Domy – stavebná technológia

Obsah článku

• Trochu o histórii pôvodu
• Dizajnové prvky
• Základ pre stavbu domu
• Stavba budov na základe geodetickej sféry
• Dome konštrukcia založená na pneumo-rámu
• Dome domy na základe pevných debnení a výrobných hál
• Inštalácia podláh a priečok
• Funkcie a výhody kupolov
• Úsporné funkcie
• Bezkonkurenčné charakteristiky pevnosti
• Maximálne úspory
• Optimálne rozloženie priestoru a bezkonkurenčné pohodlie

V článku sa budeme baviť o technológii kupolovej konštrukcie, o vlastnostiach a výhodách kupolovitých domov, o troch najznámejších spôsoboch výstavby takýchto budov. Najdôležitejšie však je, že vás predstavíme pri výpočte ekonomických nákladov, výsledkom čoho bola nesporná výhoda pre kupolové domy..

Použitie technológie konštrukcie kupolov umožňuje znížiť náklady na stavebné materiály o polovicu a trikrát znížiť dobu výstavby. Riešenie problému spočíva iba na technickom vybavení staveniska, pretože všetky potrebné materiály sa už v stavbe používajú už tak dlho. Táto technológia sa úspešne používa v USA a západnej Európe od konca 20. storočia. Našťastie teraz bol v postsovietskom priestore položený dobrý a solídny základ pre rozvoj kupolovej bytovej výstavby..

Trochu o histórii pôvodu

Mali by ste sa začať oboznámiť s klenutými domami štúdiom histórie ich pôvodu. Od staroveku človek pozná istú podstatu harmónie s okolitým svetom, čiastočne vyjadrenou vo forme budov. Príkladom toho sú početné prototypy starobylých obydlí vytvorených vo forme hemisféry: iglú Eskimosa, vigvamu severoamerických Indiánov, stany afrických kmeňov. Je tiež bežné, že mnoho kulty a náboženské vyznania používajú dómy ako prvky alebo základy chrámov, katedrál a kaplniek..

V modernom svete sa technológia výstavby kupoly datuje do prvej polovice dvadsiateho storočia, keď americký inžinier Richard Fuller patentoval stavebnú technológiu, ktorá je schopná poskytnúť dostupné bývanie pre povojnovú Európu. Táto myšlienka sa, žiaľ, nerozšírila, ale po päťdesiatich rokoch začali znova hovoriť o kupolovitých domoch a tentoraz – vážne..

O myšlienku domov vo forme hemisféry sa pôvodne zaujímali obyvatelia len vďaka svojmu pôvodnému tvaru. O niečo neskôr si ľudia uvedomili nesporné výhody týchto budov a ich počet v modernom svete neustále rastie..

Dizajnové prvky

Vzhľadom na ich osobitný tvar môžu byť klenuté budovy bezpečne klasifikované ako umelecké diela. Vyzerajú dosť miniatúrne, ale tento obrázok je klamný: tieto domy sú napriek vonkajšej kompaktnosti veľmi priestranné. Dá sa vyvolať krehkosť a nespoľahlivosť dizajnu, ale atraktívny vzhľad v tomto prípade vôbec neznamená prítomnosť technických nedostatkov. Dome domy sú vo všetkých ohľadoch lepšie ako tradičné kubické budovy.

Základ pre stavbu domu

Samotná podstata klenutej bytovej výstavby znamená absenciu stropov a podporných podpier. To poskytuje nielen 30% úspory na materiáloch stien a podláh: štruktúra sa stáva ľahkou a nevyžaduje masívny podklad.

Zjavné úspory z výstavby klenutého domu sú viditeľné už v prvej etape výstavby – v procese výstavby nadácie. Ľahký základ šetrí 50% peňazí vynaložených na výrobu zemných a betónových diel. Ako základ sa obvykle používa pásik alebo vlasová nadácia..

Stavba budov na základe geodetickej sféry

Prvým známym spôsobom na implementáciu klenutých budov bola technológia založená na ráme v tvare trojuholníkovej pologule. Metóda je založená na použití trojuholníkových blokov rovnakej veľkosti, ktoré so zvyšujúcou sa výškou stále viac a viac nakláňajú svoje vrcholy smerom do stredu, čím vytvárajú kupolu. Keď sú bloky spojené, tvoria rám až do hrúbky štyridsať centimetrov.

