Геодезический купол


Геодезический купол — HiSoUR История культуры

Геодезический купол представляет собой полусферическую структуру тонкой оболочки (решетчатую оболочку) на основе геодезического многогранника. Треугольные элементы купола структурно жесткие и распределяют структурные нагрузки по всей конструкции, что делает геодезические купола способными выдерживать очень большие нагрузки для их размера.

история
Первый купол, который во всех отношениях можно было назвать «геодезическим», был разработан после Первой мировой войны Вальтером Бауерсфельдом, главным инженером оптической компании Carl Zeiss, для того, чтобы планетарий разместил свой проектор планетария. Первый небольшой купол запатентован, построенный фирмой Dykerhoff и Wydmann на крыше завода Zeiss в Йене, Германия. Более крупный купол, названный «Чудо Йены», открылся для публики в июле 1926 года. Спустя 20 лет Р. Бакминстер Фуллер назвал купол «геодезической» из полевых экспериментов с художником Кеннетом Снельсоном в колледже Черной горы в 1948 и 1949 годах Хотя Фуллер не был оригинальным изобретателем, ему приписывают популяризацию США идеи, за которую он получил патент США 2682 235 29 июня 1954 года.

Геодезический купол обратился к Фуллеру, потому что он был чрезвычайно сильным для своего веса, его «омнитриангулированная» поверхность обеспечивала по своей природе устойчивую структуру и потому, что сфера охватывает наибольший объем для наименьшей площади поверхности.

Купол был успешно принят для специализированных целей, таких как 21 Дистанционный канал раннего предупреждения, построенный в Канаде в 1956 году, купол компании Union Tank Car Company 1958 года вблизи Батон-Руж, Луизиана, разработанный Томасом К. Говардом из Synergetics, Inc. и специальность таких как кайзерские алюминиевые купола (построенные во многих местах по всей территории США, например, Вирджиния-Бич, Вирджиния), аудиторий, метеорологических обсерваторий и хранилищ. Купол вскоре побил рекорд по покрытой поверхности, закрытому объему и скорости строительства.

Начиная с 1954 года, морские пехотинцы США экспериментировали с геодезическими куполами, поставляемыми вертолетом. 30-футовый деревянный и пластиковый геодезический купол был поднят и перенесен вертолетом на 50 узлов без повреждений, что привело к производству стандартного магниевого купола магниевыми продуктами Милуоки. Испытания включали сборные методы, в которых ранее неподготовленные морские пехотинцы смогли собрать 30-футовый магниевый купол за 135 минут, вертолет поднял авианосцы и испытание на прочность, в котором якорный купол успешно выдерживал дневную 120 миль в час (190 км / ч) взрыва пропеллера от двухмоторных двигателей мощностью 3000 лошадиных сил якорного самолета без повреждений.

Купол был представлен широкой аудитории в качестве павильона для Всемирной выставки 1964 года в Нью-Йорке, разработанной Томасом К. Говардом из Synergetics, Inc. Этот купол теперь используется в качестве вольера в зоопарке Queens в парке Flushing Meadows Corona после него был переработан TC Howard of Synergetics, Inc.

Другой купол — из Экспо 67 на Всемирной выставке в Монреале, где он был частью американского павильона. Покрытие структуры позже сожжено, но сама структура все еще стоит, и под именем Biosphère в настоящее время находится интерпретирующий музей о реке Святого Лаврентия.

В 1970-х годах Zomeworks лицензировала планы структур, основанных на других геометрических твердых телах, таких как твердые частицы Джонсона, архимедовы твердые тела и каталитические твердые тела. Эти структуры могут иметь некоторые грани, которые не являются треугольными, являются квадратами или другими полигонами.

В 1975 году на Южном полюсе был построен купол, где важна устойчивость к снежным и ветровым нагрузкам.

1 октября 1982 года открылся один из самых известных геодезических куполов — Spaceship Earth в Центре EPCOT в Уолт-Дисней-Мире (Бэй-Лейк, Флорида). Здание и поездка внутри него названы одним из знаменитых терминов Бакминстера Фуллера «Космический корабль Земля», мировоззрение, выражающее озабоченность по поводу использования ограниченных ресурсов, доступных на Земле, и поощрение каждого к нему действовать в качестве гармоничного экипажа, работающего в направлении большей хорошо. Здание представляет собой значок Эпкота, а также включено в логотип парка.

В 2000 году первый в мире полностью устойчивый геодезический купольный отель EcoCamp Patagonia был построен в Чилийской Патагонии, открывшейся в следующем году в 2001 году. Дизайн купола отеля является ключевым фактором для сопротивления сильным ветрам в регионе и основан на жилищах коренных жителей Кавескара ,

Методы строительства
Деревянные купола имеют отверстие, просверленное по ширине стойки. Полоса из нержавеющей стали фиксирует отверстие стойки на стальной трубе. С помощью этого метода стойки могут быть отрезаны до необходимой длины. Треугольники внешней фанеры затем прибиты к стойкам. Купол обернут снизу вверх сверху несколькими скрепленными слоями смоляной бумаги, пролить воду и закончить черепицей. Этот тип купола часто называют куполообразным куполом из-за использования стальных ступиц, чтобы связать стойки вместе.

Панелизированные купола построены из отдельно застроенных пиломатериалов, покрытых фанерой. Три элемента, содержащие треугольную раму, часто разрезаются на углы соединения, чтобы обеспечить плоскую подгонку различных треугольников. Отверстия просверливаются через элементы в точном месте, а стальные болты соединяют треугольники с образованием купола. Этими членами часто являются 2×4 или 2x6s, что позволяет использовать больше изоляции в треугольнике. Метод панелирования позволяет строителю прикрепить кожу фанеры к треугольникам, безопасно работать на земле или в удобном магазине вне погодных условий. Этот метод не требует дорогостоящих стальных ступиц.

Временные тепличные купола были построены путем сшивания пластиковых листов на куполе, построенном из квадратного луча на дюйм. Результат теплый, подвижный вручную размером менее 20 футов и дешевый. Он должен быть установлен на землю, чтобы предотвратить его перемещение ветром.

Стальной каркас может быть легко изготовлен из электропровода. Один сглаживает конец стойки и сверляет отверстия для болтов на необходимой длине. Один болт закрепляет вершину распорок. Гайки обычно устанавливаются со съемным фиксирующим соединением или, если купол портативен, имеют зубчатую гайку с шплинтом. Это стандартный способ строительства куполов для спортивных залов в джунглях.

Купола также могут быть изготовлены из легкого алюминиевого каркаса, который может быть закреплен болтами или свариваться вместе или может быть соединен с более гибким узловым узлом / узловым соединением. Эти купола обычно облицованы стеклом, которое удерживается на месте с помощью ПВХ. Копирование может быть герметизировано силиконом, чтобы сделать его водонепроницаемым. Некоторые конструкции также позволяют устанавливать двойное остекление или изолированные панели в каркасе. Это позволяет создать полностью пригодное для жилья здание.

Бетонные и пенопластовые купола обычно начинаются со стального каркасного купола, обернутого куриной проволокой и проволочным экраном для армирования. Куриная проволока и экран привязаны к каркасу проволочными зажимами. Затем слой материала распыляют или формовали на раму. Испытания должны выполняться с небольшими квадратами для достижения правильной консистенции бетона или пластика. Как правило, несколько слоев необходимы как внутри, так и снаружи. Последний шаг — насытить бетонные или полиэфирные купола тонким слоем эпоксидного соединения для пролить воду.

Некоторые бетонные купола были построены из сборных, предварительно напряженных железобетонных панелей, которые можно закрепить на месте. Болты находятся в поднятых сосудах, покрытых небольшими бетонными крышками для пролить воду. Треугольники перекрывают воду. Треугольники в этом методе можно формовать в формах с рисунком на песке с деревянными рисунками, но бетонные треугольники обычно настолько тяжелы, что их нужно разместить с помощью крана. Эта конструкция хорошо подходит для куполов, потому что ни одно место не позволяет воде сливаться с бетоном и просачиваться. Металлические крепежные детали, швы и внутренние стальные рамы остаются сухими, предотвращая коррозию и мороз. Бетон сопротивляется солнцу и выветриванию. Для предотвращения сквозняков необходимо прокладывать некоторую форму внутреннего мигания или уплотнения. Купол Синеманы 1963 года был построен из сборных железобетонных шестиугольников и пятиугольников.

Учитывая сложную геометрию геодезического купола, строители куполов полагаются на таблицы длин стойки или «факторы аккордов». В «Геодезической математике» и «Как ее использовать» Хью Кеннер пишет: «Таблицы факторов аккорда, содержащие, как они составляют основную информацию о конструкции для сферических систем, на протяжении многих лет охранялись как военные секреты. Еще в 1966 году некоторые цифры 3 икоса из Популярная наука Ежемесячно были все, кто за пределами круга обладателей Fuller должен был продолжать ». (стр. 57, издание 1976 года). Другие таблицы стали доступны с публикацией Domebook Lloyd Kahn 1 (1970) и Domebook 2 (1971).

Купольные дома
Фуллер надеялся, что геодезический купол поможет решить кризис послевоенного жилищного строительства. Это соответствовало его предыдущим надеждам на обе версии Dymaxion House.

