытия частных домов, дает возможность выбрать оптимальный вариант по эксплуатационным характеристикам и цене сооружения. В этой же статье будем говорить о кроле, которая встречается на российских просторах не часто. Это круглая крыша. Рассмотрим, каких форм она бывает, из каких элементов ее возводят, а также расскажем о технологии ее сооружения.

Виды круглой кровельной конструкции

Чисто в конструктивном плане круглую кровлю надо разделить на три разновидности:

Необходимо отметить, что каждый вид имеет свои преимущества перед другими, а также технологию сооружения. Поэтому рассмотрим каждую позицию по отдельности.

Геодезическая крыша

Этот вид кровельной конструкции был разработан в 1951 году американским архитектором Фулером. Инженер нашел способ создать крышу, в которой не было традиционной стропильной системы. Вместо нее основу составлял каркас, собранный из равносторонних треугольников. Последние в свою очередь собирались из бруса сечением 50х100 мм и длиною 1-1,2 м.

Их соединяли между собой специальным соединительным элементом, который называется коннектор. По сути, это стальная труба диаметром 100 мм и длиною 6-8 см. К ней приваривали металлические лопасти шириною 60 мм и длиною 150 мм, которые образовывали в целом пяти- или шестиконечную звезду. Лопасти приваривали попарно. На фото ниже такой коннектор показан.

То есть при сборке получалось так, что равносторонние треугольники образовывались за счет установки их элементов между парными лопастями коннекторов. Где они крепились саморезами со стороны каждой лопасти.

Сегодня производители крыш полусферического типа предлагают не только соединительные элементы этого вида. Есть и другие конструкции. К тому же надо отметить, что крыши Фулера сегодня собирают по технологии, в которой нет места коннекторам.

Процесс сборки крыши этого типа начинается, как и все кровельные конструкции. А именно с установки мауэрлата. Понятно, что круглую кровельную конструкцию можно установить только на круглый по форме дом. И здесь есть один тонкий момент, от которого зависит качество конечного результата. А именно способ монтажа мауэрлата.

Для этого брус сечением 50х100 или 100х100 мм разрезают на отрезки длиною, равной длине равносторонних треугольников, из которых формируется каркас кровли. После чего эти отрезки пиломатериала монтируют или на стены дома, или за залитый фундамент. Способ крепления выбирается стандартный, но чаще это установленные вертикально шпильки, которые вмонтированы в армирующий пояс дома или фундамент.

После того как мауэрлат установлен и закреплен переходят к сборке кровельного каркаса. Для этого по краям элементов мауэрлата устанавливают и закрепляют саморезами Г-образные стальные пластины. К ним крепят ребра треугольников, расположенных под наклоном к горизонтали. В верхней же части двух ребер устанавливают коннектор. То есть получается так, что отрезок мауэрлата в самой нижней плоскости сборки кровельного каркаса выполняет функции одного из ребер равносторонних треугольников.

После чего по горизонтали между вершинами образованных треугольников монтируют по одному дополнительному ребру. Во-первых, эти ребра образуют горизонтальную опорную плоскость. Во-вторых, они же формируют треугольники, которые расположены в перевернутом виде. Далее весь процесс повторяется. То есть формируется второй ряд из двух разнонаправленных треугольников.

Необходимо отметить, что в конструкции крыш геодезического типа нет такого элемента, как конек или подобие его. Суть в том, что кровельная конструкция плавно переходит в полусферу, образуя на самом верху скругленную форму, состоящую из равностороннего треугольника или шестиугольника.

Как только крыша-полусфера будет собрана, переходят к ее дальнейшему формированию. Сегодня конструкции этого типа покрывают гибкими кровельными материалами, к примеру, битумной черепицей. Поэтому под нее укладывают сплошную обрешетку из плит ОСП, которые нарезаются в виде равносторонних треугольников. Основное требование – оставить между нарезанными плитами зазор в пределах 1 см, который компенсирует влажностное расширение материала.

И последнее. Это утепление геодезических крыш. Здесь все так же, как и в кровлях скатных. Используются те же материалы и технологии. То есть внутрь треугольников закладывают теплоизоляционный материал, который режется под форму элемента кровельного каркаса.

Как уже упоминалось выше, собирать такую кровлю можно или на возведенные стены круглого дома, или на фундамент. Последний вариант сегодня очень популярен, особенно в Европе. Есть возможность неплохо сэкономить. При этом полусфера прекрасно справляется со всеми нагрузками.

Арочная крыша

Отметим, что кровли этого типа по чисто конструктивным особенностям схожи со скатными крышами. То есть в них присутствует стропильная система. Правда, это не линейного типа брусы или доски. Это дугообразные элементы, которые на рынке представлены двумя видами:

Первые собой представляют тонкие доски, который выдерживают в воде, а затем гнут под требуемый радиус изгиба. В таком изогнутом виде доски проходят принудительную сушку, образуя арочного типа элемент. После чего несколько досок склеивают между собой, формируя клееный брус. Это очень прочное изделие, но не очень дешевое. Что касается второй позиции, то это, по сути, стандартные фермы из металлопрофиля (труба, уголок, швеллер). Этот вариант применяют обычно в том случае, если пролет кровельной конструкции превышает 5 м.

Процесс сборки купольной крыши арочного типа из готовых элементов – это установка стропил так, чтобы они нижними концами упирались в мауэрлат, к нему же и закреплялись. А верхними в верхней точке кровли упирались друг в друга. Между собой же здесь и закреплялись.

Есть еще один вариант, как собрать крышу купольную арочного вида. Для этого используют доски сечением 50х100 мм небольшой длины, из которых формируют стропила дугообразной формы. Их соединяют между собой перфорированными металлическими пластинами при помощи саморезов. При этом укладывают отрезки досок так, чтобы сформировать дугу. На фото ниже один из таких вариантов сборки показан.

