Одни из самых популярных элементов современной архитектуры.

Как только люди научились строить красивые и величественные здания, их стали украшать куполами. Вначале это было просто удачным инженерным решением: только сводчатый потолок мог накрывать большое помещение без дополнительных опор.

Но здания с куполами выглядели настолько впечатляюще, что такая форма крыши быстро вошла в моду. Куполами украшали величественные дворцы и храмы, маленькие часовенки, беседки, особняки состоятельных горожан.

С приходом эпохи современных строительных материалов купола получили новую жизнь. При их изготовлении стали использовать стекло и металл, что позволило создать невероятно «легкие» прозрачные конструкции. Стекло и метал – самые популярные материалы в современном строительстве. А прозрачные стены и крыши любимы практически всеми архитекторами.

Стеклянные купола начали свое победное шествие с оранжерей и зимних садом. Сегодня в крупнейших городах мира можно встретить купола самых разнообразных форм и размеров. Они украшают музеи, театры, муниципальные здания, офисные и торговые центры.

Не стали исключением и жилые дома. Купола на крыше многоквартирных высоток успешно используют под зимние сады или спортзалы. В частном доме под ним можно разместить все, что душа пожелает, но обычно там устраивают зону отдыха с зимним садом.

Благодаря удешевлению и совершенствованию строительных технологий установить купол на коттедже сегодня вполне доступно.

Какими бывают купола?

Выбирая купол для своего дома или офиса, мы, прежде всего, задумываемся о его форме.

Строители делят купола на 3 вида:

• Простой: поверхность полусферы делят на много кусочков – окошек, каждое из которых имеет форму трапеции. Возвести такую конструкцию проще всего, а значит и дешевле. Минусом простого купола архитекторы называют низкую выразительность при малых размерах. Но в больших масштабах подобные элементы используются очень часто.
• С изогнутыми стеклами. В этом случае несущие металлические конструкции и стекло изгибают в донной плоскости. Такой купол выглядит привлекательно в любом масштабе. Кроме того, это решение удобно с практической стороны.
• Полусфера Фуллера или геодезический купол. Он одновременно и практичен и красив. Несущая конструкция в таком куполе имеет самую высокую жесткость.

Но на современном рынке к стеклянным куполам также относят пирамиды, арки и прочие подобные конструкции. Но в стекле и металле можно воплотить и совершенно необычную идею, хотя от сложности проекта будет зависеть стоимость работ.

Купол может иметь открывающиеся окна, которые снабжают мневматическим или электрическим приводом или просто открывают вручную.

Секреты популярности стеклянных куполов

Самой очевидной причиной любви человечества к воздушным куполам со стекла является их эстетичность. Такая деталь может сделать необычным и интересным даже самое заурядное здание. А панорамный вид изнутри нельзя сравнить с тем, что мы видим из обычного окна.

Но стеклянные купола имеют о много других преимуществ:

• Светопрозрачность;
• Герметичность и прочность;
• Надежность и безопасность;
• Комфортная температура круглый год;
• Звукоизоляция;
• Возможность обеспечить вентиляции при помощи окон.

Проникающий сквозь стекло свет, позволяет экономить на счетах за электроэнергию и на замене ламп для искусственного освещения. Поэтому архитекторы обычно просчитывают размер, форму и расположение купола так, чтобы он пропускал в помещение солнечные лучи на протяжении всего дня. Если применены энергосберегающие стекла, то затраты на отопление зимой и охлаждение летом будут скромными. Кроме того, солнечный свет положительно влияет на психологическое и физическое здоровье людей.

В большинстве случаев на куполе используется структурное остекление, при котором стыки стеклопакетов соединяют тонкими швами герметика. Они полностью исключают попадание влаги и ветра внутрь купола и позволяют любоваться панорамой в любую погоду. А если стеклопакеты еще и энергоэфективны, то под куполом круглый год будет сохраняться комфортная температура.

Стандартный купол проектируется, так, чтобы с легкостью выдержать значительные порывы ветра и вес снежного покрова. При необходимости характеристики безопасности и надежности можно повысить, выбрав для остекления материалы с особыми свойствами.

Из чего создают стеклянные купола?

Основания для стеклянной конструкции обычно выполняется из алюминия, что позволяет куполу быть легким и в тоже время прочным. Однако, если площадь конструкции велика, ее укрепляют дополнительным стальным каркасом.

Выбор стеклопакетов намного шире. С внешней стороны часто применяется закаленное стекло - материал, которому не страшны перегрев и сильные удары.

А с внутренней устанавливают стекло триплекс, которое в случае удара не рассыпается и не образует осколков: специальная пленка продолжает удерживать вместе даже осколки сильно поврежденного стекла. По прочности оно несколько уступает закаленному, но стоит меньше и имеет небольшой вес. Поэтому оно идеально подходит для внутренней части купола, где вероятность сильных ударов минимальна.