Жилые геодезические купола были менее успешными, чем те, которые использовались для работы и / или развлечений, в основном из-за их сложности и, как следствие, больших затрат на строительство. Профессиональные опытные подрядчики, которые трудно найти, действительно существуют и могут устранить большую часть перерасхода средств, связанных с ложными запусками и неправильными оценками. Фуллер сам жил в геодезическом куполе в Карбондейле, штат Иллинойс, на углу леса и вишни. Фуллер подумал о жилых куполах как выпускаемой воздухом продукции, произведенной аэрокосмической промышленностью. Дом купола Фуллера по-прежнему существует, Р. Бакминстер Фуллер и Энн Хьюлетт Дом Дом, а группа под названием RBF Dome NFP пытается восстановить купол и зарегистрировать его как национальный исторический ориентир. Он находится в Национальном реестре исторических мест.

В 1986 году был выпущен патент на технологию строительства купола с участием полистирольных треугольников, ламинированных на железобетон снаружи, а настенная панель внутри была присуждена американской изобретательности Рокледж, Флорида. Техника строительства позволяет строить куполообразные формы в форме комплекта и устанавливаться домовладельцем. Этот метод делает швы в самой сильной части конструкции, где швы и особенно ступицы в большинстве деревянных куполов являются самой слабой точкой в ​​структуре. Это также имеет то преимущество, что оно является водонепроницаемым.

Жилые дома с геодезическими куполами из алюминиевой рамы появляются в Норвегии и Австрии. В 2012 году алюминиевый и стеклянный купол был использован в качестве купольного покрытия для эко-дома в Норвегии, а в 2013 году в Австрии был построен дом из стекла и дерева.

В Чили примеры геодезических куполов легко принимаются для размещения в гостиницах либо в виде тентованных геодезических куполов, либо в стеклянных куполах. Примеры: EcoCamp Patagonia, Чили; и Эльки Домос, Чили.

Недостатки
Хотя купольные дома пользовались волной популярности в конце 1960-х и начале 1970-х годов, как жилищная система, купол имеет много недостатков и проблем. Бывший сторонник куполообразных домов Ллойд Кан, который написал две книги о них (Domebook 1 и Domebook 2) и основал публикации «Укрытие», разочаровался в них, назвав их «умными, но не мудрыми». Он отметил следующие недостатки, которые он перечислил на веб-сайте своей компании: готовые строительные материалы (например, фанера, стружечная плита) обычно имеют прямоугольную форму, поэтому некоторые материалы, возможно, придется утилизировать после разрезания прямоугольников до треугольников , увеличивая стоимость строительства. Пожарные экраны проблематичны; коды требуют их для больших структур, и они дороги. Windows, соответствующая коду, может стоить от 5 до 15 раз больше, чем окна в обычных домах. Профессиональная электропроводка стоит больше из-за увеличения рабочего времени. Даже связанные с владельцами ситуации являются дорогостоящими, потому что для строительства купола требуется больше определенных материалов. Расширение и разбиение также сложны. Кан отмечает, что купола трудно, если не невозможно, построить из натуральных материалов, обычно требующих пластиков и т. Д., Которые загрязняют и ухудшают солнечный свет.

Воздушная стратификация и распределение влаги внутри купола необычны. Условия имеют тенденцию к быстрому разрушению деревянного каркаса или внутренней обшивки. Компания под названием New Age Construction в штате Алабама утверждает, что добавление купола устраняет конденсацию влаги, которая распространена в куполах.

Конфиденциальность трудно гарантировать, потому что купол трудно разделить удовлетворительно. Звуки, запахи и даже отраженный свет, как правило, передаются по всей структуре (но в некоторых случаях это может быть использовано в интересах).

Как и при любой изогнутой форме, купол создает стены, которые могут быть трудными в использовании, и оставляет часть периферийного пола с ограниченным использованием из-за отсутствия запаса. Формы круглого плана не имеют простой модульности, обеспечиваемой прямоугольниками. Меблировка и монтажники проектируются с плоскими поверхностями. Размещение стандартного дивана на внешней стене (например) приводит к получению полумесяца позади расходуемого дивана.

Куполообразные строители, использующие материал для обшивки обшивки (общий в 1960-х и 1970-х годах), затрудняют печать куполов против дождя из-за их многочисленных швов. Кроме того, эти швы могут быть подчеркнуты, потому что обычное солнечное тепло каждый день сгибает всю структуру, когда солнце перемещается по небу. Последующее добавление ремней и внутренней гибкой отделки гипсокартона фактически устранило это движение, замеченное в внутренней отделке.

Самый эффективный метод гидроизоляции с деревянным куполом — это облицовка купола. Пиковые колпачки в верхней части купола или изменение формы купола используются там, где склона недостаточно для ледяного барьера. Также используются цельные железобетонные или пластиковые купола, а некоторые купола выполнены из пластиковых или вощеных картонных треугольников, которые перекрываются таким образом, чтобы пролить воду.

Бывший ученик Бакминстера Фуллера Дж. Болдуин настаивает на том, что нет причин для утечки правильно спроектированного, хорошо построенного купола и что некоторые конструкции «не могут» течь.

Связанные шаблоны
Строительство сильных, устойчивых структур из узоров армирующих треугольников наиболее часто встречается в дизайне тентов. Он был применен в реферате в другом промышленном дизайне, но даже в науке управления и совещательных структурах как концептуальная метафора, особенно в работе Стаффордского пива, метод «переселения» которого основан именно на конструкции купола, что только фиксированные числа люди могут принимать участие в процессе на каждом этапе обсуждения.

Крупнейшие геодезические купольные конструкции
Многие геодезические купола являются одними из самых крупных структур в мире. По данным Института Бакминстера Фуллера в 2010 году, 10 крупнейших геодезических куполов в мире по диаметру:

Seagaia Ocean Dome (シ ー ガ イ ア オ ー シ シ ャ ム ム): Миядзаки, Япония (31.9551 ° N 131.4691 ° E), 216.5 м (710 футов) — Снесено в 2017 году.
Nagoya Dome (ナ ゴ ヤ ド ー ム): Нагоя, Япония (35.1859 ° N 136.9474 ° E), 187,2 м (614 футов)
Superior Dome: Северный Мичиганский университет. Маркетт, Мичиган, США (46,5603 ° N 87,3938 ° W), 163,4 м (536 футов)
Такома: Такома, Вашингтон, США (47,2367 ° с.ш., 122,4270 ° з.д.), 161,5 м (530 футов)
Walkup Skydome: Университет Северной Аризоны. Флагстафф, Аризона, США (35,1805 ° N 111,6529 ° W), 153 м (502 фута)
Круглая долина Энсфер: Спрингервиль-Игар, Аризона, США (34,1204 ° с. Ш. 109,2849 ° з. Д.), 134 м (440 футов)
Бывший еловый гусиный ангар: Лонг-Бич, Калифорния, США (33,7513 ° с.ш., 118,1889 ° з.д.), 126 м (413 фута) — теперь принадлежит карнавальной круизной линии.
Formosa Plastics Storage Facility: Mailiao, Тайвань (23.7921 ° N 120.1840 ° E), 122 м (400 футов) — шесть куполов.
Союз технического обслуживания танковых автомобилей: Батон-Руж, Луизиана, США (30,5827 ° с.ш. 91,2344 ° з. Д.), 117 м (384 фута) — снесено в 2007 году.
Lehigh Portland Cement Storage Facility: Union Bridge, Мэриленд, США (39,5590 ° N 77,1718 ° W), 114 м (374 фута)

Еще один крупный купол в Венесуэле был упущен в первоначальном списке Института Фуллера, а еще два других, построенных позже, также находятся в топ-10. В настоящее время несколько геодезических куполов больше 113 м в диаметре.
Полиэдро-де-Каракас («Каракасская многогранная арена»), Каракас, Венесуэла (10.4338 ° с.ш.) 66.9385 ° з.д.), 143 м (469 футов)
Купол Сан-Кристобал (MSC), Колха, муниципалитет «K», Боливия (21.1246 ° S 67.2096 ° W), 140 м (460 футов)
Ruwais Refinery Dome, Ruwais, Объединенные Арабские Эмираты (24.1459 ° N 52.7392 ° E), 135 m (443 ft)

Поделиться ссылкой:

  • Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
  • Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)

Related

КУПОЛА Б. ФУЛЛЕРА И ЕГО ПОСЛЕДОВАТЕЛЕЙ В СОВРЕМЕННОЙ АРХИТЕКТУРЕ

Токарев Е.А.

Известно, что роль купола, широко применявшегося в архитектуре до конца XIX века, в современном мире значительно изменилась. Если раньше в купольных сооружениях воплощались религиозные и государственные идеалы, то теперь в большинстве случаев купол имеет преимущественно функционально-утилитарную роль. Но ряд сооружений, созданных в XX веке, хоть и имеет функциональную значимость, одновременно является воплощением глубокой философской концепции и оригинального научного подхода, применяемого к архитектуре. В первую очередь такими сооружениями являются работы Б. Фуллера. Его произведения и идеи значительно повлияли на архитектуру конца XX века и, скорее всего, их потенциал еще полностью не раскрыт.