Конусная крыша

Эта разновидность кровельных конструкций купольных крыш может быть использована и как отдельная единица, и как составная часть сложной крыши. Но при одном условии – основание под конструкцию должно быть круглым.

В конусной крыше используют стропильные ноги прямолинейного типа. Но все остальные элементы скатных кровель здесь отсутствуют, а именно: конек, фронтоны, ендовы и прочие. Это дает возможность создать скатную плоскость, на которой никогда не скапливается большое количество снежного покрова. Но это часто становится ошибкой в процессе проектирования конусных крыш.

То есть некоторые заказчики не обращают внимание на высоту кровли. А ведь их делать пологими нельзя. Здесь минимальный угол наклона не должен быть меньше 15°. И чаще всего такие крыши делают чердачными, то есть нежилыми. Чтобы выдержать нагрузки, под каждую стропилу устанавливают опорную стойку из точно такой же доски, что и стропильная нога. Стойку упирают или в балку перекрытия потолка, или в железобетонное перекрытие строения.

Если под кровлей предполагается организовать эксплуатируемое помещение, то к формированию стропильной системы подходят по-другому. Во-первых, для этого создают кровельную конструкцию с углом наклона в пределах 70-75°. Во-вторых, между стропилами устанавливают распоры из досок или брусов, которые увеличивают жесткость конструкции. Распорки устанавливают не в каждое межстропильное пространство, а через одну ногу. К примеру, если стропил в конструкции конусной крыши 10, то распорок должно быть 5. Дополнительную жесткость крыше придаст обрешетка.

То есть, во втором варианте нет стоек и опор, которые занимают много места. Но необходимо обозначить и тот факт, что крутая крыша с большим углом наклона по своей плоскости практически не нагружается. Основные нагрузки ложатся на верхнюю часть конструкции. Поэтому стропила в верхней точке хорошо соединяются между собой с использованием длинных саморезов и дополнительных крепежных приспособлений.

Видео описание

В видео показано, как сооружается каркас конусной крыши:

Тип домов под круглые крыши

Основное требование к сооружению купольных крыш – геометрически правильное основание. А здесь два варианта: круглое или квадратное основание. Если форма стен дома – прямоугольник, то даже и не стоит думать о том, чтобы возвести кровельную конструкцию купольного типа. Есть вариант другой – арочная крыша полукруглого типа.

Если основание частного дома – это сложная по форме конструкции. Или в процессе строительства в него вносились изменения, к примеру, достраивались новые помещения, то в этом случае лучше использовать комбинированную кровлю. То есть ту, в которой используются скатные и купольные конструкции.

Что касается нагрузок от крыши на стены и фундамент, то здесь, как и в случае с другими видами кровельных конструкций, необходимо соотнести типы материалов, используемых для сооружения стен и крыши. К примеру, нельзя на деревянные стены, собранные по каркасной технологии, устанавливать фермы из металлопрофиля. Если дом сооружается из камня, блоков или кирпича, то ограничения снижаются, а во многих случаях полностью отсутствуют.

Преимущества купольных крыш

На самом деле кровли купольного типа являются обладателями очень серьезных достоинств:

пространство чердачного помещения можно максимально использовать, практически со стопроцентной эффективностью;
на купольных кровлях можно устанавливать неограниченное количество окон, даже есть прозрачные конструкции, полностью покрытые стеклом;

круглая конфигурация не дает снегу зацепляться на плоскости кровли, что снижает нагрузки от природных осадков до нуля;
небольшой вес конструкции за счет меньшего количества используемых элементов и деталей;
крыша купольного типа в разы прочнее и надежнее любой скатной разновидности;
уникальный внешний вид, который отличается от всех других кровельных конструкций.

Видео описание

В видео владелец круглого дома, покрытого круглой крыши, рассказывает, как он строил это оригинальное сооружение:

Заключение по теме

Крыши круглой конфигурации с учетом их преимуществ сегодня постепенно завоевывают российский строительный рынок. Не все загородные застройщики отдают им предпочтение, но такие кровельные конструкции появляются все чаще и чаще. К тому же именно купольные кровли дают возможность построить дома без стен. А это большая экономия.

Развитие технологий и рост интереса к необычным проектам превращает стеклянную крышу во все более привычный атрибут загородной жизни. В статье рассказывается о разновидностях крыш из стекла, об их достоинствах и недостатках. Вы узнаете, какой материал наиболее подходит для профиля и остекления, и чем полезен зенитный фонарь; познакомитесь с особенностями монтажа и способами защиты от перегрева.

Об истории стеклянной кровли

Исторически первыми стеклянными крышами обзавелись оранжереи и зимние сады, и произошло это в Англии, в середине 19 века. До сих пор Викторианская и Пальмовая оранжереи, расположенные в Королевских ботанических садах, являются одними из самых крупных сооружений из стекла. Постепенно стеклянные кровли стали появляться у общественных и промышленных зданий; как правило, это было частичное остекление, акцентирование в виде галереи или пристройки.

Еще недавно жилые дома со стеклянной крыше были редкостью; их считали оригинальной, но непрактичной деталью, которая мало ассоциировалась с частными постройками. Сегодня владелец загородного жилья стремится к тому, чтобы его дом был не только надежным и комфортным, но и эстетически привлекательным. Не последнюю роль в достижении этой цели играет дизайн и материал отдельных деталей строения.

Кровля из стекла является оригинальным способом украсить и выделить здание, проявить его изысканный стиль. Такой элемент дизайна востребован не только при возведении офисных центров, музеев, кафе и оранжерей; все чаще он реализовывается частным порядком.

