...

Case cupole – tehnologie de construcție

Conținutul articolului



În articol vom vorbi despre tehnologia construcției cu cupole, despre caracteristicile și avantajele caselor cu cupole, despre cele mai faimoase trei metode de construire a unor astfel de clădiri. Dar cel mai important, vă vom prezenta calculul costurilor economice, rezultatul căruia le-a oferit caselor cu cupole un avantaj incontestabil..

Case cupole - tehnologie de construcție

Utilizarea tehnologiei de construcție a cupolei poate reduce costurile materialelor de construcție la jumătate și poate reduce timpul de construcție de trei ori. Soluția problemei se bazează doar pe reechiparea tehnică a șantierelor, deoarece toate materialele necesare au fost deja folosite în construcție de atâta timp. Această tehnologie a fost folosită cu succes în SUA și Europa de Vest de la sfârșitul secolului XX. Din fericire, acum s-a pus bazele bune și solide în spațiul post-sovietic pentru dezvoltarea construcției de locuințe cu cupole..

Un pic despre istoria originii

Ar trebui să începeți cunoașterea caselor cu cupole, studiind istoria originii lor. Încă din cele mai vechi timpuri, omul cunoaște sigur esența armoniei cu lumea înconjurătoare, exprimată parțial sub formă de clădiri. Un exemplu în acest sens îl reprezintă multiplele prototipuri ale locuințelor antice create sub formă de emisferă: igloul eschimoșilor, wigwamurile indienilor nord-americani, corturile triburilor africane. De asemenea, este obișnuit ca multe culte și culturi religioase să folosească cupole ca elemente sau baze pentru temple, catedrale și capele..

Case cupole - tehnologie de construcție

În lumea modernă, tehnologia de construcție a cupolei datează din prima jumătate a secolului al XX-lea, când inginerul american Richard Fuller a brevetat o tehnologie de construcție care ar putea oferi Europei postbelice locuințe accesibile. Din păcate, ideea nu s-a răspândit, dar după cincizeci de ani au început din nou să vorbească despre case cu cupole, iar de data aceasta – în serios..

Inițial, locuitorii s-au interesat de ideea de case sub formă de emisferă doar datorită formei lor originale. Puțin mai târziu, oamenii și-au dat seama de avantajele incontestabile ale unor astfel de clădiri, iar numărul lor în lumea modernă este în continuă creștere..

Caracteristici de proiectare

Datorită formei speciale, clădirile cu cupole pot fi clasificate în siguranță ca opere de artă. Acestea arată destul de în miniatură, dar această imagine este înșelătoare: în ciuda compactității externe, aceste case sunt foarte spațioase. Se poate avea impresia de fragilitate și lipsă de fiabilitate a proiectării, însă un aspect atractiv în acest caz nu implică deloc prezența unor defecte tehnice. Casele cupole sunt superioare din punct de vedere al clădirilor convenționale de tip cub.

Baza pentru construirea unei case

Însăși esența construcției de locuințe cu cupole implică absența tavanelor și a suporturilor de sprijin. Acest lucru oferă nu numai economii de până la 30% la materialele de perete și podea: structura devine ușoară și nu necesită o bază masivă.

Case cupole - tehnologie de construcție

Economiile evidente din construcția unei case cu cupolă sunt vizibile deja în prima etapă a construcției – în procesul de construcție a fundației. Fundația ușoară economisește 50% din banii cheltuiți pentru lucrări de terasamente și lucrări din beton. Ca temelie se folosește, de regulă, o bandă sau o pilă..

Case cupole - tehnologie de construcție

Construcții de clădiri bazate pe o sferă geodezică

Prima metodă cunoscută pentru implementarea clădirilor cu cupolă a fost o tehnologie bazată pe un cadru sub forma unei emisfere triunghiulare. Metoda se bazează pe utilizarea unor blocuri triunghiulare de dimensiuni egale, care, odată cu înălțimea crescândă, își înclină tot mai mult vârfurile spre centru, formând astfel o cupolă. Când sunt conectate, blocurile formează un cadru, cu o grosime de până la patruzeci de centimetri.

Case cupole - tehnologie de construcție

În exterior, casa este finisată cu celuloză presată impregnată cu bitum, placare metalică sau pur și simplu tencuită. Principala cerință pentru materialele exterioare este rezistența absolută la apă. Din interior, pereții sunt cusute cu plăci, iar vată minerală de densitate medie este folosită ca izolație. Problema luminii naturale din casă este rezolvată de ferestre triunghiulare cu geam dublu într-un cadru de plastic, realizate în funcție de dimensiunile unei celule cu cadru standard. Dacă unitatea de sticlă este închisă într-un cadru metalic armat, celulele adiacente ale cadrului pot fi combinate pentru a obține o formă geometrică non-standard a ferestrei.