Exteriér domu je ukončený lisovanou celulózou napustenou bitúmenom, kovovým opláštením alebo jednoducho omietnutým. Hlavnou požiadavkou na vonkajšie materiály je absolútna odolnosť proti vode. Z vnútornej strany sú steny šité doskami a ako izolácia sa používa minerálna vlna strednej hustoty. Problém prirodzeného svetla v dome riešia trojuholníkové okná s dvojitým zasklením v plastovom ráme, vyrobené podľa rozmerov štandardnej rámovej bunky. Ak je sklenená jednotka uzavretá v vystuženom kovovom ráme, susedné bunky rámu sa môžu kombinovať, čím sa dosiahne neštandardný geometrický tvar okna..

Zvláštnosťou tejto metódy je to, že budovy sú vyrobené z ekologických materiálov. Geodetická kupola sa dnes používa ako základ výstavných pavilónov, skleníkov a športových komplexov.

Dome konštrukcia založená na pneumo-rámu

Iná metóda erekcie je dostupná relatívne nedávno a jej vzhľad vďačí rýchlemu vývoju polymérnych materiálov. Táto technológia je najneobvyklejšia a najkomplexnejšia, ale vďaka tomu sa čas na stavbu domu môže skrátiť na minimum. Otázka použiteľnosti tejto metódy priamo závisí od dostupnosti špecializovaného zariadenia v stavebnej oblasti: zariadenia na striekanie betónových zmesí a zariadenia na inštaláciu pneumatických rámov.

Základom domu je, ako vždy, základ ľahkého pásu v tvare prstenca alebo masívnej monolitickej dosky. Pozdĺž obvodu základne so zárezom od vonkajšej hrany 20 cm sú zobrazené „chvosty“ zvislých výstužných prvkov. Tyče by mali vyčnievať najmenej 40 cm a vzdialenosť medzi nimi je od 30 do 50 cm, v závislosti od veľkosti konštrukcie a priemeru tyčí. Výstuž sa musí používať v profile s hrúbkou najmenej 12 milimetrov. Je lepšie zveriť úlohu výpočtu konkrétnej štruktúry a systému jej posilnenia organizácii špecializujúcej sa na architektonický dizajn. Aj keď technika výstavby klenutých domov nie je regulovaná osobitnými štátnymi predpismi, metodika výpočtu pevnosti a technických charakteristík sférických betónových konštrukcií bola stanovená v minulom storočí..

Ďalšou fázou je konštrukcia výstužnej siete hlavnej steny. K vyčnievajúcej výstuži sa pomocou zvarového alebo závitového spojenia pridávajú oceľové tyče s menovitým priemerom, ktorých dĺžka sa rovná štvrtine obvodu centrálnej časti gule. Po predĺžení sa tyče ohnú na os budovy a vytvárajú kupolu. Dĺžka pozdĺžnych tyčí sa obvykle volí s okrajom, ktorý oddeľuje nadbytočnú výstuž pri párení, ktoré sa následne používajú na ďalšie spojenie prvkov výstužnej siete..

Ako koncové pripojenie je možné použiť:

• krúžok s profilom lúča alebo kanála, ak plánujete priehľadnosť vrchu kupoly;
• prepojenie dvoch kruhových oceľových plechov;
• spojovacia časť v tvare hviezdy z rúrok zodpovedajúceho priemeru (počet vrcholov sa rovná počtu pozdĺžnych prvkov výstužnej siete).

Keď rám získal tvar hemisféry, do zvislých tyčí sa zvarením alebo pletením drôtom pridajú priečne..

Táto technológia by mala zahŕňať vopred vyrobený pneumatický rám. Vyrába sa individuálne a po nafúknutí úplne sleduje obrysy vnútorného povrchu kupoly. Na miestach, kde by mali byť okná a dvere, má rám výčnelky daného tvaru a veľkosti. Výroba pneumatického rámu je najnákladnejšou a najťažšou fázou výstavby, ale keďže technológia znižuje náklady na výstavbu o polovicu, jej cena sa úplne oplatí.