Плюсы и минусы кровли из стекла

Стеклянная конструкция несет как эстетическую, так и практическую нагрузку; в число ее достоинств включают следующие параметры:

Оригинальность. Главный козырь светопрозрачной кровли, позволяющий превратить обычную постройку в запоминающийся современный проект.
Надежность. Качественно спроектированная и смонтированная стеклянная конструкция по прочности и долговечности не уступает крышам из других материалов.
Разнообразие конструктивных решений. Из стекла можно собрать конструкцию любой формы: одно- и двускатную, в виде пирамиды, купола или арки.
Экономия. Прозрачная конструкция обеспечивает максимальный уровень естественного освещения в жилой зоне, что позволяет экономить на электроэнергии.
Эксплуатационные характеристики. Сюда входит устойчивость к ветровым и снеговым нагрузкам и водонепроницаемость; благодаря гладкости стекла снег на скатах не задерживается.
Дополнительные возможности. Вы можете превратить гостиную с прозрачным потолком в уголок тропического леса или кусочек японского сада.

Имеются у подобных конструкций и недостатки:

Сложность монтажа. Поскольку стеклянные листы невозможно укладывать внахлест и усиливать гидроизоляционными материалами, на первый план выходит качественная сборка и герметизация швов.
Высокая теплопроводность. Пожалуй, основная проблема, возникающая из-за использования стекла. Слабая способность служить барьером теплу усложняет эксплуатацию стеклянной кровли, как зимой, так и летом. Для борьбы с этим недостатком используют комбинацию нескольких методов.
Сложность очистки. Стеклянная поверхность нуждается в регулярном и довольно частом очищении (от пыли и мусора, а зимой — от снега), что необходимо учесть еще на этапе проектирования.
Стоимость. Высокую стоимость прозрачной крыши формируют несколько факторов: затраты на качественные материалы и оплата трудоемких специализированных работ (монтаж и придание стеклу нужной формы).
Безопасность. Стекло над головой воспринимается как потенциальный источник опасности. Исключить угрозу помогает использование специальных марок стекла, обладающих повышенной ударопрочностью.

Разновидности стеклянной крыши

Конструкция из стекла визуально расширяет внутреннее пространство жилой комнаты и одновременно обеспечивает максимум естественного освещения, что важно для здоровья людей и растений. Такое свойство присуще светопрозрачным крышам всех популярных конструкций, в число которых входит:

Горизонтальная плоскость. Самый простой способ, когда основой конструкции служат балки перекрытия. Несмотря на простоту, ошибки в расчетах недопустимы: неправильно рассчитанные стеклянные пластины начнут деформироваться (провисать).
Наклонная плоскость (или две — в двускатном варианте). Установленная под углом гладкая поверхность не позволяет задерживаться воде и снегу; она сравнительно проста в проектировании и реализации.

Панорамная. Имеет сложную конструкцию с большим по площади заполнением стеклом. Лучше всего выглядит на строениях, расположенных на уклоне.
Арка, полусфера, пирамида, купол. Сложные в расчете и монтаже формы, которые чаще рекомендуются для оранжереи, зимнего сада или зенитного фонаря.

Во многих случаях стеклянная кровля в частном доме представляет собой дополнительный элемент конструкции, призванный увеличить приток естественного освещения и устанавливаемый на основную крышу. Такая деталь называется зенитным фонарем (лучшая освещенность приходится на дневные часы, когда солнце поднимается максимально высоко, «в зенит»).

Каркас зенитного фонаря часто выполняется в виде купола или многогранной пирамиды — они выглядят красиво и не столь сложны в реализации, поскольку имеют небольшие размеры. Иногда можно встретить зенитный фонарь ленточной формы, он проходит по всей длине кровли. Помимо увеличения светового потока зенитный фонарь может выполнять следующие функции:

Вентиляция помещения. Для этого его снабжают открывающейся створкой.
Фильтрация света. Если стекло заменить цветным поликарбонатом; можно достичь интересного дизайнерского эффекта.

Выбор материала: практично и безопасно

В основе конструкции стеклянной крыши лежит каркас, выполняющий роль стропильной системы и обрешетки обычной кровли. Понятно, что к прочности такой конструкции предъявляются повышенные требования, а для ее изготовления выбираются только качественные материалы. Для стеклянной крыши выбирают следующие материалы:

Алюминиевый профиль. Алюминий — материал, известный своими достоинствами: прочностью, малым удельным весом и устойчивостью к коррозии. Такая комбинация позволяет снизить общую нагрузку крыши на стены (что важно, так как стекло имеет значительный вес) без уменьшения надежности. Минус алюминия, как и всех металлов, состоит в его высокой теплопроводности, что означает дополнительный расход на обогрев зимой (и кондиционирование летом). В целом алюминиевая рама рекомендуется для помещений, которые в холодное время года используются периодически.

Видео описание

О дизайне крыш из стекла в следующем видео:

Рама из «теплого» алюминия. Такой каркас характеризуется меньшей теплопроводностью. Улучшение достигается благодаря сложному строению: два листа алюминия разделяет слой изоляционного материала.
Стальной профиль. Придает конструкции повышенную прочность (при соответствующем профилактическом уходе). Для одной и той же нагрузки площадь сечения стального профиля будет в полтора раза меньше алюминиевого; это позволяет создавать изящные формы с большой площадью остекления. Однако стальной каркас больше весит и дороже стоит, а коррозийной стойкостью (без использования защитных покрытий) может похвастаться только профиль из нержавеющей стали.
Деревянная рама. Профиль из дерева обладает небольшим весом; такое остекление деревянной крыши идеально в эстетическом плане для домов из бруса или бревна. Материал в обязательном порядке обрабатывают для защиты от гнили и возгорания.

Комбинированный профиль. Цельнометаллический каркас — вещь весьма затратная, поэтому его нередко заменяют комбинированным вариантом из металла (чаще алюминия) и дерева. Такая замена допускается, если площадь остекления незначительна. Алюминиево-деревянный профиль объединяет прочность металла с низкой теплопроводностью дерева. Деревянные элементы проходят обязательную обработку защитными составами; тем не менее, такой профиль не рекомендуется применять для возведения оранжереи. Тропический климат, благоприятный для растений, погубит деревянные элементы каркаса; если их вовремя не заменить, конструкция может разрушиться.