Case cupole - tehnologie de construcție

Particularitatea acestei metode este că clădirile sunt fabricate din materiale ecologice. Cupola geodezică este astăzi folosită ca bază în pavilioane expoziționale, sere și complexe sportive.

Construcția cupolei bazată pe rama pneumo

O altă metodă de construcție a devenit disponibilă relativ recent și își datorează aspectul dezvoltării rapide a materialelor polimerice. Această tehnologie este cea mai neobișnuită și complexă, dar datorită acesteia timpul de construire a unei case poate fi redus la minimum. Problema aplicabilității acestei metode depinde în mod direct de disponibilitatea echipamentelor specializate în zona de construcție: instalații pentru pulverizarea amestecurilor de beton și echipamente pentru instalarea cadrelor pneumatice.

Baza casei, ca întotdeauna, este o fundație de bandă ușoară, sub forma unui inel sau a unei plăci monolitice solide. De-a lungul perimetrului fundației cu o liniuță de la marginea exterioară de 20 cm, sunt afișate „cozi” de elemente de armare verticale. Tijele trebuie să proemineze cel puțin 40 cm, iar distanța dintre ele este de la 30 la 50 cm, în funcție de dimensiunea structurii și diametrul tijelor. Armatura este în mod necesar profilată, cu o grosime de cel puțin 12 milimetri. Este mai bine să încredințați sarcina de calcul a structurii de beton și a schemei de armare a acesteia unei organizații specializate în proiectare arhitecturală. Deși tehnica de construire a caselor cu cupole nu este reglementată de documente specifice de reglementare a statului, metodologia de calcul a rezistenței și a caracteristicilor tehnice ale structurilor sferice din beton a fost stabilită în secolul trecut..

Case cupole - tehnologie de construcție

Următoarea etapă este construcția unei rețele de armare a peretelui principal. Barele de oțel cu diametrul nominal, a căror lungime este egală cu un sfert din circumferința secțiunii centrale a sferei, se adaugă armăturii proeminente prin sudare sau conexiune filetată. După extindere, tijele sunt îndoite pe axa clădirii, formând o cupolă. De obicei, lungimea tijelor longitudinale este aleasă cu o marjă, tăind excesul de armare în timpul împerecherii, care sunt ulterior utilizate pentru conectarea suplimentară a elementelor rețelei de armare.

Case cupole - tehnologie de construcție

Următoarele pot fi utilizate ca conexiune finală:

  • un inel cu un fascicul I sau un profil de canal, dacă intenționați să faceți transparenta vârfului cupolei;
  • interconectarea a două foi rotunde de oțel;
  • secțiune de legătură sub forma unei stele formată din conducte cu diametrul corespunzător (numărul de vârfuri este egal cu numărul de elemente longitudinale ale ochiului de armare).

Când cadrul a dobândit forma unei emisfere, cele transversale sunt adăugate la tijele verticale prin sudare sau tricotat cu sârmă.

Această tehnologie trebuie să folosească un cadru pneumatic pre-fabricat. Se realizează individual și, la umflare, urmează complet contururile suprafeței interioare a cupolei. În acele locuri unde ar trebui să fie ferestrele și ușile, cadrul are proeminențe de o formă și dimensiune date. Fabricarea unui cadru pneumatic este cea mai costisitoare și dificilă etapă a construcției, dar, deoarece tehnologia este înjumătățită din costurile de construcție, prețul acesteia plătește integral.

Case cupole - tehnologie de construcție

Puteți comanda un cadru de la companii care produc trambuline gonflabile, structuri pneumatice prefabricate sau tobogane de apă. Ca material, este mai bine să alegeți o țesătură de înaltă densitate cu impregnare din latex sau PVC. Costul cadrului va fi de la 50 de mii de ruble, timpul de producție este de aproximativ două luni. După utilizare, produsul poate fi vândut oricărei companii de construcții..