Rám si môžete objednať od spoločností, ktoré vyrábajú nafukovacie trampolíny, prefabrikované pneumatické konštrukcie alebo tobogány. Ako materiál je lepšie zvoliť tkaninu s vysokou hustotou s latexovou alebo PVC impregnáciou. Náklady na rám bude od 50 tisíc rubľov, doba výroby je asi dva mesiace. Po použití môže byť výrobok predaný ktorejkoľvek stavebnej spoločnosti..

Všetky následné práce sa vykonávajú v etapách:

1. Pneumatický rám je pevne upevnený vo vnútri prepravky a nafukuje sa.
2. V miestach dverí a okien na výstužnej mriežke sú rozmery budúcich otvorov vyznačené vo forme výčnelkov na ráme..
3. Rám je po dobu zvárania vypustený a odstránený.
4. Výstuž sa reže podľa vyrobeného označenia. Otvory sú lemované zo všetkých štyroch strán profilovými tvarovkami v 2 – 3 radoch.
5. Rám je ošetrený hydrofóbnou zlúčeninou a inštalovaný na mieste.

Poslednou fázou práce je nástrek základného materiálu na kupolu. Proces je rozdelený do niekoľkých stupňov: kompozícia sa nanáša vrstvu po vrstve s hrúbkou vrstvy 3,5 až 8 cm, v závislosti od typu materiálu. Po nanesení prvej vrstvy, ale ešte nezmrazenej, sa do nej ponoria špeciálne tyčové majáky pevnej dĺžky kolmo na rovinu rámu, pozdĺž ktorej sa bude riadiť hrúbka stien a rovnomernosť postreku. Cementový polymér alebo striekaný betón, expandovaný polystyrén alebo kombinácia rôznych materiálov sa môžu použiť ako materiál hlavnej steny. Napríklad vonkajšia a vnútorná striekacia vrstva je vyrobená z striekaného betónu, čím poskytuje zvýšenú pevnosť povrchu..

Po konečnom stuhnutí zmesi sa rám demontuje, odstránia sa defekty postreku v otvoroch, a potom sa postupuje vzpriamením koncov kupoly..

Dome domy na základe pevných debnení a výrobných hál

Stavba kopule sa v Rusku rozšírila najmä vďaka systémom stálych polystyrénových debnení a sférických blokových budov. Počiatočnou úlohou týchto technológií je implementácia objektov tzv. Rýchlej výstavby. V tomto prípade trvá výstavba kupolových domov najviac dva týždne (s výnimkou výstavby nadácie a vnútorného usporiadania)..

Obe technológie majú množstvo podobných funkcií:

1. Hlavné prvky budov sa vyrábajú v továrňach na výstavbu domov, po ktorých sa prepravujú na miesto a montujú sa tam..
2. Ako východiskový materiál pre bloky sa používa expandovaný polystyrén..
3. Budovy sa vyznačujú zvýšenou energetickou účinnosťou: v skutočnosti sa kupolovitý dom stáva typom „termosky“ kvôli vysokému obsahu tepelne izolačných materiálov v štruktúre. Vonkajšia povrchová úprava sa v oboch prípadoch vykonáva pomocou vodotesnej fasádnej omietky.
4. Ako základ môže byť použitý akýkoľvek typ základu, vrátane ľahkého základu pre rámový dom.
5. Dodávacia sada obsahuje takmer vždy technický návrh budovy a odporúčania pre stavebné práce.

Existuje tiež niekoľko rozdielov:

1. Blokové domy nevyžadujú ďalšie konkrétne práce.
2. Prefabrikovanú štruktúru hotových blokov je možné rozobrať a presunúť. Používanie takýchto domov je veľmi často sezónne..
3. Technológie sa líšia v spôsoboch usporiadania dverových a okenných otvorov.
4. Blokové budovy sú na rozdiel od debnenia často dodávané plne vybavené (vrátane dverí, okien, ventilačných systémov atď.).
5. Použitie pevného debnenia do istej miery obmedzuje rozmanitosť tvarov a veľkostí..

Pokiaľ ide o stavebnú techniku, je to celkom jednoduché. Konštrukčné prvky sa po dodaní na stavenisko roztriedia a rozdelia do skupín. Prvou je úroveň suterénu: pripevňuje sa k základni pomocou konzol alebo kotiev. Za ním je konštrukcia klenutej časti. Bloky sú vo forme plástov rovnakej veľkosti a tvaru. Sú navzájom spojené pomocou mechanických spojov so zámkom alebo nad hlavou.