Выбор стекла или его заменителей (обычное стекло не подходит из-за хрупкости и массивности) также имеет свои особенности. Хорошо зарекомендовали себя следующие специализированные варианты:

Закаленное стекло. Характеризуется улучшенной механической прочностью и термостойкостью, полученной при высокотемпературной обработке. Второе немаловажное свойство — безопасное разрушение. Разбиваясь, стекло образует много мелких неопасных осколков, о грани которых невозможно порезаться.

Видео описание

О разновидностях стеклянных крыш в следующем видео:

Триплекс. Многослойное стекло; может иметь два или три слоя, соединенные полимером. Триплекс удобен тем, что не дает осколков. Его используют для остекления транспортных средств и фасадов зданий, оно подходит и для стеклянной крыши.
Армированное стекло. Так же, как и триплекс, относится к безосколочным стеклам. Армированное стекло содержит внутри металлическую сетку, его используют при возведении прозрачных стен и кровельных конструкций.
Ламинированное стекло. Одна из разновидностей термополированных стекол, получаемых методом налива стекломассы на тонкий металлический слой. Нагревом из такого стекла можно получить любую форму; оно отличается высоким качеством поверхности, а при разрушении не образует осколков.

Для возведения стеклянной крыши в доме используются и другие светопрозрачные материалы:

Поликарбонат. Легкий пластичный материал с повышенной теплоустойчивостью. Благодаря набору хороших эксплуатационных характеристик поликарбонат широко применяется в качестве светопрозрачных вставок в кровлю домов, навесов, беседок и теплиц.
Прозрачный шифер (изготовленный из ПВХ). Ударопрочный (не боится града) и термостойкий материал со стекловолокном в качестве армирующей основы. Прозрачный шифер выпускается в двух видах: волнистый и прямой; он обладает ровной фактурой и широкой цветовой гаммой.
Оргстекло. Пластик с более низкой, чем у стекла, теплопроводностью; может быть прозрачным, окрашенным или тонированным. Оргстекло — гибкий материал; он весит в два раза меньше обычного стекла, что позволяет отказаться от усиления каркаса и дополнительных опор. Все светопрозрачные материалы обладают небольшим весом, достаточной прочностью и умеренной стоимостью. Их общий недостаток — меньшая светопропускаемость, что не позволяет получить ощущение «прозрачной» комнаты.

Видео описание

О расчете крыши из стекла в следующем видео:

Нюансы монтажа

Стеклянная крыша начинается с проектирования, оно включает грамотный расчет допустимых нагрузок на несущие стены, а также параметров выбранных материалов. Особенно внимательно следует отнестись к панорамной стеклянной крыше. Ее вес может потребовать усиления несущих стен; дополнительные строительные работы могут превратить крышу в более дорогой проект, чем планировалось. Чтобы кровля была прочной и долговечной, во время проектных и монтажных работ необходимо учитывать следующие требования:

Безопасность. То, на чем нельзя экономить ни в коем случае. Для остекления подходят только ударопрочные материалы, способные выдержать как снежные сугробы, так и сломанную ветку или случайно залетевший мяч или камень.
Скопление снега. С этой неприятностью борются двумя способами. Вы можете установить систему электроподогрева (что надо предусмотреть еще на стадии проектирования). Другой, более рациональный вариант — выбор конструкции с увеличенным углом наклона скатов, более 30°C, или купольного (сферического) варианта.

Герметичность. Прозрачные детали невозможно укладывать внахлест, как шифер или черепицу. Чтобы крыша могла служить надежной защитой от воды и грязи, стыки скрепляются специальными бесцветными герметиками.
Защита от пыли. Для остекления можно использовать стекло с покрытием на основе оксида титана, защищающим от органических и других загрязнений. Вода на такой поверхности не собирается в капли, а образует пленку, которая затем соскальзывает, не оставляя разводов. В противном случае крышу проектируют так, чтобы ее было удобно мыть.
Многофункциональность. Использование механизмов подъема стеклянных элементов сделает возможным их беспроблемное автоматическое открывание. Вы обеспечите доступ свежего воздуха и прямых солнечных лучей.

Видео описание

О монтаже стеклянной крыши в следующем видео:

Защита от перегрева

Жарким летом комната под стеклянной кровлей может превратиться в весьма некомфортное место, если заранее не позаботиться о методах борьбы с перегревом. Существует несколько проверенных способов сохранения комфортного микроклимата. Важнейшим приемом защиты комнаты от перегрева служит вентиляция, поэтому не рекомендуется экономить и отказываться от организации открывающихся створок.

Можно использовать поперечный и диагональный способ вентилирования. В первом случае воздух идет через форточки, расположенные на одном уровне. Во втором случае нагретый воздух, как более легкий, выходит через форточки в кровле, а свежий наружный попадает внутрь через вентиляционные каналы в нижней части стен. Уменьшить перегрев можно, ограничив светопропускание кровельных элементов; этого можно добиться несколькими способами:

Выбор солнцезащитного стекла. Крупные производители предлагают широкий ассортимент стекол с разным механизмом действия. Стекло может отражать или поглощать ультрафиолет; для этого оно окрашивается в массе или выполняется со специальным покрытием.