Он стал всемирно известным в 1960-х годах благодаря изобретению «геодезических куполов», имеющих уникальное сочетание конструктивных и экономических характеристик. Данная конструкция обладает значительной прочностью, при этом является очень эффективной, экономическая выгода от ее применения возрастает при увеличении размеров.

Концепция, благодаря которой была создана эта конструкция, еще не получила достаточную известность. Идея «геодезических куполов» появилась в результате исследований в области картографии, а именно переноса сферической поверхности земли на плоскость с минимальными искажениями. Широко используемая проекция Меркатора дает существенное искажение соотношений и размеров. В 1942 году Б. Фуллер получил патент на изобретение более верной проекции сферической поверхности на плоскость. Идея достаточно проста, сфера представляется в виде многогранника (икосасаэдра), то есть двадцатигранника со сторонами в виде правильных треугольников. Эта фигура и разворачивается на плоскость, давая неискаженные соотношения по всей поверхности. У этой проекции также имеется недостаток – невозможности использовать классическую систему координат.

В 1947 он году начал разрабатывать конструкцию «геодезического купола», представляющего собой полусферу, собранную из тетраэдров. Эта конструкция оказалась очень эффективной при том, что она позволяет перекрывать большие пространства практически без ограничений по площади, но еще ее экономическая целесообразность возрастает пропорционально размеру, также она обладает очень хорошими характеристиками прочности: может выдерживать порывы ураганного ветра до 210 миль/ч.

Первый геодезический купол Бакмистера Фуллера, имевший 18 м в диаметре, был построен в Woods Hole, Масачюсетс, для местного ресторана в 1952 г. Он имел ряд технических недостатков – недолговечность внешнего покрытия (неполная защищенность от осадков), трудность управления внутренними температурами при ярком солнечном свете, плохое шумоподавление. В 1953 был построен еще один купол над центральным атриумом офиса Ford Motor в Дирборне, в предместьях Детройта (Штат Иллинойс) диаметром 83 фута и весом 8,5-тонн. Именно это сооружение привлекло внимание прессы и позволило ему прославиться.

Потенциал этой новой конструкции был замечен, и в 1963 г. Фуллер продолжил его разработку, уже при поддержке правительства США. Одним из первых результатов этого сотрудничества стал «золотой купол», построенный для Американской национальной выставки в Москве 1959 года, проходившей в Сокольниках. Он использовался как выставочный павильон для экспозиции американского искусства.

Следующим и, пожалуй, самым известным сооружением Фуллера является павильон США на Всемирной выставке в Монреале 1967 г., Expo ‘67 (рис.1).


Рис.1.

Купол этого сооружения имел диаметр 75 метров, конструкция была покрыта прозрачной внешней оболочкой, составленной из крашеных акриловых панелей. В этом сооружении примечательно и то, что это не только купол, но и пространственная композиция из этажей-платформ, как бы парящих в пространстве купола, олицетворяющего Вселенную. За этот оригинальный архитектурный прием в 1968 г. он получил премию от Американского Института Архитекторов. В основу этого сооружения положен тот же икосасаэдр, который использовался в проекте «картографической проекции», но его грани разбиты еще на несколько треугольников для приближения формы к более сферической.

«Геодезические купола» получили большое распространение, они продолжают использоваться и сейчас в крупных общественных сооружениях, например: «Проект Эдем» (Николас Гримшоу, 2000-2001 гг.) (рис.2).


Рис.2.

Всего построено около трехсот тысяч «геодезических куполов», они широко используются как ангары, склады, эксплуатируются как жилища в местах со сложными погодными условиями (купол на Южном полюсе). Эта конструкция рассматривается как подходящая для организации постоянно обитаемых станций на Луне и Марсе.

В 1985 году был обнаружен углерод в новом молекулярном состоянии, молекулы представляли собой полые сфероидальные структуры в форме правильных многогранников, напоминающих «геодезические купола» – их назвали фуллерены, в честь Б. Фуллера. Благодаря этому открытию появилась возможность создавать электрические, механические, оптические эффекты. В частности, это позволит создать материалы, обладающие уникальным соотношением прочности и веса.

Таким образом, можно говорить, что творчество Б. Фуллера в значительной мере повлияло и продолжает воздействовать на современную архитектуру, и не только в архитектурно-художественном и конструктивном смысле. На современном этапе развития зодчества важную роль в совершенствовании современной архитектуры может сыграть изучение сооружений и научно-методического подхода, использованного Б. Фуллером для проектирования своих сооружений.

 Литература

  1. Ален И. Николас Гримшоу. Проект Эдем. / Проект классика. 2002. №4.

  2. Лебедева Г. Архитектура и дизайн: Анализ концепции тотального дизайна Р.Б. Фуллера. / Архитектура СССР. 1973. № 1.

  3. Лейзерович А. Марка Фуллера. / Знание-сила. 2004. №4.

  4. Маллигэн В. Национальная выставка США, Москва, 1959. / Открой Америку. 2004. №1.

  5. Ревзин Г. Расти как хочешь. / Проект классика. 2002. №4.

  6. Рудченко О. Вторая великая оранжерея миллениума / Проект классика. 2002. №4.

  7. Седов В. Купола Фуллера / Проект классика. 2002. №4.

Токарев Евгений Андреевич,
аспирант УралГАХА
Научный руководитель:
кандидат искусствоведения,
доцент Бугаева Н.И.

Жильё Дома | Геокупола | Геодезический купол | По всей России

Сегодня, может быть, легче строить дома старым способом, но это не окупится завтра. Согласно статистике новый купленный дом снижается в стоимости на 4% каждый год. Дома в последнем столетии строили не думая об энергосбережении, экологии, безопасном и «здоровом» строительстве.

Пришло время строить жилища, подходящие для нашего образа жизни. Вам будет комфортнее жить в современном, сейсмоустойчивом, энергоэффективном, «здоровом» и экологичном доме, вместо того чтобы выбрасывать свои деньги на строительство и содержание морально устаревшего жилья. C каждым годом запасы энергоресурсов уменьшаются, а их стоимость возрастает. Благодаря энергоэкономичности, Ваш купольный дом будет с каждым годом все выгоднее и выгоднее для Вас.

Почему сферические конструкции экономят энергию, затрачиваемую на отопление и охлаждение?
Ответ по прежнему кроется в самой форме полусферической конструкции. Чем меньше общая площадь внешней поверхности (стен и крыши), тем выше КПД энергозатрат на контроль климата в помещении. Внешняя площадь купола в полтора раза меньше, чем у параллелепипеда с такой же жилой площадью. Площадь поверхности, подверженной воздействию окружающей среды, имеет намного больше влияния на энергетическую эффективность, чем качество замазки в швах и толщина стен. К тому же, тепло потери фундамента здания, в основном, зависят не от площади пола, а от длины периметра. Купол с меньшим отношением периметра к площади фундамента (у круга лучшее, из встречающихся в природе, а пол под куполом круглый) ), чем у стандартного дома, потеряет меньше теплоты и через фундамент.

Эффективный воздухообмен внутри такого купола только способствует еще большей экономии средств на отоплении и кондиционировании; искривлённая поверхность купола способствует натуральной циркуляции воздуха в помещении. Снаружи купола, благодаря аэродинамическому эффекту конструкции, ветер огибает купол с меньшим сопротивлением. Для сравнения, стандартный дом является плоским барьером для ветра, создавая сильное положительное давление ветра с одной стороны и разреженность (отрицательное давление) на противоположенной внешней поверхности, что и создаёт разницу давлений и сквозняки, «высасывающие» тепло  наружу.

В чём ещё преимущества круглых домов по сравнению с традиционным жильем?

Внешний вид таких домов вызывает только положительные эмоции. Благодаря купольной форме, они идеально вписываются в любой ландшафт не нарушая его гармонии. Уклоны на участке можно использовать для устройства дополнительного подпольного этажа.

К самому куполу можно пристроить гараж, мастерскую, подсобные помещения, объединив всё это в единый архитектурный ансамбль. Разнообразные пристройки к основному этажу купольного дома (солярии, веранды, бассейны, тамбуры, гаражи, навесы для машин) создают дополнительное полезное пространство. Такую же роль могут играть свесы, карнизы, козырьки.

«Особенности интерьера купольной конструкции дают несравненно большую свободу планировки, соборные потолки, равномерность распределения света, тепла и звука. Купола отличаются превосходными световыми характеристиками, так как сферические формы усиливают свет, а прямоугольные – поглощают. Во многих случаях внутри купола светлее, чем на улице, даже без внутреннего освещения (из-за отражения света от стен и его фокусирования в направлении центра купола). Акустические преимущества включают равномерное распределение звука, отсутствие резонирующего звука и на 30% меньше внешних шумов.»

«Так как мы говорим о круге, то купольные конструкции обладают неисчерпаемым потенциалом для индивидуализации проекта как внутри (стены, двери и пр. могут быть расположены где угодно, не уменьшая прочность), так и снаружи. В дополнение к этому владельцы купольного жилья отмечают ощущения «благодати и лёгкости» внутри таких домов. Что может быть связано с полным соответствием нормам эргономики («фэн-шуй», если угодно) конструкций, вдохновлённых самой Природой.»
Ознакомиться с проектами можно внизу.

Технология строительства каркасных геокупольных зданий ГЕОДОМ.

