Круглый дом - новая форма для жизни

Окружающая среда современного человека это мир прямых линий. Улицы, дома, линии передач - во всем мы наблюдаем прямые линии и не менее прямые углы. В современной архитектуре царит культ прямоугольника. Это продиктовано технологической целесообразностью и экономически обосновано. Так скажет любой инженер, но согласится ли с этим природа? Она, также как и человек, стремится к оптимальности. Но вот, критерии у нее иные. В них тоже есть экономика, но другая. А еще в них есть физика и геометрия, согласно которым шар по соотношению объема к площади поверхности является более выигрышным в сравнении с кубом. А это значит, что для получения того же объема уйдет меньше материала. Ну чем Вам не экономика? Тот же комплимент можно подарить и другим производным круга - цилиндру, конусу, эллипсоиду и т.д.

Это первая, но отнюдь не последняя причина выбрать шар. И подтверждение этому мы видим в форме яиц, плодов деревьев, икринок, капель дождя, элементарных частиц и даже планет и светил. В мире всегда существовала устремленность к скруглению и наши далекие предки, не обремененные еще познаниями в инженерии, видели это и нередко для своих жилищ выбирали именно форму круга. Археологи находят этому подтверждение на всех континентах. Древние кельты строили свои дома в форме цилиндра с высокой конусообразной соломенной крышей. В ход шли материалы, имевшиеся по близости - камень, глина, дерево.

Или вспомните наши родные народности крайнего севера. Чум, сложенный в конус из жердей и крытый оленьими шкурами. Более сложная по форме яранга, дающая кров и тепло чукчам. А иглу эскимосов, вылепленная из снега, это же сфера в чистом виде.

Кочевники Азии испокон веков использовали в качестве крова юрту. Это каркасное сооружение, обтягиваемое плотной тканью, в своей основе имеет два базовых примитива - цилиндр и конус.

Перенесясь на американский континент, мы увидим традиционные вигвамы и типи, удивительно напоминающие чум. А форма глинобитных хоганов, в которых некогда селились индейцы Навахо, представляет собой полусферу, либо прямо покоящуюся на земле, либо приподнятую над ней бревенчатыми стенами с цилиндрическим периметром.

На всех обитаемых континентах мы найдем традиционные жилища с круглой формой. Современные архитекторы в последнее время тоже все чаще демонстрируют стремление не отставать от предков. И простое подражание здесь отнюдь не главный повод обратиться к округлым архитектурным мотивам. Есть масса других, более обоснованных причин сделать это. Преимущества, которые дает круглое жилище, неоспоримы:

1. Такой равномерностью распределения нагрузки между элементами конструкции как в шаре не может похвастать ни одна другая геометрическая форма. Незначительно уступают ей в этом состязании конус и цилиндр. Параллелепипед рядом с ними выглядит явным аутсайдером. Что это дает конструкции? Это положительно сказывается на ее прочности и устойчивости, значительно повышая сопротивляемость сейсмике. Недаром в местах с частыми землетрясениями число домов с округлыми очертаниями гораздо выше, чем в более спокойных регионах.
2. Повышенная прочность влияет не только на сейсмоустойчивость. По сути, сферическое здание представляет собой и стены, и кровлю одновременно. Такая конструкция способна нести на себе огромную распределенную нагрузку. Таковая возникает, например, в период обильных снегопадов. Сферическая кровля выдерживает до 700 кг/м². И это при том, что снег на ней не особо-то и склонен скапливаться, норовя сползти. Что уж тогда говорить о боковой нагрузке. При такой прочности и аэродинамической форме дома-сферы успешно противостоят ураганам силой до 250 км/ч.
3. Обтекаемость формы заставляет ветер огибать дом по касательной, мешая создавать области повышенного давления и тем самым снижая вероятность появления сквозняков.
4. Давно известное в геометрии свойство сферы предоставлять наибольший внутренний объем при той же площади поверхности позволяет застройщикам сэкономить на количестве материалов. И пусть вас не смущает кажущаяся нерациональность криволинейных форм, способная привести к перерасходу материала при раскрое. Рациональность сохраняется за счет того, что дом строится из многоугольных сегментов: треугольников, трапеций и т.д. Потери из-за сложности сегментов меркнут на фоне общей экономии, которая может достигать 20%.
5. Сэкономленные нами в предыдущем пункте материалы неизбежно ведут к облегчению конструкции, а это, в свою очередь, ведет к удешевлению фундамента.
6. Уменьшение совокупной площади стен и потолка куполообразного дома в сравнении с домом-коробкой снижает и теплопотери через них.
7. Тот факт, что большая часть стен в сферическом доме имеет округлый профиль, позволяет световому потоку от окон гораздо рациональнее отражаться и распределяться внутри помещения. Как результат, комнаты интенсивнее наполняются естественным светом, а хозяин дома экономит на освещении.
8. Пологость восходящих линий стен обеспечивает улучшенную конвекцию воздуха в помещении, не позволяя теплому воздуху застаиваться в необжитых уголках комнаты и в большей мере охватывать весь ее объем. В итоге имеем лучший обогрев помещения и экономию на теплоносителях в холодное время года. Летом этот эффект позволяет экономить уже на вентиляции и кондиционировании.
9. Куполообразный дом менее подвержен эффекту теневой стены, когда одна из внешних стен дома никогда не видит солнца. Напротив, такой дом с большей охотой подставляет свои бока солнышку, получая от него в ответ больше тепла и ласки.
10. Всем нам хорошо знакома реверберация звука в прямоугольных пустых помещениях, когда звук многократно отражаясь от стен, создает иллюзию эха. Сферические стены такому эффекту подвержены слабее. В таком доме будет меньше шума и больше комфорта.

У округлых форм есть и оборотная сторона. К недостаткам можно отнести следующие факторы:

1. В определенной степени недостатком сферических конструкций является сложность пространственного распределения нагрузки между конструкционными элементами и вытекающая отсюда сложность инженерных расчетов всей конструкции. Составить проект купольного дома может оказаться не под силу многим начинающим и неопытным архитекторам. Обращаться за подобными проектами следует только в хорошо зарекомендовавшие себя бюро.
2. Сложность пространственных линий и отсутствие прямых углов внутри такого помещения накладывают дополнительные требования к форме мебели и предметов интерьера. Чтобы гармонично вписать мебель в пространство комнаты, скорее всего, придется изготавливать ее на заказ.

Многие архитекторы современности прочат купольным домам большое будущее. Одним из них был живший в 20 веке американский инженер и изобретатель Ричард Бакминстер Фуллер. К его разработкам относится сферическая ячеистая оболочка, составленная из простых плоских форм - тетраэдров, грани которых изготавливаются из обычных стержневых элементов - труб или профилей. Несущая способность такой конструкции, названной «Геодезическим куполом», как показал Фуллер, достаточно высока, чтобы служить основой для постройки зданий. Фуллер предложил методику расчета такого купола и показал экономическую эффективность процесса его сборки из предварительно изготовленных элементов.

Как одного из идейных вдохновителей и пропагандистов купольного строительства среди отечественных архитекторов можно отметить Виталия Николаевича Гребнева. Он развил идею сферического домостроения до новых масштабов, предложив идею экополисов - современных технологичных поселений, активно использующих принцип единения с природой. Эта идея получила название «Архитектура ноосферы». В ней, среди прочего, исповедуется принцип ухода от кубических форм в сторону шара или яйца.

Продвигая свою идею в жизнь, свой загородный дом Виталий Николаевич возвел в виде нескольких яйцеобразных куполов. Объясняя это большей энергоэффективностью и снижением нагрузки на экологию. Архитектор уверен, что за его идеями будущее.