Использование солнцезащитных пленок. Тонировка пленками проводится по завершению монтажа; она гасит солнечные блики и отражает 70-80% солнечного света. Комната избежит перегрева, а вы сэкономите на кондиционировании. Предлагаемые на рынке пленки разнообразны по цвету и уровню затемнения или зеркальности. Недостаток — пленочное покрытие боится чистки абразивными пастами и жесткими щетками.
Внешние защитные экраны. Подобная система защищает не только от ультрафиолета, но и от случайных повреждений камнем или сосулькой. Вместе с тем, экранам необходима автоматическая система управления, они должны быть рассчитаны на сильные ветровые нагрузки.
Маркизы. Тканевые маркизы устанавливаются как внутри, так и снаружи помещения, кровля с таким украшением приобретает элегантный вид. Их с успехом используют в обустройстве зимнего сада, когда площадь крыши небольшая. При монтаже внутри жилой комнаты следует помнить, что защита от перегрева будет минимальной.

Рольставни (ролеты). Разновидность жалюзи, устанавливаются с внешней стороны и служат надежной защитой от солнечных лучей, осадков, пыли и шума. Современные технологии позволяют изготовить ролеты разнообразных форм и размеров, способные вписаться в экстерьер любой постройки.

Заключение

Стеклянные крыши в современном загородном домостроении — это устойчивый тренд, стильный способ гармонично вписать постройку в окружающий ландшафт. Стеклянная кровля придает интерьеру впечатляющий вид и восхитительное чувство открытого пространства. Чтобы эти приятные чувства дополнялись ощущением надежности и полной безопасности, разработку и монтаж такой сложной конструкции должны выполнять профессионально подготовленные специалисты с опытом работы в данной сфере.

Сейчас мало кого можно удивить новым жилым зданием, однако это правило не относится к популярным сферическим или купольным домам, проекты и цены которых до такой степени разнообразны, что не могут оставить равнодушным ни одного покупателя. Сферические постройки уникальны сами по себе, их конструкция выглядит необычно в любой местности. Причем невероятный внешний облик купольного дома — это не единственное его достоинство.

За счет своей уникальной конструкции каждый проект дома может значительно отличаться от другого, поскольку существует возможность использования кардинально различных деталей. Такие строительные объекты обладают высокой функциональностью. С каждым днем они становятся все популярнее на российском строительном рынке.

Что такое купольный дом: особенности и история возникновения

Под купольным домом принято понимать строительный объект со сферической, закругленной крышей. Однако это лишь общее описание такого типа построек. Многие отмечают, что купольный дом внешне похож на жилище эскимосов (на иглу).

Современные сферические здания выглядят просто невероятно, проекты поражают воображения. Для проектировщиков особой задачей является грамотное совмещение одной главной сферы с пятью боковыми. Готовый результат проекта во многом зависит от фантазии дизайнера и ваших личных предпочтений.

Первые сферические постройки появились еще в Византии, да и эскимосы стали создавать свои жилища в условиях экстремально низких температур еще много лет назад. Из этого можно сделать простой вывод – в древности дома округлой формы пользовались не меньшей популярностью, чем в наши дни, однако тогда для их возведения использовался более прочный материал – натуральный камень.

Северные народы первыми заметили, что сферические постройки обладают высокой ветроупорностью и сейсмоустойчивостью.

В 1951 году американский архитектор Ричард Бакминстер Фуллер предложил использовать сферическую конструкцию в качестве основы для строительства жилых построек.

Основные технологии возведения купольных домов

На сегодняшний день существует несколько технологий строительства, по которым возводятся купольные дома, проекты и цены соответственно тоже "играют" в ту или иную сторону, в зависимости от метода строительства. Они могут быть выполнены из таких материалов, как кирпич, монолит, пенобетон, пенопласт и даже глина. Причем постройки из кирпича, монолита и пенобетона мало чем отличаются от стандартных конструкций жилых домов. Технологии строительства купольных домов классифицируются на возведение:

на основе геодезической сферы;
на основе пневмокаркаса;
на основе несъемной опалубки.

Одной из самых распространенных технологий строительства сферического дома является совместное использование пенопласта и пенополистирола – при этом возведение постройки осуществляется посредством японского метода. Однако такие дома требуют дополнительных манипуляций для обеспечения круглогодичного проживания.

Самой бюджетной и приближенной к стандартным условиям является технология строительства купольных домов, основанная на каркасном методе строения. Как отмечают специалисты, для такого рода построек можно использовать каркас практически из любого материала (с достаточной прочностью и сроком эксплуатации). Для соединения деталей применяют коннекторы различных модификаций и размеров.

Какой фундамент подойдет для купольного дома

Вы определились с участком для возведения строительного объекта, приняли решение о том, что это будет именно дом купол, оформили проект планировки с установленными размерами, значит, пора переходить к возведению фундамента.

Его строительство требует предварительной подготовки – необходимо провести разметку на участке, определить нулевую отметку и другие параметры (для этих целей рекомендуем использовать нивелир – геодезическое устройство по определению разности высот). Не стоит пренебрегать и помощью профессионалов в области геодезических работ.

Сама суть купольного домостроения подразумевает отсутствие потолков и несущих опор. Это дает не только до 30% экономии на материалах стен и перекрытий: конструкция становится легкой и не требует массивного фундамента.

После того, как проведены все подготовительные работы, следует переходить к рытью траншеи под ленточный фундамент (это лучший вариант для создания купольного дома).

Также под дом купол часто применяют свайный вид фундамента.

Ленточный фундамент представляет собой железобетонную конструкцию, оборудованную по периметру всего строительного объекта. Как правило, такая установка состоит из обрешетки (арматурной сетки) и застывшей бетонной смеси. Для создания обрешетки подойдет арматура с диаметром 12 мм с проволочной обвязкой. Далее, проводится заливка цементно-песчаного раствора.

При выборе глубины траншеи учитывайте, что фундамент должен располагаться в месте промерзания грунта (это ниже нулевого уровня на 1500 мм).

При возведении свайного фундамента для постройки купольного дома, как правило, применяют винтовые, забивные или бетонные сваи в зависимости от качества грунта.