Этапы строительства каркасных геокупольных зданий ГЕОДОМ

Не является оффертой.

ПРОЕКТИРУЕМ ЗДАНИЯ. ФОРМ-ФАКТОР: ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ КУПОЛ 

Геодезический  купол  -  это  сферическая  структура,  состоящая  из  сложной  сети треугольников.  Треугольники  создают  саморегулирующийся  каркас,  который  дает структурную  прочность  при  использовании  минимального  количества  материала. 

 

Геодезическая  линия  -  это  кратчайшее  расстояние между  любыми  двумя  точками  на сфере. 

  

Купола  используют  на  30% меньшую  площадь  поверхности,  чтобы  охватить  такое же количество  объема,  что  и  структура  коробчатого  типа.  Это  означает,  что  остается меньше места для  выхода  тепла или проникновения наружного  воздуха. Кроме  того, сферическая форма геодезического купола обеспечивает естественную и эффективную внутреннюю  циркуляцию  воздуха.  

 

Естественная  аэродинамика  купола  означает,  что холодный воздух дует вокруг дома, а не ударяется о плоскую стену и проникает внутрь. 

  

Мы  разрабатываем  архитектурные  и  дизайнерские  проекты  жилых  зданий  на  базе геодезического купола, а также производим все необходимые элементы. 

 

КОМПОНЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА

  

Основу наших зданий представляет несущий силовой каркас из специального алюминиевого или композинтого профиля, разработанного нашими специалистаами. Профиль отвечает всем требованиям для максимально удобного и эффективного его использования при возведении зданий, а именно имеет возможность соединения отдельных сегментов каркаса между собой при помощи коннекторов, а так же адаптирован для прокладки коммуникаций и монтажа внутренней отделки.

 

Для соединения отдельных элементов каркаса в эдиную конструкцию используются коннекторы «ЗВЕЗДА», которые изготовлены из стали толщиной 1,5-5 мм. методом лазерной резки. 

 

Конструкционная сталь 

  • Цинкование Zn 20 мкр., S350GD + Z275MA;  
  • Цинкование Zn 20 мкр.; окрашены двух-компонентной краской RAL – по запросу. 

 

Нержавеющая сталь 

  • Нержавеющая сталь AISI304 или AISI316; 
  • матовая или полированная 

 

 

Все элементы каркаса будущего здания промаркированы, а коннекторы "Звезда" имеют точно спозиционированные лучи. За счёт этого, монтаж каркаса осуществляется достаточно просто и быстро. В комплекте имеется подробнейшая инструкция для самостоятельной сборки. Так же можно заказать шеф-монтаж.

 

Следующий, после монтажа каркаса и электропроводки этап - это монтаж наружной отделки Вашего объекта строительства, который может, в зависимости от предъявляемых к зданию требований, состоять из установки различных материалов: ПВХ-панель, толщиной 4-8 мм., одинарный или двойной стеклопакет, утеплённая сэндвич-панель или комбинации данных материалов.

 

Несколько слов о таких дополнительных опциях,

как безопасность и дополнительная тепло- и термо- изоляция.

 

Система контроля солнечной энергии.

 

С  помощью  современных  технологий  поверхность гладкого стекла можно покрыть слоем оксидов металлов, в результате  чего,  стекло  будет имееть  гораздо  лучшую теплоизоляцию  и  остается  прозрачным.

 

Оксидное покрытие  сохраняет  от  40  до  70%  тепла,  которое  будет потеряно из помещения через обычное стекло. 

 

Хорошие  теплоизоляционные  свойства  стекла  или стеклопакета  необходимы  не  только  для  сохранения тепла в помещении, но и для защиты от наружной жары. 

 

Стеклянные  фасады  являются  выражением  современной  архитектуры. Стекло  обеспечивает  достаточное  количество  естественного дневного света, что напрямую влияет на самочувствие человека и качество жизни. Однако, большие площади стекла могут также привести к нежелательному накоплению тепла летом. 

  

Солнцезащитные стекла позволяют оптимально использовать естественный источник света, а также предотвращают чрезмерное повышение температуры в помещении от солнечной энергии. 

  

Климат в помещении остается приятным и комфортным даже летом, а затраты на электроэнергию для кондиционирования воздуха существенно снижаются.  

   

Изоляционные  стекла  предлагают  сбалансированный  диапазон  нейтральных  по цветовым  оттенкам  покрытий  с  градуированной  свето-пропускной  способностью  и  значениями  общего  коэффициента  пропускания солнечной энергии.

 

• Плоское однопанельное безопасное стекло 

• Многослойное безопасное стекло 

• Изоляционное стекло для теплоизоляции и защиты от солнца 

• Гнутое стекло 

• Огнестойкие стекла 

 

 

 


 

Ламинированное безопасное стекло

 

Для дополнительной пассивной защиты от проникновения в Ваше жилище, есть возможность изготовления стеклопакетов из многослойного безопасного стекла, которое состоит   из  двух  или  более  стеклянных  плоскостей,  соединенных  эластичным  слоем.  Клиент  может  выбрать  между прозрачным или цветным внешним видом. 

 

При необходимости на стекло наклеивается пленка для снижения шума. 

 

Такое исполнение обеспечивает активную защиту от метательных снарядов, ударов и выстрелов, а также обеспечивает пассивную безопасность, благодаря своей неразрывной природе. 

 

В основном используемое многослойное безопасное стекло  соответствует  классу  сопротивления  А  и,  таким  образом,  обладает  свойствами,  которые  препятствуют проникновению выброшенных предметов. 

 

Пассивная безопасность: 

 

•    защита от травм 

•    отсутствие осколоков 

•    предотвращает случайное выпадение  

 

Активная безопасность: 

 

•    антивандальное 

•    непробиваемое 

•    пуленепробиваемой 

•    прочное на сжатие 

  

Классы  безопасности  от  P1A  до  P5a  обеспечивают  антивандальную  защиту.  Высочайший  стандарт  безопасности запрещает классы от P6B до P8B - классифицируется как стекло, стойкое к проникновению. Ламинирование доступно в прозрачном, матовом и цветном виде.


Утепление и внутренняя отделка 

Для утепления наших купльных конструкций мы предлагаем использовать новый термоизоляционный материал, созданный с использованием технологии, разработанной специалистами NASA для защиты космических аппаратов от экстремальных внешних факторов (солнечной радиации и предельно низких температур) - Термомембрана TERMIC.

 

Передовое поколение инновационных теплоизоляционных материалов ТЕРМИК создано по принципу отражения тепла (эффект термоса). Поверхностный слой этой изоляции имеет уникальную функцию отражения тепловой энергии! Тем самым достигается практически идеальный функционал термоизоляции - в жару тепло не проникает внутрь здания, а в мороз, наоборот - остается внутри помещения.

 

СОСТАВ: 

 

•2 усиленных слоя металлизированных полиэфирных пленок 

•1 слой полиэфирной ваты 

•4 светоотражающие алюминиевые пленки 

•6 слоев пены 

 

ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА: 

 

•Отражательная способность: 95% 

•Теплопроводность: λ = 0,030 Вт / (мК) 

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНО: 

 

Звукоизоляция: да 

Диапазон температур: от -40 ° C до + 80 ° C 

Классификация огнестойкости: класс D 

 

ТЕРМОМЕМБРАНА 

Термомембрана  -  это  первая  тонкая  многослойная  изоляционная система  с  несколькими  отражателями,  все  поверхности  которой термически  сварены друг  с другом.  Термомембрана  обеспечивает практически  непроницаемый  барьер  от  инфракрасного  излучения как летом, так и зимой.

 


 

Внутреннее освещение

 

За счет скрытой внутри каркаса проводки электрификация наших купольных сооружений реализуется достаточно просто. Вы можете заранее заложить в Ваш проект все точки освещения, розетки, выключатели и т.д.

 

Так же одним из интересных вариантов может стать скрытое освещение с использованием энергосберегающей светодиодной ленты, которую можно комбинировать с алюминиевым профилем и линзой, чтобы создать эффектную подсветку по краям панелей внутренней отделки. 

  

Поверьте, такая подсветка купольного помещения производит впечатляющий эффект! 

 


Подготовка фундамента

 

Наши геокупольные конструкции мы рекомендуем устанавливать на Винтовые сваи - высокопроизводительное решение для всех ваших нужд. Они точно регулируются и подходят для всех типов грунтов. Имеют разумную цену, легко демонтируются и используются повторно. 

 

Винтовые  сваи  устанавливаются  как вручную, так и с  использованием  различных  крепежных  приспособлений  и  машин.  Быстро и легко монтируются и, в случае необходимости, без проблем снимаются. 

 

Особенности монтажа: Точно  в  нужное место и за считанные минуты. Ввинчиваемая система для фундаментов подходит не только для естественного грунта, но и для  плотных  и  даже  смолистых  поверхностей.

 

Область  использования  очень  широка:  подойдет  как  для  установки садового зонтика, так и для фундамента  небольшого здания.  

