Дом-купол

Дом-купол

Купольная форма уравновешивает внешнюю нагрузку во всех направлениях. Кроме того, нагрузка, воспринимаемая куполом, создает в нем нормальные мембранные напряжения с влиянием изгиба на относительно небольших участках поверхности. В современной практике чаще всего применяются купола, срединная поверхность которых описывается уравнением шара, эллипсоида вращения или кругового конуса (конические купола проще в изготовлении, но менее экономичны, чем сферические).

В куполах вращения, нагруженных распределенными нагрузками, по меридиональным направлениям возникают только сжимающие напряжения. По направлению параллелей в верхних участках возникают кольцевые сжимающие, а в нижних — кольцевые растягивающие напряжения, которые деформируют купол и вызывают напряжения изгиба.



Рис. 1. Жилой пенопластовый купол, арх. М. Курокава. Общий вид, план.

При грамотном конструировании и изготовлении купольные оболочки могут достигать значительных размеров. Например, архитектор М. Курокава изготовил пенопластовый купольный жилой дом со свободной планировкой диаметром 12 м. Специфичность материала подчеркнута свободной вырезкой проемов в оболочке — для веранды и дверей.



Рис. 2. Биодом, ФРГ, арх. Р. Дернах. Общий вид.

В поисках новых архитектурных форм по проекту западногерманского архитектора Р. Дернаха был построен Биодом. Основная идея сооружения — дать образ жилища, по композиции и методам возведения отвечающий естественным, природным закономерностям. Нарочитая брутальность общей формы, отсутствие строгой геометрической закономерности в ее построении, грубая кладка из необработанных брусков пенопласта контрастной противостоят индустриальным методам современной архитектуры.

Параллельно с куполами, имеющими гладкую поверхность, интенсивно развиваются различные виды куполов с каркасно-ребристой структурой поверхности, позволяющие собирать оболочки значительных размеров из небольших стандартных элементов.



Рис. 3. Дом-купол из объемных элементов, ФРГ, арх. В. Пимпль и Х. Штенцель. Общий вид, разрез, план.

Интересен проект подобного купольного жилого дома, разработанный штутгартскими архитекторами В. Пимплем и Х. Штенцелем. Купол имеет диаметр 10 м и высоту 5 м. Сборные элементы имеют отогнутые фланцы для соединения. Элементам придана форма треугольника со срезанными углами, так что при соединении получается проем для окна или вентилятора. Удачно найденная форма объемных элементов, сочетание их с круглыми проемами образуют достаточно живописную необычную форму купола.



Рис. 4. Землебитный дом Honey House, построенный по технологии Earthbags.

Earthbags — альтернативная технология возведения стен и куполов домов из заполненные почвой тканевых мешков, или труб. Традиционно использовавшаяся для борьбы с наводнениями, возведения бункеров и блиндажей, эта альтернативная строительная технология недавно стала использоваться для возведения домов. Наиболее широко эта техника используется талантливым американским архитектором Надером Кхалили (Nader Khalili), автором прекрасной книги Ceramic Houses and Earth Architecture, построившим множество подобных структур в своей школе и исследовательском центре в Калифорнии.