Каркасная технология купольного дома

При строительстве, проекты круглого дома, чаще всего подразумевают применение каркасной технологии – она обеспечивает легкость сооружения. Каркас собирается из специальных металлических труб или бруса, после чего получившаяся конструкция обшивается листовым стройматериалом (OSB плита либо фанера). В прослойках между листами укладывается утеплительный элемент (минеральная вата, джут, пенополистирол).

Для возведения каркаса купольного дома может использоваться и монолитный железобетон. Однако такой способ в нашей стране используется очень редко, за счет более низкой цены на пиломатериалы. Да и не стоит забывать о необходимости хорошей теплоизоляции купола, с которой дерево справляется гораздо лучше бетона.

На сегодняшний день существует два варианта каркасной схемы купольных домов: создание стратодезического или геодезического купола. Каждый из них имеет как достоинства, так и недостатки. В процесс создания проекта постройки осуществляется выбор более подходящей модели каркаса.

Еще относительно недавно дома со стеклянной крышей можно было встретить не так часто, и они считались оригинальными и необычными, но сейчас появившиеся новейшие технологии, применяемые в строительной индустрии, настолько получили широкое развитие и применение, что такое покрытие кровли перестало быть редкостью, и его стоимость стала более доступной для владельцев недвижимости.

В настоящее время стеклянный купол крыши не является архитектурным изыском, все чаще в загородных домовладениях встречаются зимние сады на крыше домов и террасы, крытые стеклом, например, такие, как изображены на фото.

Чтобы выделить здание из большого количества аналогичных строений устанавливается зенитный фонарь или стеклянная крыша - как называется сейчас панорамная кровля из светопрозрачных материалов.

Материалы изготовления прозрачных крыш

По своей надежности и прочности стеклянные крыши для частных домов значительно отличаются от тех, что выполнены с использованием традиционных кровельных материалов. Также кровли из стекла имеют совершенно иные теплоизоляционные характеристики.

Поскольку такие крыши создают ради прозрачности конструкции, при их строительстве невозможно использовать гидроизоляционные материалы и утеплители, которые применяют для кровельных перекрытий из шифера, профлиста, металлочерепицы или ондулина. Кроме этого, при выполнении остекления нельзя применять традиционные и хорошо отработанные технологии. Таким образом, монтируемые стеклопакеты и используемые рамные профили должны обеспечивать необходимый уровень гидроизоляции крыши и сохранения тепла сами по себе. Специалисты рекомендуют особое внимание уделять подбору профилей, так как именно они призваны гарантировать такой конструкции как стеклянная крыша дома прочность и долговечность.

алюминиевый профиль – он имеет небольшой вес и обеспечивает достаточно высокую прочность, благодаря чему снижается нагрузка на несущую конструкцию и в то же самое время повышается ее надежность. Недостаток алюминия - высокая теплопроводность, поэтому наблюдается увеличение потерь тепла из помещения через кровлю;

Необходимо знать, что когда создается стеклянная крыша для террасы, жилого помещения и т.д., нельзя использовать металлопластиковый профиль, применяемый для окон и балконов, так как он не обладает необходимой прочностью для подобных конструкций кровли. Чтобы дизайн помещения выглядел, как одно целое, пользуются пластиковыми накладками.

Стеклопакеты для остекления крыш

Когда строится дом со стеклянной крышей, для создания кровли задействуют однокамерные стеклопакеты, поскольку двухкамерные имеют излишнюю массу, хотя и обеспечивают хорошую теплоизоляцию. Для предупреждения несчастных случаев от разбитых стекол, в используемых стеклопакетах устанавливают наружное стекло закаленное, а внутреннее – триплекс. Правда подобное сочетание приводит к удорожанию стоимости остекления крыши примерно в 2 раза.

Одним из вариантов остекления является применение структурных стеклопакетов, в которых наружное стекло имеет больший размер, чем внутреннее. Для их монтажа необходим специальный профиль и морозостойкий клей-герметик, при этом наружные прижимные планки не используют. В итоге получается стеклянная крыша своими руками без наружных элементов, что придает ей оригинальность. На таком покрытии не задерживаются атмосферные осадки.

Замена стеклопакетов на другие материалы

Если не требуется полная прозрачность крыши из стекла, а просто необходимо дополнительное освещение, стеклопакеты чаще всего меняют на поликарбонатные панели, представляющие собой материал высокой прочности и морозоустойчивости. Когда используют поликарбонат, учитывают, что он имеет большой коэффициент теплового расширения и при его монтаже оставляют минимум 5-миллиметровые зазоры между рамой и кромкой листа.

Эксплуатация крыш из светопрозрачных материалов

Имеющая привлекательный и необычный вид стеклянная крыша дома, галереи, оранжереи требует к себе особого внимания в процессе эксплуатации, поскольку у нее есть недостатки:

стекло над человеком является объектом постоянной для него опасности. Для обеспечения безопасности пребывания в помещении следует использовать такой прозрачный материал, который, если и разобьется, то его осколки не будут иметь острых и режущих граней (прочитайте также: "Из чего сделать прозрачную крышу – выбор материала для кровли и процесс монтажа пошагово");
конструкция, выполненная из стекла, в жаркий солнечный день способна стать теплицей, поскольку температура в помещении поднимается до высоких температур и в нем невозможно находиться. Чтобы устранить подобные негативные моменты, надо предусмотреть защиту от проникающих лучей солнца в теплое время года;

Особенности проектирования прозрачных крыш

Когда проектируется дом со стеклянной верандой, террасой или крышей, в обязательном порядке предусматривают способы, позволяющие устранять обледенения и снежные заносы на кровле из светопрозрачных материалов (прочтите: "Веранды из поликарбоната - разнообразие вариантов"). Дорогим, но надежным считается обустройство системы подогрева стекол, позволяющей в любое время года видеть над головой небо. Более дешевым вариантом является увеличение наклона ската крыши более чем до 30 градусов, при этом следует учитывать, что по причине большей поверхности кровли ее стоимость также возрастет, но не так как при установке обогрева.