 

 

 

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ КУПОЛ: ТЕОРЕМА ЖИЗНИ - Комплекты купольных домов от компании ООО "Динамика"

Геокупол относится к поколению современных технологий инновационного класса. За открытие фуллеренов англо-американскому коллективу ученых, была присуждена Нобелевская премия. Геометрическая конфигурация многоатомных молекул имеет форму выпуклого многогранника. Один из наиболее стабильных фуллеренов С60, выглядит, как усеченный икосаэндр. Он был взят за основу формы геодезического купола. Авторство концепции купольной формы принадлежит американскому инженеру и архитектору Р. Бакминстеру Фуллеру. В его честь названа открытая учеными молекула.

Особенность купола Фуллера заключается в том, что инженеры оптимально использовали мудрое изобретение природы, им не пришлось создавать что-то инновационное, многовековой труд мироздания взял эту функцию на себя. Человек издревле подсознательно связывал окружающее его небесные силы со сферическими формами. Такая тенденция прослеживается в архитектуре культовых построек: минаретов, церквей и мечетей. Современная разновидность строительных форм относится к основательно забытой старой технологии.

Неразрывная связь с природой позволяет человеку чувствовать себя совершенно иначе внутри сфероидного дома. В каждой постройке присутствует собственная энергетика, воздушные потоки свободно циркулируют внутри помещения, не встречая на своем пути препятствий в виде жестких углов и линий. Обтекаемая форма строения создает комфортную, умиротворенную атмосферу, обитатели дома испытывают душевный покой и концентрацию внутренних сил.

С точки зрения инженерной концепции Geodesicdome уникален тем, что одноярусная конструкция может иметь высоту четырех и более метров. При возведении стандартных домов, такую высоту выполнить невозможно с практической точки зрения, строение будет неустойчивым, даже на капитальном фундаменте. В сейсмоопасных зонах критичность высоты одного этажа имеет большое значение: при самых незначительных колебаниях земной коры, внутри помещения появляются серьезные дефекты, которые могут быть опасны для проживания в нем. Круглые дома не имеют угловых изломов, плавные линии не позволяют стенам испытывать сейсмическую нагрузку и обладают высокими амортизационными качествами. Благодаря сферической форме, такая постройка имеет стабильную точку равновесия.

Радиус кривизны не является препятствием, при выполнении внутренней отделки дома. Для нее подходят любые материалы. Многие собственники отдают предпочтения современным, практичным материалам с хорошими экологическими параметрами. С точки зрения финансовых вложений, строительство такой конструкции является выгодным. Стены и потолок не требуют дополнительного утепления, так как модульные панели изготовлены из энергосберегающих материалов. Так же затраты на строительство снижаются на первоначальных этапах, когда в стандартном доме, производится монтаж опорных железобетонных или армирущих конструкций, которые являются одной из основных статей затрат, при строительстве.

Практический результат деятельности ООО «Динамика» — несколько десятков реализованных проектов и положительные отзывы заказчиков.

Геокупольные дома – это дома, предназначенные для жизни!

Строим геодезический купол | Москва Глазами Инженера

Продолжительность:

1,5 часа

Место сбора:

Российская государственная детская библиотека, Калужская пл., д.1, корпус 1 (ведущий будет встречать на входе в библиотеку (у гардероба) под декорацией «Светофор» за турникетами на проходной)

Однажды инженер Фуллер понял, что у нашей планеты оптимальная форма. Он стал строить дома, похожие на Землю, и назвал их геодезическими (от греческого слова «гео», что значит «Земля», как в слове «география»). На мастер-классе ваши дети узнают, как природа научила нас создавать совершенные конструкции, а затем построят настоящий геодезический купол высотой в человеческий рост!

На мастер-классе ваши дети узнают:

  • как форма Земли подсказала Фуллеру оптимальную форму покрытия;

  • как собрать геокупол из прямых палочек;

  • за счет чего геодезический купол может выдержать большие нагрузки.

Возраст: от 8 до 13 лет.

Продолжительность: 1,5 часа.

Организационные моменты: 

  • Предварительная покупка билетов через сайт обязательна.

  • Организатор оставляет за собой право переноса или отмены мероприятия.

Геодезический купол — что это и как собирается

Довольно часто на загородных участках можно встретить строения, выполненные в нестандартной форме. Благодаря им место становится намного краше и привлекательнее. Одной из таких неординарных построек является форма геодезического купола. Она собирается довольно легко.

Геодезический купол представляет собой архитектурное сооружение, выполненное в форме сферы. Оно собирается из специально предназначенных стержней, которые образуют сетчатую оболочку. Арендой и продажей геокуполов по всей России занимается компания https://fullerdome.com/.

Благодаря сферической форме пространство насыщается положительной энергетикой. Ведь довольно полезно для здоровья человека находиться в пространстве, которое имеет круглую форму.

Именно сферические постройки относят к экологическим. Положительными качествами геодезических лёгких построек являются:

  • Не нужно применять специальную строительную технику. Благодаря этому не будет лишнего шума при проведении манипуляций.
  • Монтаж объекта довольно простой, так как не нужно делать основательного фундамента.

Основой такой конструкции является каркасно-щитовая технология. Благодаря ей за короткий период можно возвести на загородном участке:

  • Оранжерею либо теплицу.
  • Бассейн, которым можно пользоваться в любой сезон.
  • Детский домик для игр либо же беседку.
  • Навес либо гараж.
  • Летнюю кухню или же дом.
  • Сауну и баню.

Сборка конструкции

Для начала необходимо определиться с материалом, который будет применяться для возведения конструкции. Для того, чтобы сделать рёбра, можно использовать двойные стойки-распорки, трубу профильную, доску заборную, а также бруски.

При заготовке рёбер стоит учитывать их ширину. В том случае, когда для этой цели применяется доска, то её придётся при помощи лобзика распилить на несколько частей одинаковой ширины.

После того, как все конструктивные элементы будут подготовлены, следует выровнять то место, где сооружение будет располагаться. После этого насыпается и хорошо утрамбовывается слой щебня.

Далее стоит соорудить основание и только после него можно приступать к сборке каркаса строения. В результате проделанных манипуляций получится многогранник.

Если рёбра покрасить в разные оттенки, то сборка станет немного проще, так как путаницы не будет. Скрепить полученные равнобедренные треугольники специальными коннекторами.

После сборки каркаса на него нужно прикрепить листы из поликарбоната, которые будут иметь форму треугольника. Швы можно задкорировать по желанию владельца.

Твитнуть

Копу - OLX.pl

90 140
Ознакомьтесь с нашими последними объявлениями
90 137

Варшава, Среднеместье сегодня 07:18

.

Геодезический купол ⋆ Chodor-Projekt ⋆ Architekci i Inżynierowie. Энциклопедия PiWiki

Геодезический купол — самый известный тип сетчатых куполов на сегодняшний день. Первый купол такого типа был построен в 1923 году как купол планетария в Carl Zeiss Jena (рис. 1). Автором идеи геодезических куполов был инженер Вальтер Бауэрсфельд . Благодаря патентам и внедрениям Бакмастера Фуллера, изобретателя, не окончившего университет, но признанного архитектором, инженером и почетным доктором престижных университетов за заслуги в области геодезических куполов, - геодезические купола стали каноном современной архитектуры.Самый известный купол Фуллера был возведен в 1967 году на выставке в Монреале (рис. 2). Даже беглое сравнение показывает поразительное сходство куполов Бауэрсфельда и Фуллера. Размеры куполов различаются: диаметр первого составляет 16 метров, а диаметр второго – 76 метров. Потребовалось 44 года, чтобы построить геодезический купол в 5 раз больше.

Рис. 1. Первый геодезический купол Carl Zeiss Jena (Bauersfeld, 1923)

Рис, 2 Геодезический купол Montreal Expo диаметром 76 м, покрытый акрилом (Fuller, 1967)

Суть успеха геодезических куполов и Фуллера заслугой является разработка процедуры деления сферы на сферические треугольники.Описание этой процедуры на примере икосаэдра как исходного тела включено в американский патент 2682235 от 29 июня 1954 г. (рис. 3).

Рис. 3. Патент Р. Фуллера № US 2682235 от 1954-06-29

После решения задачи «возведения сферы в квадрат» были построены численные процедуры, позволяющие создавать экономичные и очень легкие покрытия. Экономичность проистекает из возможности аппроксимации наилучшей формы природы – «пузыря» посредством прямолинейных стержней и прямых плоскостей с небольшим изменением длины краев, т.е. легко сборных.Строго показано, что в общем случае нельзя аппроксимировать сферу брусками одинаковой длины или одинаковыми треугольниками — число различных элементов (стержней, треугольников, узлов углов между ребрами) возрастает с увеличением степени приближения сферы.

Рис.4 Геодезическое деление Фуллера

Фуллер предложил начинать аппроксимацию сферы начиная с икосаэдра (рис.4а) В таком икосаэдре 20 равносторонних треугольников - а это максимальное количество одинаковых равносторонних треугольников, которое можно натянуть на сферу.Дальнейшая процедура состоит в том, чтобы разделить каждый треугольник на шесть (рис. 4б), разделив каждую сторону на две части и проведя сферическую «прямую» в противоположную вершину. Таким образом, на поверхности сферы образуется 15 полных больших кругов. Это деление строго геодезическое, отсюда и название «геодезические купола». К сожалению, этого деления на практике недостаточно, потому что оно порождает механизм переключения (перехода узла). Нужны дополнительные ребра жесткости.Это можно сделать с помощью различных типов модульных перегородок в зависимости от целевого размера купола. Варианты деления показаны на рис. 4в. Следует подчеркнуть, что в результате таких делений треугольники вообще перестают быть равносторонними – длины сторон создаваемой сетки уже не совпадают, что, конечно же, удорожает сборку элементов. .