Ak hovoríme o budovách s trvalým debnením, potom je možné betónové liatie vykonať tak po kompletnej montáži, ako aj v jej procese. V každom prípade, keď sa stavia hlavná konštrukcia, je v nej namontovaný výstužný rám. Vrchná časť kupoly je samostatne dodávaná viacvrstvová jednotka, ktorá môže byť vyrobená ako jednotka s dvojitým zasklením v plastovom ráme..

Po postavení stien:

1. Inštalácia dverí a okien:
   • v debniacich domoch zostávajú otvory pre okná a dvere hladké. Inštalácia sa vykonáva akýmkoľvek dostupným spôsobom;
   • Blokové štruktúry majú často továrenské drážky a blokovacie (mechanické) spojenia, čo uľahčuje proces inštalácie.
2. Tesnenie škár polyuretánovou penou.
3. Vonkajšia dekorácia, montáž parapetov, vetracích mriežok a iného príslušenstva.
4. Montáž základovej slepej oblasti a inštalácia drenážnych kanálov.

Vonkajšie dokončovanie debniacich budov vyžaduje vrstvu drsnej omietky s použitím sklenených vlákien. V panelových domoch má vonkajšia vrstva častí špeciálny náter (napríklad polymérový cement), ktorý uľahčuje proces dekorácie fasády, alebo hotový nepremokavý povrch s dekoratívnymi prvkami..

Inštalácia podláh a priečok

Zariadenie medzipodlažných stropov sa poskytuje hlavne v klenutých domoch založených na geosfére a pneumatickom ráme. Stropy môžu byť buď prefabrikované alebo železobetónové. Proces výstavby je pomerne jednoduchý:

1. Najprv je hlavný rám zostavený z kovových alebo drevených trámov. V prvom prípade sa používajú T-lúče alebo I-lúče s „desiatkami“ na koncoch. Oceľové nosníky sú pripevnené kotvami alebo priechodnými konzolami a skrutkové kolíky sa používajú na upevnenie drevených nosníkov, ktoré sa zaskrutkovávajú z vonkajšej strany budovy..
2. Nosné konštrukcie sú spojené väzbami.
3. Prefabrikovaná podlaha z tvrdého dreva je vyplnená minerálnou vlnou a všitá doskami alebo doskami.
4. Ak sa vyžaduje nalievanie vystuženého betónu, do medzier medzi nosnými trámami sa inštaluje výstužná sieť s veľkosťou ôk 10×10 cm a hrúbkou drôtu najmenej 6 mm..
5. Debnenie na liatie betónu je vyrobené z dosiek OSB, ktoré sú k nosníkom pripevnené pozinkovaným drôtom. Z piatich kotvových bodov sa spravidla vyžaduje jeden lineárny meter lúča.
6. Debnenie by malo byť pokryté polyetylénom, po ktorom je možné naliať betónovú zmes.

Funkcie a výhody kupolov

Domy postavené pomocou akejkoľvek technológie kupolovej konštrukcie majú množstvo špeciálnych vlastností, ktoré nemožno dosiahnuť tradičnými spôsobmi výstavby. Vďaka týmto rozdielom nie sú klenuté budovy iba alternatívou kubických domov. Predstavujú úplne nový typ štruktúr, ktoré dokážu vyriešiť väčšinu naliehavých každodenných problémov bez akýchkoľvek materiálnych nákladov..

Úsporné funkcie

Vykurovanie kupolov v zime vyžaduje o 20–30% menej energie ako bežné budovy. Po prvé, je to dosiahnuté vďaka jedinečnému tvaru domu: s rovnakou plochou je objem kupolovej budovy oveľa menší. Sférický tvar miestnosti pomáha udržiavať konštantnú prirodzenú cirkuláciu vzduchu, čo znamená, že sa v hornej časti miestnosti nebude hromadiť teplejší vzduch. Táto funkcia je dokonale viditeľná počas tepelnej kontroly. Existuje ďalší trik, vďaka ktorému môžete dosiahnuť ďalšie úspory na vykurovaní: ak umiestnite panoramatické zasklenie alebo priehľadnú hornú časť kupoly v hornej časti budovy, dom sa dodatočne vykuruje v dôsledku skleníkového efektu..