Гидроизоляция стеклянных частей крыши

При проектировании прозрачных конструкций, таких как, например, стеклянная терраса, не следует забывать о создании надежной гидроизоляции в месте стыка их с другими частями крыши. Чаще всего для этих целей в качестве изолирующего материала используют стеклоизол. Разобраться с технологией покрытия крыши с помощью стеклоизола поможет информация относительно его структуры.

Дело в том, что он представляет собой покрытую с обеих сторон битумным полимером стеклоткань. Сверху она покрыта крупнозернистой отсыпкой. Как и рубероид, стеклоизол выкладывают внахлест и сплавляют отдельные полосы в целое полотно с помощью паяльной лампы путем прогрева.

Прежде чем накрывать крышу стеклоизолом, когда создается стеклянная веранда, терраса, оранжерея, требуется сделать для каркаса кровли из стекла надежное крепление к стропильной конструкции или стене дома. После этого данный изоляционный материал укладывают внахлест на 10 сантиметров на конструкцию и к ней приплавляют. Делать это следует постепенно, не допуская перегрева, в противном случае стеклопакет может треснуть. Прочитайте: "Чем лучше накрыть крышу дома: характеристики материалов".

Стеклянная крыша дома и ее особенности

алюминиевый профиль – он имеет небольшой вес и обеспечивает достаточно высокую прочность, благодаря чему снижается нагрузка на несущую конструкцию и в то же самое время повышается ее надежность. Недостаток алюминия - высокая теплопроводность, поэтому наблюдается увеличение потерь тепла из помещения через кровлю;
стальной профиль - конструкция стеклянной крыши с его применением обладает повышенной прочностью и позволяет создать наибольшую площадь остекления. Среди его недостатков - значительная масса каркаса и подверженность стали коррозийным процессам, поэтому требуется регулярное проведение профилактических мероприятий;
алюминиево-деревянный профиль – сочетает два вида материалов, таких как алюминий и дерево, что предоставляет возможность использовать в строительстве их достоинства одновременно. К преимуществам такого профиля относятся декоративные и теплоизоляционные характеристики древесины и прочность вместе с легкостью алюминия, а к недостаткам – его нельзя устанавливать в оранжереях, где необходимо создать для растений условия аналогичные тропическому влажному климату, поскольку деревянные элементы начинают быстро приходить в негодность. Несмотря на обработку специальными составами, потребуется их замена.

стекло над человеком является объектом постоянной для него опасности. Для обеспечения безопасности пребывания в помещении следует использовать такой прозрачный материал, который, если и разобьется, то его осколки не будут иметь острых и режущих граней (прочитайте также: "Из чего сделать прозрачную крышу – выбор материала для кровли и процесс монтажа пошагово");
конструкция, выполненная из стекла, в жаркий солнечный день способна стать теплицей, поскольку температура в помещении поднимается до высоких температур и в нем невозможно находиться. Чтобы устранить подобные негативные моменты, надо предусмотреть защиту от проникающих лучей солнца в теплое время года;
со временем стеклянная поверхность покрывается пылью и грязью, оседающей на ней со стороны улицы, и теряет свою первоначальную прозрачность. По этой причине стеклянная крыша в доме должна быть сделана так, чтобы за ней было удобно ухаживать;
конструкцию вальмовой стеклянной крыши не делают так называемым уступом, как это возможно с черепичной или шиферной кровлей, когда верхний ряд перекрывает нижний, поэтому требуется дополнительная гидроизоляция мест стыков и всех швов (прочитайте: "Шифер пвх прозрачный - применение и установка").

Несмотря на то, что круглая форма крыши является несколько необычной для строительства зданий, в современной архитектуре можно найти множество примеров округлых конструкций. В данной статье мы расскажем, как сделать круглую крышу различных видов, и в чем основные отличия между ними.

Необычная на первый взгляд круглая крыша привлекает внимание в первую очередь совершенством форм, без острых углов и асимметрии. Зачастую такие конструкции можно встретить на зданиях религиозного назначения. При сооружении частных жилых домов круглая крыша делается довольно редко. В некоторых случаях она является составляющим элементом конструкции и придает архитектурному сооружению индивидуальность. Как правило, такие крыши возводятся над декоративными верандами, беседками или башенками.

Стоит отметить, что округлая форма позволяет кровле не бояться порывистых ветров и обильных снегопадов. К тому же, подкровельное пространство можно использовать максимально рационально. Различают коническую, купольную и «луковичную» разновидность крыши.

Строение крыши конического типа

Как правило, коническая крыша устанавливается на многогранных или круглых строениях. При этом сооружается наслонная стропильная система. Кольцевой прогон, на который впоследствии будут опираться стропильные ноги, закрепляется на центральной опорной балке. Его монтаж производится так, чтобы не нагружалась высшая точка конуса.

Вторым опорным элементом для стропильной системы будет выступать мауэрлат, установленный по кольцу. Монтируют его на стенах здания. Размещая балки перекрытий, необходимо учесть, что в месте установки центральной опоры на них будет приходиться максимальная нагрузка.

Кольцевой конек фиксируется на центральной опоре специальными раскосами. Перед тем, как построить круглую крышу, необходимо выполнить точный расчет всех узлов. Чтобы не ошибиться в расчетах, такую работу лучше поручить специалистам.

При строительстве стропильного каркаса оптимальным выбором будет клееный брус, который рассчитан на существенные внешние нагрузки. В частности, керамическая черепица, если она используется для перекрытия кровли, отличается большой массой – не менее 40 кг в 1 м 2 . Поэтому для укладки требуется надежная система стропил. Следовательно, опорные элементы из древесины должны отличаться хорошей прочностью.

При обустройстве конической кровли стропильные ноги выступают в роли ребер жесткости. Их количество рассчитывается, исходя из типа кровельного материала и его характеристик.