Увеличение разнообразия элементов с увеличением степени членения является одной из причин того, что геодезические купола (несмотря на их несомненные преимущества) часто используются при меньших пролетах и ​​несколько менее экономичны, чем другие типы сеток при большем пролете куполов.Высота сетчатых куполов обычно колеблется от 1/7 диаметра (плоские купола) до 3/4 диаметра (высокие купола). Для куполов диаметром более 60 м рекомендуются двухслойные покрытия толщиной (расстоянием между слоями) от 1/30 до 1/60 пролета, а для больших пролетов могут достигать 1/100 диаметра. .

Разделение сетчатой ​​поверхности купола в общем случае может быть выполнено несколькими способами, указанными в таблице 4 статьи Сетчатые купола: 1) Шведлеровским, 2) трехходовым (трехходовым), 3) прямолинейно-ламельным, 4) изогнутой пластины и, наконец, геодезический метод, который мы представим в пункте2 ..

Деление равностороннего сферического треугольника

В описании своего патента Фуллер дал два способа деления равностороннего сферического треугольника, т.е. треугольники, у которых все стороны равны.

  • Метод Фуллера 1 (по середине сторон) - рис. 5а: Треугольник I, II, II разделен таким образом, что точки середин сторон IV, V, VI соединены дуги больших кругов. В результате деления получаются: равносторонний треугольник IV, V, VI и равнобедренные сферические треугольники I, IV, VI; II, V, IV; II, VI, V, которые могут быть дополнительно подразделены методами, описанными в пункте 2.1. или 2.2, в зависимости от типа треугольника.

Рис. 5. Деление равносторонних треугольников методом Фуллера

  • Метод Фуллера 2 (по центру треугольника) - рис.5б: Треугольник I, II, II, разделен таким образом, что через его центр О проходят дуги большие круги, перпендикулярные оси симметрии треугольника (штрихпунктирная линия). Это дает вам шесть точек разделения: IV, V, VI, VII, VIII, IX. Затем точки IV и IX, V и VI, VII и VIII соединяются между собой дугами больших окружностей и внутри исходного треугольника получается правильный сферический шестиугольник IV, V, VI, VII, VIII, IX.Этот шестиугольник состоит из 6 новых равносторонних треугольников, которые можно разделить на 1 или 2 методом Фуллера.

Количество различных производных ребер, полученных при делении методом Фуллера, зависит от степени деления n, т. е. количества сегментов, на которые была разделена сторона основного сферического треугольника, и составляет:
n / 2 (n/2 + 1) для n = 6k-1 в = 6k-2 (k = 1,2,3, ...),
(n + 1) 2 /4 для n = 6k-3 и n = 6k-4 (k = 1,2,3,...),
n (n + 3)/6 для n = 3k (k = 1,2,3,...).
Например, для n = 6 = 3 · 2 различных ребер будет 9 = 6 (6 + 3) / 6.

Тарнаи представил метод деления сферического треугольника, показанный на рис. 6

Рис. 6 Деление сферического треугольника методом Тарнаи

 

Три стороны 4-4-4 разделены на n сегментов ( на рис. 6, например, восемь), омонимичные точки деления (3-3, 2-2 и т. д.) соединяются между собой большими окружностями, перпендикулярными симметричной 4-0 и до пересечения с этой осью . Эта процедура называется расщеплением энной степени.Деление по методу Тарнаи дает для n, кратных трем, одинаковых равнобедренных треугольников, а для n, не кратных 3, мы получаем равнобедренные треугольники и один центральный равносторонний треугольник. Число производных треугольников в делении степени n равно n 2 , а количество различных ребер многогранника равно n

Деление равнобедренного сферического треугольника

В своем патенте Фуллер также представил метод деления равнобедренный сферический треугольник. Суть метода представлена ​​на рис.7.

Рис. 7 Разбиение равнобедренного треугольника по методу Фуллера

 

Симметричная ω, заключенная между двумя равными катетами m-длинного треугольника, делится на n равных сегментов (рис. 7а). Дуги больших окружностей проводят через точки деления, перпендикулярно симметричной и к пересечению с катетами треугольника Из точек пересечения дуги больших окружностей проводят параллельно сторонам через точку симметричного деления определено на предыдущем шаге. Мы получили разбиение сферического треугольника на n 2 сферических треугольников с разными длинами сторон l и , расположенных в соответствии с рис.7б. Основание треугольника разбивается на n/2 различных сегментов при четных n или на (n+1)/2 сегментов при нечетных n.

5.5)g методом Фуллера. Тело типа (5,5,5)g представляет собой многогранник с ребрами трех пятиугольных граней, сходящимися в каждой вершине. Буква g означает, что стенки дополнены правильными пирамидами с треугольными гранями и вершиной, лежащей на поверхности сферы, описывающей многогранник.. Оптимальное разбиение сферы на шестиугольные ячейки

Оптимальное разбиение сферы на шестиугольные ячейки, т.е. деление, при котором получается большое количество одинаковых шестиугольных ячеек, было предложено в работах и. На рис. 8 показан результат деления порядка n = 4,6 или 8, а также приведены сферические углы и длины сферических сторон (также измеренные в угловой мере), необходимые для вычисления деления по правилам сферическая тригонометрия. Различные типы шестигранников маркируются буквами A, B, C, D.Вместе с увеличением степени приближения происходит увеличение количества типов. При n = 2 у нас есть два разных типа шестиугольников, а при n = 6 шесть разных типов в показанном фрагменте купола.

Рис. 8. Разбиение сферического икосаэдра на сферические шестиугольники для n = 2, in = 4 и сферические сетки с шестиугольными ячейками для n = 4,8, 16

 

Исходный икосаэдр геодезический купол, описанный в пункте 1. (Инжир.4. и 8) исходным телом для последующих делений является икосаэдр.

На рис. 9 показан исходный икосаэдр (рис. 9а) после разделения каждого ребра на 4 равные части (рис. 9б) – точки деления на ребрах порождают деление на 16 равносторонних треугольников. Спроецировав эту сеть треугольников на сферу, описанную на икосаэдре, мы получим на его поверхности 320 сферических треугольников. На их основе можно построить традиционный многогранник со 162 вершинами, 480 ребрами и 320 гранями (рис. 9в).Полученная аппроксимация приводит к пяти различным типам треугольников, отмеченных разными цветами на рис. 9г), а поверхность сферы аппроксимируется 320-м сферическим треугольником.

Рис. 9 Геодезическое членение икосаэдра а), б) деление стены на 16 треугольников, в) проекция б) на сферу: г) цветовая маркировка различных сферических треугольников

Количество различных сферических треугольников увеличивается с возрастающая степень деления. На рисунках 10а и б показаны аппроксимации 8 (а) и 16-й степени соответственно.Купол 16-й степени состоит из 5120 стен, и отклонение от поверхности сферы практически незаметно.

Рис. 10 Геодезическое деление: а) 8-я степень, б) 16-я степень. Цвета обозначают различные сферические треугольники

 

Исходный куб и додекаэдр

Другие многогранники также могут быть использованы в качестве основы для построения геодезической сферы. При использовании многогранников, стенки которых не являются треугольниками, предварительно триангулируйте эти стенки. Примерами являются геодезические сферы, построенные на основе куба и правильного додекаэдра (рис.10).

Рис.11 Геодезическое деление на основе: а) куба, б) додекаэдра

 

Модификации Веннингера

Математик о.

Магнус Веннингер классифицировал все 75 однородных многогранников.

Архитектурные варианты Wenninger

Вводя конечную толщину оболочки и ширину линии разъема (т. е. физические трехмерные размеры) стержней геодезических куполов, Wenninger получил много интересных композиций, которые являются источником вдохновения для современных архитекторов.

Преимущества геодезических куполов

С инвестиционной точки зрения геодезические купола характеризуются очень низким расходом стали на единицу площади перекрываемой площади.Во введении к своему изобретению Фуллер сообщил, что в обычных крышках часто используется 22 кг/м 2 , и он обнаружил, что только 0,35 кг/м 2 будет достаточно, пока крышка натянута на сферическую сферу, а основные структурные элементы будут соединены в геодезическую схему путем аппроксимации больших окружностей и создания трехсторонней (трехсторонней) сетки. С сегодняшней точки зрения такой низкий расход строительного материала часто называют «конструкция легче воздуха» и трактуют как риторическую фигуру.Фактический расход стали в реализованных куполах достигает нескольких кг/м 2 и в несколько раз ниже, чем в стандартных стальных кровлях.

Геодезические купола из других материалов (дерева или даже железобетона) также отличаются очень низкой материалоемкостью, практически недостижимой при других видах покрытий. Конкурентоспособными могут быть только натяжные покрытия, но в случае с этими покрытиями экономия на самом покрытии практически расходуется на огромные фундаментные блоки.

Еще одним преимуществом геодезических куполов является малое количество различных элементов, особенно для малых пролетов (пункт 2), что облегчает сборку и сборку.