Надежность различных видов стекла можно сравнить в таблице:

Вид стекла		Триплекс	Закаленное	Бронированное
Надежность	Ненадежно	Хорошо выдерживает удары, разбивается без осколков	Очень ударостойкое	Самое надежное
Частота применения при строительстве куполов	Крайне редко применяется с внутренней стороны	Часто применяется с внутренней стороны, редко с внешней.	Часто с внешней стороны, очень редко с внутренней	Очень редко с внешней стороны
	Самая низкая			VIP - класса

Стекла также могут быть окрашенными, тонированными, солнцезащитными, электрообогреваемыми и гнутыми. Последние выглядят наиболее эффектно, но их производство весьма трудоемко, поэтому и цена высока.

Для куполов, стеклянных крыш и панорамных окон часто используют смарт – стекло. Этот материал называют умным стеклом за способность самоочищаться. Достаточно пройти дождю и стекло снова сияет чистотой. Это позволяет сэкономить время и средства на уходе за стеклопакетами.

Как правило, при качественном остеклении в стеклопакетах сочетаются различные функции. Например, закаленное может быть окрашенным или тонированным. Такие стекла называют мультифункциональными.

Стеклопакет для купола придется выбрать однокамерный, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на опоры.

С планками или без?

Стеклянный купол может иметь планки, проходящие в местах соединения стеклопакетов. Но можно применить стеклопакеты, где внешнее стекло больше внутреннего. Они крепятся на специальный профиль морозостойким клеем – герметиком.

При таком креплении наружные прижимные планки не нужны: конструкция получается еще более воздушной и легкой. Снаружи может показаться, что купол выполнен из сплошного стекла.

Где можно размещать?

Установить стеклянную полусферу или пирамиду можно не только в процессе строительства, но и после его завершения. В Европе даже были разработаны стеклянные модули-квартиры, которые достаточно опустить на крышу и подключить к инженерным системам. В нашей стране стеклянные фонари можно установить даже на старых многоквартирных или частных домах.

Купол можно смонтировать и на наклонной крыше. Но угол его собственного ската не должен быть менее 23%, идеальным считается 30%.

Самые знаменитые стеклянные купола мира:

Семейная пара Бенджамин и Ингрид Хьертефолгеры вместе со своими детьми живут в северной части Норвегии на острове Сандхорной. Несмотря на то, что местность расположена за полярным кругом, хозяева выращивают перед домом овощи и даже тропические фрукты. Их жилище накрыто куполом, благодаря которому температура внутри конструкции гораздо выше, чем снаружи даже в самые лютые морозы.

Семья из шести человек живет в экологически чистом доме Naturhus . Сама трехэтажная постройка площадью 180 квадратных метров выполнена из глины и соломы. Снаружи дом накрыт геодезическим куполом. Такое решение значительно повысило температуру под стеклом. К тому же, возле дома есть несколько грядок.

Глава семейства Бенджамен Хьертефолгер (Benjamin Hjertefølger) отмечает, что из-за полярной зимы (три месяца в году темно) круглогодично не получается заниматься садоводством. Однако даже при таких условиях они могут выращивать культуры, совсем несвойственные для этого типа климата: огурцы, помидоры, яблоки, виноград, зелень и прочее.

Хьертефолгеры тщательно следят за тем, чтобы свести к минимуму негативное влияние на окружающую среду. Семья использует в быту биоразлагаемые изделия, вода из дома повторно используется для полива грядок.

“Хертефёлгер” по-норвежски означает “тот, кто следует своему сердцу”. И Хертефёлгер уже точно живет по этому принципу. В конце концов, только очень особенная сила может побудить человека переехать жить в удаленный район арктического круга. Это - именно то, что сделала норвежская семья из шести человек в декабре 2013 года.

Они построили трехэтажный солнечный геодезический купол высотой 8 метров с 5 комнатами на норвежском острове Сандхорноя, расположенном 1000 километров севернее Осло. Для тех, кто не в курсе, геодезический купол - это полусферическая структура, состоящая из сложной структуры из треугольников. Их купол сделан из разнообразных органических материалов, включая песок, воду и глину. А форма купола хорошо сохраняет тепло для его жителей и оберегает их от сильных ветров и снегопада, типичных для региона. Он также укрывает садовую зону, где Хертефёлгеры выращивают фрукты и овощи. Стеклянный купол дает панорамный вид на окружающую его красоту природы, а также позволяет семье любоваться прекрасными картинами северного сияния.

“Чувство, которое испытываешь, когда заходишь в наш , отличает его от всех остальных домов. - говорит Ингрид Хертефёлгер. - Атмосфера совершенно уникальная. Дом умиротворяет. Это спокойствие почти можно услышать”

Все это - награда за следование своему сердцу.