Toate lucrările ulterioare se desfășoară în etape:

  1. Cadrul pneumatic este bine fixat în lada de oțel și se umflă.
  2. La locațiile ușilor și ferestrelor din plasă de armare, dimensiunile deschiderilor viitoare sunt marcate sub formă de proeminențe pe cadru.
  3. Cadrul este dezumflat și îndepărtat pe toată durata sudării.
  4. Armarea se taie în funcție de marcajele făcute. Aperturile sunt tăiate din toate cele patru părți cu întărirea profilului în 2-3 rânduri.
  5. Cadrul este tratat cu un compus hidrofob și instalat pe loc.

Case cupole - tehnologie de construcție

Etapa finală a lucrării este pulverizarea materialului de bază pe cupolă. Procesul se împarte în mai multe etape: compoziția se aplică strat cu strat cu o grosime a stratului de 3,5 până la 8 cm, în funcție de tipul de material. După ce primul strat a fost aplicat, dar nu a fost încă înghețat, tije speciale-balize de lungime fixă ​​sunt cufundate în el perpendicular pe planul cadrului, de-a lungul căruia va fi controlată grosimea pereților și uniformitatea pulverizării. Ca material de perete principal pot fi utilizate ciment-polimer sau poligrafie, polistiren expandat sau o combinație de materiale diferite. De exemplu, straturile de pulverizare exterioară și interioară sunt realizate din beton, oferind astfel o rezistență crescută a suprafeței..

După întărirea finală a amestecului, cadrul este demontat, se elimină defectele pulverizării în deschideri, la care se termină procesul de montare a cupolei.

Cupole case pe baza de cofraj fix și clădiri fabrică

Construcția cupolei a devenit larg răspândită în Rusia, în mare parte datorită sistemelor de cofraje din polistiren permanent și clădiri sferice de tip bloc. Sarcina inițială a acestor tehnologii este implementarea obiectelor așa-numitei construcții rapide. În acest caz, construcția caselor cu cupole nu durează cel mult două săptămâni (exclusiv construcția fundației și amenajarea internă).

Case cupole - tehnologie de construcție

Ambele tehnologii au o serie de caracteristici similare:

  1. Elementele principale ale clădirilor sunt produse în condițiile fabricilor de construcții de case, după care sunt transportate la obiect și asamblate acolo..
  2. Polistirenul expandat este folosit ca material de pornire pentru blocuri..
  3. Clădirile se disting prin creșterea eficienței energetice: de fapt, casa cu cupole devine un fel de „termos” datorită conținutului ridicat de materiale termoizolante din structură. Finisarea exterioară în ambele cazuri se realizează prin aplicarea tencuielii de fațadă impermeabile.
  4. Orice tip de fundație poate fi folosit ca bază, inclusiv o bază ușoară pentru o casă cu ramă.
  5. Setul de livrare include aproape întotdeauna un design tehnic al clădirii și recomandări pentru lucrările de construcție.

Există, de asemenea, mai multe diferențe:

  1. Casele bloc nu necesită lucrări suplimentare de beton.
  2. Structura prefabricată a blocurilor gata făcute poate fi demontată și mutată. Foarte des, utilizarea unor astfel de case este sezonieră..
  3. Tehnologiile diferă în ceea ce privește metodele de aranjare a deschiderilor de uși și ferestre.
  4. Clădirile bloc, spre deosebire de cofraj, sunt adesea furnizate complet echipate (inclusiv uși, ferestre, sisteme de ventilație etc.).
  5. Utilizarea cofrajelor fixe limitează oarecum varietatea de forme și dimensiuni..

În ceea ce privește tehnica de construcție, este destul de simplă. Elementele structurale, după ce au fost livrate pe șantier, sunt sortate și împărțite în grupuri. Primul este nivelul subsolului: este atașat la bază cu ajutorul unor paranteze sau ancore. În spatele acesteia este construcția părții cupole. Blocurile sunt sub formă de faguri de aceeași dimensiune și formă. Sunt fixate între ele cu conexiuni mecanice de blocare sau aeriene..

Case cupole - tehnologie de construcție

Dacă vorbim despre clădiri cu cofraje permanente, atunci turnarea betonului poate fi realizată atât după asamblarea completă, cât și în procesul acesteia. În orice caz, pe măsură ce este construită structura principală, în cadrul acesteia este montat un cadru de armare. Partea superioară a cupolei este o unitate multi-strat furnizată separat, care poate fi realizată ca o unitate cu geam dublu într-un cadru din plastic.