Сфера сферы – это минимальная площадь, что на практике означает, что геодезический купол содержит как минимум на 30% меньшую площадь поверхности, чем в обычной конструкции.

Практика и… недостатки геодезических куполов

Описано в пункте 3.1. преимущества геодезических куполов, к сожалению, на практике не реализуются.Вырезание треугольников или шестиугольников из листа материала очень неэкономично и в результате теоретическая прибыль на поверхности (30%) практически компенсируется технологическими потерями. Если мы хотим избежать этого, мы должны делать аккуратные и точные разрезы и избавляться от отходов.

Установка стандартных дверей и окон в купольной конструкции гораздо сложнее, чем в плоских стенах классических зданий, простые прямоугольники внутри треугольников просто не влезают, если только не использовать индивидуально подогнанные окна и двери формы, адаптированной к геодезической сетка.Купольные купола принципиально отличаются от традиционных зданий и требуют иных технологий строительства. Геодезические купола не рекомендуются для строительства обычных домов или зданий, а скорее для: теплиц, навесов, складов, беседок, садово-парковой архитектуры, бассейнов, зимних садов и т.п. частей купола, где собирается теплый и влажный воздух, что приводит к проблемам с конденсацией и резкому ухудшению теплового и влажностного комфорта с усилением процессов гниения.

Если по функциональным причинам необходимо изменить оптимальную форму геодезического купола, он, скорее всего, потеряет большую часть преимуществ использования геодезических решений.

Крупнейшие геодезические купола, построенные к августу 2015 года, приведены в таблице 1

Таблица 1 Крупнейшие геодезические купола 90 032 90 154 90 155 90 156 90 157 159 90 164 90 165 90 166 90 164 90 165 90 166 90 156 90 166 млн 90 170 Фукуока купол,
Fukuoka, Япония 90 170 90 168 90 170 90 164 90 156 90 168 2
187 млн ​​90 170 90 168 Nagoya Dome,
Nagoya, Япония 90 170 90 168 90 185 90 170 90 164 90 156 90 160 90 164 90 156 90 168 3
180 млн
1 ARAB170168 170170168 4
161 M Tacoma Dome,
Tacoma, Вашингтон, США 5
160 м Superior Dome,
Университет Северного Мичигана.
Маркетт, Мичиган, США,
[18] 6
140 м MSC Dome,
Боливия
, Geometrica, Inc. 7
133 м 90 170 Купол Рувайса Абу-Даби,
, Geometrica, Inc. 8
153 м Walkup Skydome,
Университет Северной Аризоны.
Флагстафф, Аризона, США
[19] 9
143 м Poliedro de Caracas,
Venezuela
TC Howard of Synergetics, Inc
и чартерная промышленность 134 M168 10 Round Valley Ensphere
Springville-Eagar, AZ, USA

4 11
134 м Бывшая еловая гусиная ангар,
Long Beach, California, USA 90 170 90 168 90 170 90 156 90 168 12
122 м Plastics Storage
объект: Mai Liao, Taiwan 13
70 M
70 M Long Island Residential
Long Island, Нью-Йорк,

Геодезические купола имеют ряд преимуществ, как описанных выше, которые, однако, истощаются с увеличением размера покровов.Очень большие купола, которые строятся в настоящее время, обычно имеют иную структуру, чем геодезическая. Например, самый большой купол в мире (по состоянию на 10 августа 2015 г.) имеет диаметр 310 м, а его конструкция представляет собой решетку, составленную из трех- переулки арок с кривыми, адаптированными к поверхности купола (рис. 13).

Рис. 13 Конструкция купола Национальный стадион Сингапура

Ссылки на статьи _______________
Конец

Вот так:

Нравится Загрузка...

Аналогичные позиции

.

Геодезические купола и сферы Веннингера | Вроцлавский математический портал

Изменяя структуры, описанные на предыдущих страницах этой главы, вы можете строить геодезические купола (также известные как геодезические сферы) или многогранники, которые очень хорошо аппроксимируют поверхность сферы. Они нашли применение в архитектуре в качестве привлекательного, прочного и самонесущего (т.е. не требующего внутренних опор) кровельного покрытия (фото 1-3).

Рис.1-2 Злоте Тарасы, Варшава Рис. 3. Зоологический сад, Вроцлав

Первый геодезический купол был построен в 1923 году по проекту немецкого инженера Вальтера Бауэрсфельда для планетария в Йене. В конце 1940-х годов эти идеи были развиты и популяризированы американским конструктором, архитектором, картографом и философом, ярким представителем направления хай-тек Ричардом Бакминстером «Баки» Фуллером (1895-1983).Он также впервые употребил название «геодезический купол».Полусферические каркасы его зданий были удивительно прочными, устойчивыми, простыми в строительстве и низкими затратами на производство (они позволяли добиться хорошего приближения к сферической форме при минимальном количество материала) ажурные пятиугольники и шестиугольники, разделенные на треугольники В этом и заключался секрет успеха, то есть получение очень высокой прочности по отношению к весу конструкции.Треугольник является единственным жестким многоугольником. Использование его в качестве конструктивного элемента позволило получить прочные, легкие и эффективно спроектированные самонесущие крыши, т.е. без колонн, поперечных стен и других опор внутри. Такие сооружения стали каноном современной архитектуры (фото 4-6). Дизайн Ричарда Бакминстера Фуллера также вдохновил на создание модели футбольного мяча с пятью и шестиугольниками, которая широко используется сегодня (эта модель, впервые выпущенная Adidas в 1950 году, часто упоминается как модель Бакминстера).

Рис. 4. Geode в парижском Музее науки и промышленности La Vilette Рис. 5. Швейцарская башня в Лондоне Рис. 6. Крыша Британского музея в Лондоне

Способ построения многогранников с треугольными гранями, сближающими сферы, проследим на примере геодезического купола четвертой степени на основе правильного икосаэдра (рис.1). Разделим каждое его ребро на 4 равные части. Точки деления, полученные на ребрах, порождают деление каждой грани тела на 16 равносторонних треугольников (рис. 2).

Рис. 1 Рис. 2

Спроецировав эту сеть треугольников на сферу, описанную на икосаэдре, мы получим на его поверхности 320 сферических треугольников. На их основе можно построить традиционный многогранник со 162 вершинами, 480 ребрами и 320 гранями (рис.3). На первый взгляд может показаться, что его грани представляют собой равносторонние треугольники. Однако минутное размышление позволяет понять, что такими могут быть только некоторые стены. Действительно, в описываемой модели имеется пять различных типов треугольников (рис. 4). Какие из них равносторонние?

Рис. 3 Рис. 4

Описанный выше многогранник достаточно хорошо аппроксимирует поверхность сферы. Большая точность может быть достигнута путем построения геодезических сфер более высокой степени.На рисунках 5 и 6 показаны геодезические сферы 8-й и 16-й степени соответственно. Купол 16-й степени состоит из 5120 стен, и отклонение от поверхности сферы практически незаметно.

Рис. 5 Рис. 6

Другие многогранники также могут быть использованы в качестве основы для построения геодезической сферы. При использовании многогранников, стенки которых не являются треугольниками, предварительно триангулируйте эти стенки.Примерами являются геодезические сферы, построенные на основе куба (рис. 7) и правильного додекаэдра (рис. 8).

Рис. 7 Рис. 8

Изготовление моделей этих многогранников (особенно куполов более высокой степени) в «разумном» масштабе не дает удовлетворительных результатов.Всех тех, кто все еще хочет попробовать свои силы, я отсылаю к программе PolyPro, доступной (также на польском языке) здесь.Содержит большую библиотеку многогранников, среди которых можно найти геодезические сферы ступеней 1-6, построенные на основе платоновых многогранников.

Магнус Веннингер (уже несколько раз упомянутый в галерее, например, здесь) заметил, что внесение определенных изменений в структуру геодезических сфер открывает путь к большому количеству очень привлекательных моделей. Суть дела в том, что, разделив стенку, например, икосаэдра на более мелкие треугольники, мы закрашиваем некоторые из них, в результате чего получаем (более или менее) интересный узор на поверхности многогранника (рис.9, 10).

Рис. 9 Рис. 10

Проекция выбранных треугольников на две концентрические сферы, а затем их соединение позволяет получить очень интригующую пространственную структуру (рис. 11, 12).

Рис. 11 Рис. 12

Использование нескольких цветов подчеркивает структуру такой модели (рис. 13).

Рис.13

Использование геодезической сферы высокого уровня дает довольно большую свободу в создании орнамента. Ниже мы представляем галерею моделей, выполненных описанным выше способом. При нажатии на миниатюру открывается большое фото в новом окне. Фотографии похожих моделей Magnus Wenninger можно посмотреть здесь.

Все чертежи и сетки некоторых моделей, представленных на этой странице, были экспортированы из Great Stella.

.90 000 Архитектура: структуры Бакминстера Фуллера «Баки» 90 001
Данные

Преподаватель

Тема

12.07.2015

Доктор хаб. Ирма Козина

Доцент кафедры истории искусств Силезского университета

Архитектура: конструкции Buckminster Fuller "Bucky"

Бэкминстер Фуллер, известный как «Баки», был дизайнером, поэтом, философом, автором целостной концепции Земли и, прежде всего, создателем особых конструкций, вдохновляющих многих художников.Один из них – скульптор Кеннет Снельсон – автор гигантских абстрактных скульптур, использующих изобретенные Фуллером тенсегрити, структур, т.е. таких, в которых стабилизируются растягивающиеся и сжимаемые, жесткие и упругие элементы.

Согласно Фуллеру, языком описания реальности может быть язык математики. Число 3 было для него особенно важно как число треугольника, являющегося стабилизирующей фигурой. Таким образом, устойчивым твердым телом будет тетраэдр, состоящий из треугольников, т. н. тетраэдр . Однако устойчивая фигура или твердое тело — не лучшая ситуация, потому что с такой системой ничего не поделаешь — приложенная сила разрушит ее. Лучше система, состоящая из устойчивых и неустойчивых элементов, как, например, наше тело, состоящее из устойчивых элементов — костей и нестабильных элементов — мышц.

Самая известная конструкция Фуллера — геодезический купол — многогранник, составленный из шестиугольников и пятиугольников, разделенных на треугольники, отображающие поверхность сферы.Ученики Фуллера построили целый город из таких куполообразных домов. В 1967 году на Всемирной выставке в Монреале американский павильон был встроен в геодезический купол, похожий на одуванчик. Таких куполов сегодня в мире много. Шаблон футбола, использовавшийся в 1970–2006 годах, также был основан на этой структуре.

Другие идеи от Фуллера: Dymaxion House — круглый дом в форме шахты, обшитый листовой сталью, или Dymaxion Car — футуристический автомобиль вытянутой, обтекаемой формы.

Он тоже воспользовался многогранником для воссоздания формы Земли, а потом разбил многогранник на части, а потом оказалось, что после разборки земли сошлись, а Земля - ​​это остров в океане.

Он также придумал, что небоскребы можно сажать, как деревья.

Лауреаты Нобелевской премии, открывшие футбольную структуру углерода С60, назвали эти соединения фуллеренами в честь строителя геодезического купола.

(сост.Александра Манька-Чмура) 90 050 90 013

.

Геодезический купол

Геодезический купол

младших школьников классов IIA, IIC, IID взялись за необычное задание - создание моделей геодезического купола.
Геодезический купол представляет собой многогранник, составленный из треугольников с поверхностью, подобной сфере. Это прочная и легкая конструкция, построенная на полусферическом каркасе из ажурных пятиугольников или шестиугольников, разделенных на треугольники, являющиеся единственными жесткими многоугольниками.
Учащиеся начали свою работу с изготовления 65 бумажных трубочек, затем произвели замеры длины и расчеты.Они тщательно следовали инструкциям. Они сотрудничали друг с другом, чтобы соединить все элементы здания, хотя временами это было непросто, так как некоторые бумажные трубочки оказывались слишком слабо скрученными, слишком гибкими. Эффектами их работы можно полюбоваться на выставке в библиотеке. Жаль, что не все конструкции пережили транспортировку в школу.
Также стоит отметить, что продвижением куполов занимался американский дизайнер - Ричард Фуллер, отсюда и другое название "Fuller Dome".Они позволили создавать конструкции, покрывающие большие поверхности, без использования столбов и балок. Так строят, например, планетарии. Эти типы зданий обладают высокой устойчивостью к снегопадам, землетрясениям и ветрам.
Такие купола можно найти в Польше - Złote Tarasy в Варшаве или здание во Вроцлавском зоопарке и в мире - Montreal Biossphere в Монреале, чаши планетария, церкви, спортивные залы, выставочные залы во многих других странах.

младших школьников классов IIA, IIC, IID взялись за необычное задание - создание моделей геодезического купола.

Геодезический купол представляет собой многогранник, составленный из треугольников с поверхностью, подобной сфере. Это прочная и легкая конструкция, построенная на полусферическом каркасе из ажурных пятиугольников или шестиугольников, разделенных на треугольники, являющиеся единственными жесткими многоугольниками.

Учащиеся начали свою работу с изготовления 65 бумажных трубочек, затем произвели замеры длины и расчеты. Они тщательно следовали инструкциям. Они сотрудничали друг с другом, чтобы соединить все элементы здания, хотя временами это было непросто, так как некоторые бумажные трубочки оказывались слишком слабо скрученными, слишком гибкими.Эффектами их работы можно полюбоваться на выставке в библиотеке. Жаль, что не все конструкции пережили транспортировку в школу.

Также стоит отметить, что продвижением куполов занимался американский дизайнер - Ричард Фуллер, отсюда и другое название "Fuller Dome". Они позволили создавать конструкции, покрывающие большие поверхности, без использования столбов и балок. Так строят, например, планетарии. Эти типы зданий обладают высокой устойчивостью к снегопадам, землетрясениям и ветрам.

Такие купола можно найти в Польше - Złote Tarasy в Варшаве или здание во Вроцлавском зоопарке и в мире - Montreal Biossphere в Монреале, чаши планетария, церкви, спортивные залы, выставочные залы во многих других странах.

.

Тег: геодезический купол - Deccoria.pl

Тег: геодезический купол - Deccoria.pl

Нет Результатов Поиска

Нет Результатов Поиска

Нет Результатов Поиска

Нет Результатов Поиска

Нет Результатов Поиска

Нет Результатов Поиска

Нет Результатов Поиска

Нет Результатов Поиска

Отключить это уведомление

Ваш браузер устарел.Чтобы обеспечить большую безопасность, удобство и удобство использования этого сайта, пожалуйста, обновите свой браузер.

Вам нравятся красивые интерьеры и сады?

Ищете вдохновение?

Deccoria - это место для вас!

Договоренности Покажи, как ты живешь, посмотри, как живут другие

Вдохновение Создайте собственное вдохновение

Фильмы Поделитесь своим плейлистом

Форум Обсудить, задать вопрос эксперту

Артикул Интересные темы и практические руководства

Профили компаний Найдите специалиста, покажите свою продукцию

Информационный бюллетень

На указанный адрес электронной почты отправлена ​​ссылка, по которой следует перейти для подтверждения подписки.

Спасибо!

На указанный адрес электронной почты отправлена ​​ссылка, по которой необходимо перейти для подтверждения подписки.

Спасибо!

Уведомления

Отметить все как прочитанные

Информация

Вы не можете выполнить это действие. Это окно закроется автоматически через 3 секунды.

Закрой его

.

Что такое геодезические купола?

Геодезические купола — это структуры, которые аппроксимируют сферы или частичные сферы путем размещения прокладок в виде правильных многогранников вокруг поверхности сферы. Геодезические купола могут состоять из треугольников, шестиугольников или других многогранников. Эти конструкции чрезвычайно прочны и стабильны и имеют самое высокое отношение объема к весу среди всех известных линейных конструкций.

В то время как Вальтер Бауэрсфилд построил первый геодезический купол в Германии в 1922 году, эта конструкция чаще всего ассоциируется с Бакминстером Фуллером, который в 1950-х гг.он самостоятельно разработал и популяризировал геодезические купола в США. Фуллер также получил патент на конструкцию. Фуллер считал, что благодаря многим преимуществам геодезических куполов, включая их относительную простоту строительства и более эффективное использование строительных материалов, они могут решить глобальные жилищные проблемы. Он также жил в собственном геодезическом куполе.

Геодезические купола обладают многими преимуществами по сравнению с уже упомянутыми. Они аэродинамичны, хорошо держат сильный ветер и особенно подвержены солнечному нагреву.Помимо того, что геодезический купол очень прочен, он является единственным искусственным сооружением, прочность которого увеличивается пропорционально его размеру.

Хотя в мире немало геодезических куполов, в основном состоящих из общественных и корпоративных структур, они так и не зарекомендовали себя как дома по ряду причин. Во-первых, их сложность увеличивает стоимость строительства. Кроме того, их необычная структура затрудняет соблюдение некоторых строительных норм и правил, таких как правила размещения дымоходов, противопожарных дверей и окон.Другие проблемы включают ненормальное распределение влаги внутри купола, которое может привести к повреждению мебели, и сложность разрушения конструкции, чтобы обеспечить уединение от других людей в доме. Геодезические купола также имеют тенденцию протекать во время дождя, а мебель, изготовленную в стандартных прямоугольных домах, может быть неудобно размещать внутри купола.

Многие из этих проблем были решены за счет улучшения конструкции на протяжении многих лет, и теперь есть простые в установке комплекты, с помощью которых люди могут построить свои собственные геодезические купола по цене, намного меньшей, чем стоимость традиционного дома.Однако в качестве жилья они по-прежнему непопулярны. В мире есть много известных геодезических куполов, в том числе космический корабль Уолта Диснея «Земля» в Эпкоте, Орландо, Флорида; Фантастический развлекательный комплекс и многофункциональная арена в Японии; и экологический комплекс Eden Project в Корнуолле, Великобритания.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ
.

Смотрите также

Читать далее

Контактная информация

194100 Россия, Санкт-Петербург,ул. Кантемировская, дом 7
тел/факс: (812) 295-18-02  e-mail: Этот e-mail защищен от спам-ботов. Для его просмотра в вашем браузере должна быть включена поддержка Java-script

Строительная организация ГК «Интелтехстрой» - промышленное строительство, промышленное проектирование, реконструкция.
Карта сайта, XML.