Bezkonkurenčné charakteristiky pevnosti

Ideálne rovnomerné rozloženie zaťaženia na konštrukciu je zabezpečené jej sférickým tvarom. Bez ohľadu na to, ktorá časť štruktúry je vystavená mechanickému pôsobeniu, bude účinne distribuovaná do celého poľa. Táto vlastnosť je výrazná najmä v domoch postavených na základe trojuholníkového rámu kvôli vyváženému umiestneniu výstuh a oporných bodov. Pre regióny s nestabilnou klímou sa najlepšie hodia kupolovité domy: vďaka ich zjednodušenému tvaru zostávajú imúnne voči nárazom vetra až do 230 km / h..

Maximálne úspory

Ako je uvedené vyššie, výstavba domu pomocou kupolovej technológie ušetrí asi 50% peňazí. Pozrime sa na toto tvrdenie porovnaním klenutého domu s tradičným..

Porovnanie materiálových nákladov na výstavbu rodinných domov rôznych typov

Porovnávacie kritériá	Štandardný jednoposchodový dom	Dom postavený pomocou kupolovej technológie
Hlavný parametre budova	Celková plocha: 100 m2 Najmenšia možná dĺžka obvodu: 40 m Vnútorná dĺžka obvodu: 34,4 m	Celková plocha: 100,24 m2 Polomer vonkajšieho okraja: 5,65 m Polomer vnútorného okraja: 5,25 m Vonkajší obvod: 35,48 m Vnútorný obvod: 35,08 m
údaje o nadácii	Horizontálna plocha: 26,04 m2 Minimálna povolená výška: 0,7 m Konkrétny objem: 18,23 m3	Horizontálna plocha: 13,69 m2 Minimálna povolená výška: 0,4 m Konkrétny objem: 5,48 m3
údaje okolo vonkajších stien	Hrúbka steny: 0,6 m Výška budovy: 2,7 m Objem steny: 59,62 m3	Hrúbka steny: 0,4 m Výška budovy: 4,7 m Objem steny: 57,94 m3
Dekoratívne povrchové úpravy	Povrch vonkajšej steny: 108 m2 Povrch vnútornej steny: 92,88 m2	Povrch vonkajšej steny: 157,08 m2 Povrch vnútornej steny: 132,95 m2
strešná krytina	Požadovaný	Nevyžaduje sa

Odhadované náklady na hlavné druhy materiálov, rub.
vymenovanie	Pre štandardný dom	Pre domácnosť v geosfére	Pre domácnosť na pneumatickom ráme
nadácie (iba konkrétne)	Na meter kubický m: 2900 Spolu: 52 867	Na meter kubický m: 2900 Celkom: 15 892 + 20%* = 19 070	Na meter kubický m: 2900 Spolu: 15 892
steny	Popolník + tehla Na meter kubický m: 3250 Spolu: 193 765	Betón Na meter kubický m: 2900 Spolu: 168 026	Drevo + Minvata Na meter kubický m: 2300 Celkom: 133 262
strecha	Za štvorcový m: 2850 Spolu: 359 100	Nevyžaduje sa	Nevyžaduje sa
Stropná doska	Za štvorcový m: 1100 Celkom: 110 000	Nevyžaduje sa	Nevyžaduje sa
fasáda povrchová úprava	Za štvorcový m: 950 Úplné: 102 600	Za štvorcový m: 1300 Celkom: 204 204	Za štvorcový m: 500 Spolu: 78 540
Finálny náklady	818332	391300	227696

^* Pásové základy sú v tomto prípade takmer o štvrtinu vyššie.

Optimálne rozloženie priestoru a bezkonkurenčné pohodlie

Vzhľadom na to, že tu nie sú žiadne nosné steny, nemá kupolovitý dom žiadne plánovacie obmedzenia. Môže ľahko kombinovať obývacie a jedálne do jednej priestrannej izby s vysokým stropom. Relaxačná miestnosť môže zaberať najmenej polovicu celého domu a nebude existovať problém s inštaláciou jacuzzi v kúpeľni. Je pozoruhodné, že počas generálnej opravy sa môže rozloženie zmeniť prenosom vopred vyrobených priečok. V klenutých domoch sa nemusíte izolovať v uzavretých izbách a snažiť sa chrániť pred dráždivými účinkami: guľa efektívne absorbuje zvuk a zároveň nedovoľuje hluk z ulice.