După ridicarea zidurilor:

  1. Instalarea ușilor și ferestrelor:
    • în casele cofrajelor, deschiderile pentru ferestre și uși rămân netede. Instalarea se face în orice mod disponibil;
    • structurile bloc au adesea caneluri din fabrică și conexiuni (mecanice) de blocare, ceea ce facilitează procesul de instalare.
  2. Etanșarea rosturilor cu spumă poliuretanică.
  3. Decorațiuni exterioare, instalarea pervazelor, grătare de ventilație și alte accesorii.
  4. Instalarea zonei orb de fundare și instalarea canalelor de drenaj.

Case cupole - tehnologie de construcție

Finisarea exterioară a clădirilor de cofraj necesită un strat de ipsos brut folosind plasă din fibră de sticlă. În casele de bloc, stratul exterior al pieselor are o acoperire specială (de exemplu, ciment polimeric), care facilitează procesul de finisare a fațadei sau o suprafață finisată impermeabilă finisată cu elemente decorative.

Instalarea pardoselilor și pereților despărțitori

Dispozitivul plafoanelor interioare este prevăzut mai ales în case cu cupole bazate pe geosferă și rama pneumo. Plafoanele pot fi prefabricate sau beton armat. Procesul de construcție este destul de simplu:

  1. În primul rând, cadrul principal este asamblat din grinzi metalice sau din lemn. În primul caz, grinzile T sau grinzile I sunt utilizate cu „degete” la capete. Grinzile de oțel sunt fixate cu ancore sau paranteze, iar știfturile de șurub sunt utilizate pentru fixarea grinzilor de lemn, care sunt înșurubate din exteriorul clădirii.
  2. Structurile de sprijin sunt conectate prin legături.
  3. Podeaua prefabricată din lemn de esenta tare este umplută cu vată minerală și cusută cu scânduri tivite sau panouri pe bază de lemn.
  4. Dacă este necesară turnarea betonului armat, în golurile dintre grinzile de sprijin se instalează o plasă de armare cu o dimensiune a plasei de 10×10 cm și o grosime de sârmă de cel puțin 6 mm..
  5. Cofrajul pentru turnarea betonului este format din plăci OSB, care sunt fixate pe grinzi cu ajutorul sârmei galvanizate. De regulă, din cinci puncte de ancorare este necesar un metru liniar al unui fascicul.
  6. Cofrajul trebuie acoperit cu polietilenă, după care se poate turna amestecul de beton.

Case cupole - tehnologie de construcție

Caracteristici și beneficii ale caselor cu cupole

Casele construite folosind oricare dintre tehnologiile de construcție a cupolei au o serie de proprietăți speciale care nu pot fi realizate prin metode tradiționale de construcție. Datorită acestor diferențe, clădirile cu cupole nu sunt doar o alternativă la casele cubice. Ele reprezintă un tip de structuri complet noi, capabile să rezolve majoritatea problemelor cotidiene presante, în absența costurilor materiale..

Caracteristici de economisire a energiei

Încălzirea unei case cu cupole pe timp de iarnă necesită energie cu 20-30% mai mică decât clădirile convenționale. În primul rând, acest lucru este realizat datorită formei unice a casei: cu aceeași zonă, volumul clădirii cu cupole este mult mai mic. În plus, forma sferică a încăperii ajută la menținerea circulației naturale a aerului constant, ceea ce înseamnă că aerul mai cald nu se va acumula în partea de sus a camerei. Această caracteristică este perfect urmărită în timpul inspecției termice. Există un alt truc, datorită căruia puteți obține economii suplimentare la încălzire: dacă așezați geamuri panoramice sau un vârf transparent al cupolei în partea superioară a clădirii, casa va fi în plus încălzită datorită efectului de seră.

Case cupole - tehnologie de construcție

Caracteristici de rezistență inegalabile

În mod ideal, distribuția uniformă a sarcinii pe structură este asigurată de forma sa sferică. Indiferent ce secțiune a structurii este supusă unei acțiuni mecanice, aceasta va fi distribuită în mod eficient pe întreaga gamă. Această proprietate se manifestă mai ales în casele construite pe baza unui cadru triunghiular datorită plasării echilibrate a rigidizatorilor și a punctelor de sprijin. Pentru regiunile cu un climat instabil, casele cu cupole sunt cele mai potrivite: datorită formei lor simplificate, rămân imune la rafale de vânt de până la 230 km / h.

Case cupole - tehnologie de construcție

Economii maxime

După cum am menționat mai sus, construirea unei case folosind tehnologia cupolei economisește aproximativ 50% din bani. Să verificăm această afirmație comparând o casă cu cupole cu una tradițională..