Купол имеет 8 метров в высоту, три этажа, пять спален, и две уборные

Использованная идет на удобрение растений. Семья также компостирует остатки еды и использует чистые биоразлагаемые средства по уходу за домом

Купол открывает прекрасные виды на окружаюшую девственную природу и позволяет наблюдать за северным сиянием

Хертефёлгеры планируют организовывать воркшопы, курсы, туры и концерты в их экологическом доме. Есть также планы строить дополнительные купола для занятий йогой и летних лагерей.

Больше о семье Хертефёлгер в видео:

По материалам.

Норвежская семья своими руками построила энергоэффективный за полярным кругом на острове Сандхорноя. Бенджамин и Ингрид Яртефёльгер (Benjamin and Ingrid Hjertefølger ) воплотили свою мечту в реальность и в 2013 году поселились на севере Норвегии в 1 000 км от Осло.

Они построили трехэтажный дом с пятью спальнями под стеклянным геодезическим куполом высотой 8 метров. Геодезический купол (геокупол) – сооружение, имеющее сферическую форму, которая обеспечивается специальными треугольными секциями, придающими структуре особую прочность.

Непосредственно жилая постройка сооружена из экологически чистых материалов и, по сути, представляет собой саманный дом – его основными строительными компонентами стали глина, песок и солома. Стеклянный купол поверх экодома не только защищает его от сурового климата заполярья, но и создает внутри тепличные условия, позволяющие владельцам выращивать фрукты и овощи большую часть года. Возводить дом своей мечты норвежской семье помогали друзья и соседи.

Семья Яртефёльгер поселилась на севере Норвегии в геодоме под куполом площадью 180 кв. метров

Семья, включающая четырех детей, построила экодом из органических материалов, которые можно найти на острове

Купол высотой 25 футов (8 метров) накрывает трехэтажный дом с пятью спальнями и двумя ванными комнатами, под ним находится гараж

Под стеклянным куполом-теплицей находится внутренний сад, в котором семья выращивает абрикосы, виноград, киви, сливы, огурцы, помидоры и другие овощи и фрукты

Вся использованная жителями дома вода подвергается рециклингу и идет на поливку огорода, из остатков пищи изготавливается компост, которым удобряется сад

«Когда заходишь в наш дом, то переживаешь ощущения, которые не сравнимы ни с одним зданием в мире», - говорит Ингрид

Благодаря прозрачному куполу обитатели экодома могут наслаждаться панорамными видами дикой природы и красотами северного сияния

«Здесь уникальная атмосфера. Внутри дома так спокойно, что иногда можно услышать саму тишину», - рассказывает Бенджамин

Семья планирует вести семинары, занятия, экскурсии и концерты в их экологичном доме на лоне природы

Также в планы семейства входит постройка дополнительных построек для занятий йогой и проживания гостей

Подробнее об экологичном геодоме семья рассказывает в этом видео:

Для начала отправимся на 30 лет назад, в небольшой городок Винуски , на американском северо-востоке. Население его — лишь немногим больше 6 тыс. человек — страдает от вполне «русской» погоды. Впрочем, по российским меркам это даже не город, он должен быть населен хотя бы 12 тыс. человек.

Зимой температура здесь падает ниже 20 градусов, и, видимо, непривычные для почти всей остальной Америки холода заставили в 1979 г. его жителей задуматься о том, чтобы укрыть все поселение огромным колпаком. Колпаком, который сохранит дорогое зимой тепло и позволит существенно сэкономить на энергии. В те годы мир охватил очередной топливный кризис, цены на нефть были высоки и проект выглядел вовсе не нелепым.

Как нетрудно догадаться, он все-таки не был реализован. Но сегодня, когда цены на нефть, даже рухнув, остаются высокими, когда весь мир ищет путей экономии дорогостоящей энергии, идея снова обретает актуальность. Ведь сохраненное под колпаком тепло — это еще и возможность выращивать полезные культуры круглый год.

А если поездки на автомобиле внутри колпака будут запрещены (что для крохотного городка совсем не в тягость), расчищать снег не понадобится, то нагрузка, которую создает небольшой городок на окружающую природу, снизится еще заметнее. Звучит довольно привлекательно, правда?

Еще в 1979 на счет городка Винуски были проведены даже соответствующие расчеты. Они показали, что среднее домохозяйство смогло бы вдесятеро сократить расходы на отопление. Тогдашний проект представлял собой прозрачный купол, который в наивысшей своей точке достигал бы 76 м — для небольших домов Винуски, самый высотный из которых насчитывает 11 этажей, этого вполне достаточно.

Внутри купола должны были запретить любые поездки на транспорте с двигателями внутреннего сгорания, для замены им в крайних случаях предлагались общественные средства транспорта с электродвигателями. Свежий воздух загонялся бы внутрь огромными вентиляторами, одновременно с тем подогреваясь или остужаясь до нужной температуры.

Несмотря на всю привлекательность, на поддержку подавляющим большинством населения и даже известного на весь мир архитектора Бакминстера Фуллера , купол возведен не был — возможно, теперь пришла пора снова обратиться к этому фантастическому и многообещающему проекту.