Рис. 6.6. Пример энергоэффективного дома в виде купола

Рис. 6.7. Пример энергоэффективного экологического дома в средней климатической зоне США

Рис. 6.8. Пример шарообразного дома

Жилые дома купольного типа (рис. 6.6–6.8) – это здания с невероятными характеристиками и феноменальными свойствами, способные обеспечить максимум комфорта, в любых климатических зонах они выдерживали самую неистовую погоду на Земле.

Купольные дома – это инновации в строительстве. Они представляют собой удобные, надежные конструкции из экологически чистых материалов по доступной цене. Каркасные купольные дома изготавливаются в заводских условиях, а заказчику доставляются в виде конструктора. На заранее подготовленном основании такой дом собирается в течение нескольких дней.

Рис. 6.9. Пример купольного дома

Почему купольный дом вне конкуренции по энергоэффективности?

Сфера имеет наименьшее отношение площади наружных стен к внутреннему объему здания среди всех фигур одинаковой емкости. Чем меньше общая площадь стен и крыши, тем выше КПД энергозатрат на контроль климата в помещении. Купольные дома (рис. 6.9) наиболее привлекательные и экономичные, в совокупности с современными материалами и правильным проектированием расходы на отопление (и охлаждение) в них меньше на 70–90 %.

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.

Рис. 6.10. Использование нанотехнологий позволит строить дома, которые смогут простоять 300–400 лет

Положительное соотношение площади к объему здания дает прекрасную характеристику куполам (рис. 6.10). Площадь поверхности, подверженной влиянию окружающей среды, имеет намного больше влияния на энергетическую эффективность дома, чем качество заделки стыков и толщина стен, а теплопотери фундамента зависят не от площади пола, а от длины периметра.

Теплопотери здания находятся в прямой пропорции к его аэродинамическому сопротивлению. Благодаря аэродинамическому эффекту конструкции ветер огибает купол с меньшим сопротивлением.

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.

Дом стараются разместить так, чтобы с учетом особенностей окружающего ландшафта обеспечить максимальную защиту от атмосферных воздействий (рис. 6.11 и 6.12), использовать естественный дренаж, оптимальное солнечное освещение, особенности рельефа.

Рис. 6.11. Учет окружающей среды

Рис. 6.12. Экодом в Заполярье

К самому куполу можно пристроить гараж, мастерскую, подсобные помещения, объединив все это в единый архитектурный ансамбль. Разнообразные пристройки к основному этажу купольного дома (солярии, веранды, бассейны, тамбуры, гаражи, навесы для машин) создают дополнительное полезное пространство.

Рис. 6.13. 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 (рис. 6.13). Не испытывая действия динамической 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, ураганном ветре в 250 км/ч, снеговых нагрузках до 700 кг/м². За исключением повреждений от разверзающейся почвы непосредственно под куполом, они могут 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.

У большинства храмов есть одна отличительная черта – купол.

Купола были известны давно, еще у древнейших народов, потом их словно забыли; они практически были отвергнуты эллинской культурой и древним Римом. Но затем купола неожиданно появились вновь и широко распространились.

Примечательно, что форма куполов, как и чаши радаров, хорошо рассчитывается по одним и тем же формулам, и что площади радиолокационных антенн из меди – лучшие отражающие экраны, а золото, как электропроводный материал и отражатель электромагнитных волн, вообще не имеет себе равных.

Главный купол церкви (рис. 6.14), по форме напоминающий полусферу, а точнее, имеющий параболическую форму, может и функционально служить концентратором энергии – параболической антенной. Сделав такое допущение, а также приняв за основу волновую сущность мироздания, можно рассматривать купол, как чашу антенны. Благодаря такой форме излучение фокусируется внутри собора. Купола являются хорошими резонаторами, о том, что церковные здания обладают отличной акустикой, знают многие.

Рис. 6.14. Храм Святой Мученицы Параскевы

Загадки куполов не ограничиваются только церквями. Всем известно об удивительных свойствах хранилищ, имеющих форму пирамид. Сообщают, что в таких хранилищах удивительным образом сохраняются зерновые, приобретая особые живительные силы, что восстанавливаются лезвия режущих инструментов, резко снижены болезнетворные свойства микроорганизмов и многое другое.