Compararea costurilor materiale pentru construcția caselor de diferite tipuri

Criterii de comparație Casă standard cu un etaj Casă construită folosind tehnologia cupole
Principalul
parametrii
clădire
Suprafață totală: 100 m2
Cea mai mică lungime perimetrală posibilă: 40 m
Lungimea perimetrului interior: 34,4 m
Suprafață totală: 100,24 m2
Raza frontierei exterioare: 5,65 m
Raza de frontieră interioară: 5,25 m
Circumferința exterioară: 35,48 m
Circumferința interioară: 35,08 m
Date
despre fundatie
Zona orizontală: 26,04 m2
Înălțimea minimă admisă: 0,7 m
Volumul betonului: 18,23 m3
Zona orizontală: 13,69 m2
Înălțimea minimă admisă: 0,4 m
Volumul betonului: 5,48 m3
Date
despre zidurile exterioare
Grosimea peretelui: 0,6 m
Înălțimea construcției: 2,7 m
Volumul tabloului de perete: 59,62 m3
Grosimea peretelui: 0,4 m
Înălțimea construcției: 4,7 m
Volumul tabloului de perete: 57,94 m3
Finisaje decorative Suprafața peretelui exterior: 108 m2
Suprafața peretelui intern: 92,88 m2
Suprafața peretelui exterior: 157,08 m2
Suprafața peretelui intern: 132,95 m2
acoperire Necesar Nu este necesar
Costul estimat al principalelor tipuri de materiale, frecați.
Programare Pentru o casă standard Pentru acasă în geosferă Pentru acasă pe rama pneumo
fundație
(doar beton)
Per metru cub m: 2900
În total: 52 867
Per metru cub m: 2900
Complet: 15.892 + 20%* = 19.070
Per metru cub m: 2900
Complet: 15 892
pereţi Bloc Cinder + Caramida
Per metru cub m: 3250
Total: 193 765
Beton
Per metru cub m: 2900
În total: 168 026
Lemn + Minvata
Per metru cub m: 2300
Total: 133 262
Acoperiş Per sq. m: 2850
În total: 359 100
Nu este necesar Nu este necesar
Placa de tavan Per sq. m: 1100
Complet: 110.000
Nu este necesar Nu este necesar
Faţadă
Finisare
Per sq. m: 950
Complet: 102 600
Per sq. m: 1300
Total: 204 204
Per sq. m: 500
Total: 78 540
Finala
cost
818332 391300 227696

* În acest caz, fundațiile cu dungi sunt cu aproape un sfert mai mari.

Distribuție optimă a spațiului și confort inegalabil

Datorită faptului că nu există ziduri portante, casa cu cupole nu are restricții de planificare. Poate combina cu ușurință sufrageria și camerele de luat masa într-o cameră spațioasă cu un tavan înalt. O cameră de relaxare poate ocupa cel puțin jumătate din întreaga casă și nu vor fi probleme cu instalarea unui jacuzzi în baie. Este de remarcat faptul că în timpul revizuirii, aspectul poate fi modificat prin transferul partițiilor pre-fabricate. În casele cu cupole, nu este nevoie să vă izolați în camerele închise, încercând să vă protejați de iritanți: sfera absoarbe eficient sunetul și, în același timp, nu lasă zgomotul din stradă prin.

Evaluează acest articol
( Încă nu există evaluări )
Violetta Сonsilier
Recomandări și sfaturi în orice domeniu al vieții
Comments: 2
  1. Gabriel Pop

    Ce înseamnă tehnologia de construcție a casei cu cupolă și care sunt avantajele și dezavantajele acestei metode?

    Răspunde
    1. Claudia Tudose

      Tehnologia de construcție a casei cu cupolă se referă la utilizarea unei structuri cupolare, adică în formă de semisferă sau în formă de dome, ca element central al clădirii. Avantajele acestei metode sunt numeroase: rezistența superioară la cutremure, puterea structurală care permite casei să reziste la condiții meteo extreme și îmbătrânire, eficiența energetică datorită formei compacte care minimizează pierderile de căldură, precum și flexibilitatea și posibilitatea de a utiliza diferite materiale în construcție. Deși există numeroase avantaje, există și dezavantaje, cum ar fi costurile inițiale mai ridicate decât cele ale construcției tradiționale, dificultatea în modificarea sau extinderea ulterioară a casei și lipsa unor soluții standardizate la nivel de proiectare și construcție.

      Răspunde
Adaugă comentarii