Зачастую для перекрытия дома с круглой крышей используется не только керамическая черепица, но и мягкие битумные материалы, деревянная черепица, а также листовой металл. Обратите внимание, что профильные материалы в данном случае применять непрактично, поскольку образуется слишком много отходов, а швы между листами нуждаются в очень тщательной герметизации. Тем не менее, все равно места стыковки могут причинять неудобства в дальнейшем, а внешний вид кровли будет не самым привлекательным.

Устройство круглой купольной кровли

При организации купольной кровли ее круглая стропильная система делается из стропил висячего типа, а не наслонного, как в предыдущем варианте. Стандартно такая кровля представляет собой трехшарнирную арку из висячих стропильных ног. Нижнее ребро арки стыкуется с мауэрлатным брусом, смонтированным на стенах. Верхний край арки при этом опирается на кольцевой прогон, установленный в верхней части опорной балки, размещенной по центру здания.

Безусловно, если вы не знаете, как сделать купол на крыше, и не можете самостоятельно выполнить проект стропильного каркаса, лучше доверить выполнение расчета специальным строительным организациям, поскольку такая работа требует теоретических и практических знаний механики и сопромата. В то же время, по уже готовым расчетам соорудить крышу в виде купола вы сможете вполне самостоятельно.

Полукруглая купольная крыша приобретает форму благодаря наличию кольцевой обрешетки. Она фиксируется на вспомогательных опорах, которые стыкуются с затяжками висячих стропильных арок.

Американский архитектор Р. Б. Фулер в свое время предложил еще один метод возведения купольной крыши. Его проект получил название «Геодезический купол». Основная особенность конструкции заключается в том, что она состоит из множества треугольников. Ввиду очень сложных расчетов и непривычного способа исполнения, проект не получил широкого распространения.

Стропильную систему для геодезического купола можно сооружать одним из способов:

коннекторный – при этом воедино треугольники собираются непосредственно над стенами постройки при помощи коротких брусков и замков-коннекторов;
бесконнекторный – панели в форме треугольников изготавливаются заранее, а в одно целое их собирают уже непосредственно на месте строительства.

Достоинства проекта геодезического купола

Хотя авторский архитектурный проект геодезического купола не получил широкого распространения, все же он имеет ряд существенных преимуществ, придаваемых ему сферической формой:

Хотя по площади прямоугольные и круглые сооружения получаются равными, внутренний объем последних намного больше. Благодаря этому в помещение попадает существенно больше воздуха и света. Кроме того, круглая конструкция позволяет сэкономить до 30 % материала.
Округлая форма крыши позволяет снизить теплопотери в зимний период, а также минимизировать поглощение тепла в летнее время. Следовательно, расходы на обогрев или охлаждение пространства сокращаются примерно до 30 %.
Небольшая масса каркаса геодезического купола позволяет обойтись без усиленного фундамента под домом.
В здании с круглой крышей в форме купола можно организовать любое количество окон, вплоть до полного остекления купольной конструкции. При этом волноваться по прочности крыши не потребуется – она сохранит все свои характеристики.
Крыша в форме шара позволяет максимально равномерно распределить нагрузку, поэтому она не боится даже очень сильных зимних снегопадов.
Благодаря аэродинамическим свойствам, купол не пострадает от сильного порыва ветра.
Округлая крыша пропускает существенно меньше внешнего шума внутри здания, то есть обеспечивает звукоизоляцию.
Для размещения солнечных батарей и модулей симметричная сферическая крыша подходит наилучшим образом.
Подобная конструкция крыши просто очень красива внешне и смотрится весьма оригинально.

Как сделать крышу в форме «луковицы»

Еще один вариант круглой крыши, который можно встретить в строительстве зданий, это «луковичная» кровля. Как правило, такие конструкции сажают на христианских церквях и храмах. В частном строительстве такая форма не применяется – слишком специфична. Однако для тех, кто занимается реконструкцией религиозных сооружений, например в глухих деревнях, где у жителей нет возможности нанять специалистов строительных фирм, будет полезно ознакомиться с техникой создания каркаса такой крыши.

При условии, что купол в форме луковицы не будет превышать 3 м в диаметре, каркас для него можно изготовить из древесины. Специфические стропильные ноги для луковичной крыши называют журавцами. Обычно используется наклонный тип стропил. Чтобы придать конструкции прочность и жесткость, используются раскосы и подкосы. Такие элементы монтируют в местах, на которые приходится максимальная нагрузка. Таким образом, они защищают каркас от разрушения.

Для создания «журавцов» используются специальные лекала, которые накладываются на доску толщиной 40 мм. Как вариант, иногда применяют по две доски с меньшей толщиной. По центру купольной конструкции всегда размещается центральная опора, в которую упираются все стропила.

Перед тем, как покрыть круглую крышу в форме луковицы листовым металлом, поверх «журавцов» необходимо набить обрешетку с шагом в 30 см. Если же перекрытие луковичного купола будет выполняться с помощью чешуек, под каждый такой элемент потребуется дополнительное кружало. Поэтому последний способ требует максимальных трудовых и временных затрат.

Купола православных церквей во время реставрации нередко перекрываются осиновым лемехом. При этом каждый элемент изгибается таким образом, чтобы в точности повторять форму луковицы. Укладку материала следует выполнять таким образом, чтобы между швами не подтекала вода.

Для тех случаев, когда купольная конструкция в диаметре превышает 3 м, каркас для нее изготавливается из металла. При этом крепление «журавцов» к центральной опоре выполняется с помощью распорок из металла. Обрешетка делается тоже металлической, а крепят ее с отступом в пределах 40-50 см. В качестве финишного покрытия обычно используется фальцевая кровля. Если же организовывается чешуйчатая крыша, то швы между пластинами после их укладки нуждаются в обязательном припаивании, чтобы исключить попадание воды.

Читайте также: