Виталий Гребнев: Преимущества купольных (сферических домов)

[athunder]

Чем сферические дома выгоднее панельных?

Строительство домов из различных панелей не так выгодно, как Вам кажется. Если Вы посчитаете стоимость зданий под цеха, землю, оборудование, отопление, электричество, амортизацию, зарплаты, налоги, материалы, транспорт, упаковки, время и т.д., что эти панели нужно будет возить за 50-100 км на стройплощадки, не побив - то окажется, что это совсем не так здорово. Да, собирать из панелей можно быстро, ну и что? А здесь и не надо быстро отливать всё то, что было перечислено. Всё это было давно передумано. Тем не менее, всегда рад любому грамотному движению в малоэтажном строительстве.

Панельно-щитовые дома делали ещё лет сорок назад, и они есть во многих посёлках, в народе их называли - «панельно-щелевые» (хотя сейчас технологии улучшились, но не кардинально). По сути, всё это какие-то «карточные домики», которые сейчас усиленно пропагандируются, а их ведь сносит ураганами и наводнениями и в Америке, и на Кубе, и во многих других странах целыми городами. Повезло, что до России ураганы пока не доходили.

Можно строить дома в различных стилях, которые существовали в истории, и дома-сферы не единственный, но по ряду параметров - наиболее оптимальный путь на сегодняшний и завтрашний день.

Почему сферические конструкции экономят энергию, затрачиваемую на отопление и охлаждение?

Ответ снова кроется в самой форме сферической конструкции. Чем меньше общая площадь внешней поверхности (стен и крыши), тем выше КПД энергозатрат на контроль климата в помещении. Внешняя площадь купола почти на четверть 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, теплопотери фундамента здания, в основном, зависят не от площади пола, а от длины периметра. Купол с меньшим отношением периметра к площади, чем у «коробкоподобного» дома», потеряет меньше теплоты 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, «коробкоподобный» 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 сквозняки, высасывающие тепло батарей наружу, а высосанный воздух замещается уличным.» (интернет).

В чём ещё преимущества сферических конструкций по сравнению с традиционным жильем?

Особенности интерьера купольной конструкции дадут 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.

Каковы преимущества дизайна купольных конструкций?

Так как мы говорим о круге, то купольные конструкции обладают неисчерпаемым потенциалом для индивидуализации проекта как изнутри (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.

Что Вас подвигло заниматься сферами, новыми технологиями?

Наша жизнь. Глядя на то, как все, прямо сказать, мучаются при строительстве не важно чего, работая ещё главным архитектором района, понимал − что-то надо делать: нельзя строить дорого, долго, материалоёмко и трудоёмко. Тогда вся страна стояла в «долгострое». Понял, что природа так не строит. Вдруг осознал − у природы нет прямого угла! Это было важное для меня открытие. С этого и начались первые помыслы о сфере: яйцо, голова, планеты, атомы, клетки и т.д.

Давно пришло время менять отношение к строительству − по нашим технологиям или по другим, но мы должны строить иначе: быстрее, легче и дешевле, созвучно с природой, миром.

Мы сделали в этом направление первые шаги.

Какие строительные материалы заложены при строительстве Ваших домов?

Изначально концепция продумывалась для строительства домов из цельновозведённых прозрачных сфер. И в 1991 году по её материалам была госэкспертиза при Совете Министров СССР с положительными отзывами: написали, что это манифест. Многие годы искал и ждал появления новых необходимых материалов. В 2001 г. узнал о разработках академика Соболева В.М., встречался с ним; он приблизился к созданию подобных материалов на основе обеднённых кремнезёмов, но массового применения этому пока нет.

Поэтому два года назад решил использовать существующие строительные материалы и технологии. Остановился на полистиролбетоне, как наиболее подходящем на данном этапе материале. Он хорошо сочетает в себе теплоизолирующие и прочностные характеристики, являясь, по сути, сверхлёгким бетоном на цементном вяжущем и вспученном (полистирольном) заполнителе. С 01.09.1999 на полистиролбетон введён в действие ГОСТ Р51263-99. За основу взял технологию, разработанную в Международном внедренческом центре строительных технологий.

По данной технологии дом площадью 180-250 м² с отделкой изготавливается за 2,5-3 месяца «под ключ».

Заинтересовали и технологии на основе вспененных кремнезёмов − таких, как «Эколит», «Силпор»; встречался с автором данной разработки − очень заманчиво, хотя пока эти материалы вдвое дороже полистиролбетона. Но эксперименты по данным технологиям мы начинаем проводить. Вообще, сейчас есть три патента на разные технологические процессы строительства быстровозводимых домов. Есть технологии, нацеленные на возведение строительных объёмов за 2-5 дней, в зависимости от назначения.

Возможна ли высотная застройка подобным методом, − а, следовательно, и использование идеи в урбанистических структурах?

Дело в том, что многие запрограммированы на то, что если строить высоко, то обязательно модульную секцию над секцией, и так до облаков, где отношение высоты дома к основанию стремится к бесконечности. Этакая «доминошная» застройка, как в Манхеттене: один дом тронь − все остальные попадают. Не говоря уже о том, насколько подобное строительство сейсмоопасно.

Сферы великолепно держат нагрузки на сжатие, это арки; поэтому при блокировании трёх, четырёх, десяти и более сфер в ансамбль, нагружая их общей лёгкой платформой, можно проектировать любой высоты объёмно-пространственные композиции. Монтировать металлические опоры с каким-нибудь зеркальным напылением, чтобы они отражали свет и "пропадали" визуально. На платформах монтируются другие сферы, висячие сады, рекреации и т.п., и так вверх и вширь, включая в пространственные ансамбли старинные жилые дома, пруды, парки и т.п. Но это мы будем делать из лёгких, прозрачных, цельновздутых сфер.

В городских структурах наши технологии нашли бы применение в большом диапазоне строительных объектов: кафе, магазины, офисы, салоны и т.п. При совершенствовании технологии возможно создавать многофункциональные пространственные композиции в воздушной среде, монтируя их на металлических площадках, поднимая на 5-6 метров над землей, − и тем самым не используя дорогую городскую землю. В подобных «воздушных» городских композициях могут размещаться дефицитные гаражи с въездом по пандусам, и мы наконец-то освободили бы дворы для людей. Там могут располагаться детские сады, магазины, спортзалы, салоны, выставки и т. п. Зачем всё это строить непосредственно на земле, с тяжёлыми фундаментами, толстыми стенами?…

Какие материалы будут использоваться при отделке домов?

Наружные поверхности сфер обрабатываются, в зависимости от проекта, цементными растворами с армированными добавками с последующим покрытием цветными гидрофобизаторами, естественным камнем, керамикой, нанесением различной фактуры.

Внутренние поверхности стен − это те же возможности, что сейчас используются при отделке поверхности в интерьерах. В верхней части сферы монтируется светопрозрачный купол, покрытый двумя слоями ячеистого или монолитного поликарбоната, с вентиляционным отверстием.

В чем обобщённые экономические преимущества возведения сферических строений?

Согласно проведённым расчётам, возведение домов-сфер является экономически выгодным по сравнению со строительством по традиционным технологиям.

Поверхность шара примерно на 20% меньше, чем поверхность куба такого же объёма. Это означает, что при строительстве сферических сооружений нужно меньше материалов, чем на прямоугольные.

• Стены. Для возведения стен жилого пространства единого объёма с двумя этажами площадью 200 м2 нужно отлить стены площадью 270 м2 при толщине стены 300-350 мм, общий вес стен будет около 25 тонн. Для того, чтобы возвести стены из кирпича толщиной 510 мм, необходимо 165 м3 материала. За вычетом оконных и дверных проёмов общий вес кирпичных стен с раствором составляет 400 тонн. Для доставки кирпича к месту стройки потребуется свыше 30 КАМАЗов и кран для погрузки-разгрузки. Стоимость 1 м3 кладки в каждом районе будет варьироваться, но со всеми расходами будет находиться в пределах 6000-7000 руб/м3. Подобное строительство отличается высокой трудоёмкостью, материалоёмкостью и долговременностью. При применении новой технологии (дома-сферы) заливаются сразу 3 опалубки общей площадью 90 м2 за 1-2 дня. Время высыхания для демонтажа опалубок - 3 часа. При хорошей погоде время изготовления стен составляет 5-7 дней. Стоимость находится в пределах 2000-2500 руб/м3 (пеносиликальцит). Время схватывания 1-2 часа. При использовании данной технологии в опалубки вставляется шланг, и заливается пеносиликальцит, а не разносятся по этажам кирпичи. Строительство ведётся без применения подъёмных кранов. Соответственно, изменятся в сторону значительного удешевления и экономические показатели.
• Кровля. Известно, что в коттеджном строительстве стоимость кровли составляет 25-30% от СМР (строительно-монтажных работ) в целом. В сферических объёмах стены одновременно являются и крышей. Как таковой кровли нет, она является составной частью общего объёма. А такая беда всех прямоугольных домов в нашем климате, как падающие сосульки, - в сферических объемах отсутствует, что делает данный вид домов безопаснее для человека.
• Фундаменты. Общая нагрузка на грунт дома с фундаментными кольцами составляет 7-10 г/см2. Такие дома можно ставить на слабых заболоченных грунтах, в тундре. Изготавливаются кольцеобразные, армированные бетонные или пеносиликальцитные фундаменты, поднятые над уровнем земли на подушке из ПГС (песчано-гравийная смесь). При этом фундаменты являются и отмосткой. В фундаментах есть пояс технологических проёмов, которые заполняются пеносиликальцитом или полистиролбетоном, выполняя функцию ограждения от промерзания. Строительство таких фундаментов обходится значительно дешевле.
• Системы отопления и вентиляции. С точки зрения теплотехники, сфера - идеальная по энергосбережению форма. Источниками тепла могут быть все существующие системы теплоснабжения. Температура распределяется по всему дому равномерно, без перепадов. Для зимнего отопления достаточно тёплых полов на первом этаже. Кроме того, светопрозрачный купол зимой, в солнечную погоду, даёт дополнительное тепло во внутреннее пространство дома. Вентиляцию необходимо делать не только в кухнях и туалетах, а и в спальнях и других жилых помещениях, чтобы дышать экологически чистым ионизированным воздухом, насыщенным заряженными аэроионами. «Эти системы для куполов мало чем отличаются от традиционных, кроме КПД расчетов, где, как правило, требуется на 30-40% меньше мощности калорифера или кондиционера, чем в стандартном прямоугольном доме. Не следует забывать и о том, что проект предусматривает пассивное отопление и кондиционирование, использующее солнечную энергию. Современные теплообменные системы для купольных конструкций позволяют экономить на отоплении за счёт дополнительного нагрева тёплым воздухом, покидающим помещение через вентиляционные воздуховоды и дымоход».
• Время. Время - одна из самых главных величин, определяющих строительный процесс. При доведении технологии до отлаженного и быстрого взаимодействия всех составляющих, жилые дома и другие объекты возможно выполнять за 1-2 месяца «под ключ», в зависимости от объёма. Одним из факторов, сокращающих длительность строительства, является то, что при данной технологии объекты возводятся сразу на месте и исключена характерная для традиционных строительных технологий перевозка тяжелых стройматериалов издалека.

Будут ли армироваться сферические стены и как?

Здесь-то как раз и работают уникальные возможности сферы, шара. У скорлупы нет арматуры − а попробуйте раздавить. Раздавите лампочку в руках?

Металлическая арматура-клетка − это великолепный экран, экран от всех живых биоэнергетических потоков. Большинство из нас поместили в железную клетку Фарадея.

Мы будем стремиться к полному отказу от арматуры, пока же используем до отметки 0,6 м редкое армирование, чтобы «защемить» основание, но и здесь предпочитаем базальто-пластик.

Сферические поверхности и раньше строились и возводились конструкторами, архитекторами; в чём здесь новизна?

Конечно. Посмотрите на небо, на капли дождя, на бутоны цветов − везде сферы. И люди строили сферы. Но технологии их создания были очень сложными, материалоёмкими, долговременными, дорогостоящими. Они монтировались из огромного количества деталей, заказанных специально для данной постройки.

Строили павильоны, спортзалы, общественные заведения, культовые здания: церкви, мечети, минареты, − но всё это для разового пребывания человека, всё это не масштабно с человеком. Ввиду этого построено довольно мало сфер в мировой практике, если не брать культовых зданий. Было построено несколько яйцеобразных, иногда сферических домов в Европе, но всё это строилось по собственной инициативе, индивидуально − соответственно, долго и дорого.

Мы предлагаем технологии быстровозводимых объёмов с практически любым функциональным назначением, а это большая разница.

Нужно не бывать раз в полгода в сферических пространствах, а жить в них.

Жизнь в сферическом доме лечит организм.

Источник: http://sfera-grifona.com/faq.html