En la mente de la mayoría de las personas, un edificio de apartamentos es una caja rectangular bajo un techo inclinado.
La actitud hacia las estructuras de contorno esférico y abovedado es doble. Muchos de ellos, que atraen la atención con su inusual apariencia de "espacio", plantean dudas sobre la confiabilidad y conveniencia de vivir.
Este artículo le ayudará a superar el estereotipo "cúbico" imperante, a estudiar objetivamente las ventajas y desventajas de las casas abovedadas, a evaluar la posibilidad de su construcción independiente.
Esfera del hogar: ¿el capricho de un arquitecto o un toque de la naturaleza?
Para empezar, el hombre tomó prestados muchos inventos destacados de la naturaleza, observando la vida de los animales. Dirijamos nuestra atención a la "tecnología" que utilizan las aves para construir sus hogares. Es fácil ver que no hay ángulos rectos en ninguna parte. Hemisferios, bolas, círculos: solo tales formas son reconocidas por la naturaleza. Resulta que la "caja" viviente que tanto amamos no es en absoluto la corona de la creación.
Llamando la atención sobre este fenómeno natural, los ingenieros investigaron las propiedades mecánicas de las estructuras esféricas y abovedadas. Resultó que no solo tienen una excelente aerodinámica, sino que también son mucho más fuertes que los rectangulares.
La superficie esférica es energéticamente impecable. Con su volumen interno máximo, tiene un área mínima. Por lo tanto, en una estructura abovedada, la pérdida de calor al ambiente externo es varias veces menor que en una casa común. No en vano, los habitantes del Ártico, los esquimales, han construido iglús esféricos con nieve durante siglos. La experiencia práctica les dijo lo que debería ser una estructura a prueba de viento y energéticamente eficiente.
Hoy en día, las casas esféricas han pasado del campo de los teóricos a la categoría de tecnologías prácticas para la construcción ecológica. Miles de personas en todo el mundo han apreciado sus ventajas y no se arrepienten de su elección.
Ejemplos y variedades de estructuras de domo.
Una estructura esférica se puede construir de dos formas:
- En forma de cúpula geodésica (ensamblada a partir de celdas de marco triangular, unidas mediante elementos nodales – conectores).
- De puntales doblados o segmentos arqueados conectados por cimas (domo estratodesico).
Cúpula geodésica
Cúpula estratodesica
Bastidores de madera doblados y encolados para el montaje de una cúpula estratodesica
La tecnología de la cúpula estratodesica se utiliza para ensamblar las "cúpulas" de las iglesias ortodoxas. La cúpula geodésica nos llegó desde América. El ingeniero Fuller es considerado su inventor.
A pesar de las diferencias de apariencia, estas estructuras se caracterizan por un peso mínimo, una gran rigidez y estabilidad.
Las casas esféricas se pueden construir con cualquier material, desde poliestireno hasta hormigón. La elección de una opción específica depende del equipo técnico del contratista. Para la construcción de edificios residenciales, las estructuras con marco de madera se utilizan con mayor frecuencia.
Hay varias razones para esto. La madera es un material duradero y respetuoso con el medio ambiente con alta resiliencia. Las cúpulas geodésicas se ensamblan a partir de vigas de madera, conectadas con conectores de acero.
Marco de casa basado en una cúpula geodésica
Las estructuras residenciales estratodesicas se construyen a partir de vigas dobladas y encoladas.
Marco de construcción basado en una cúpula estratodesica
La tecnología de construcción esférica japonesa se basa en el uso de bloques de espuma doblados con cerraduras. A partir de ellos se ensamblan pequeños edificios de un piso. La espuma de poliestireno en una casa así realiza dos funciones a la vez: un material estructural y un calentador.
Una casa iglú moderna no se construye con nieve, sino con un "caparazón" de espuma.
El peso mínimo de la casa de la esfera permite que se erija sobre una base de tira o pilote poco profunda. Para aislar las secciones, utilice lana mineral, paja, lana ecológica o espuma.
El tipo más común de techado son las tejas bituminosas blandas. Este material encaja perfectamente en superficies curvas.
Casa-esfera cubierta con tejas bituminosas
Los partidarios de la construcción ecológica optan por las tejas de madera, tablones delgados que forman una capa escamosa original.
La teja de madera se ve natural en un edificio esférico
Casa de dos niveles basada en una cúpula estratodesica con revestimiento de tejas
Recientemente, han aparecido en el mercado nuevos materiales, idealmente adaptados para crear una alfombra de techo sin costuras. Se trata de "corcho líquido" (partículas de corcho en un polímero acrílico) y caucho líquido.
Como ya hemos dicho, el material para la construcción de una casa esférica se puede variar. Si el hormigón es tu favorito, no hay problema.
Utilizando tecnología de pulverización, es posible erigir estructuras abovedadas a partir de hormigón ligero.
Las tecnologías modernas permiten construir casas de este tipo utilizando encofrados neumáticos de PVC, sobre los que se aplica aislamiento de espuma. Luego, se coloca una jaula de refuerzo sobre el aislamiento y se le aplica una mezcla de concreto usando el método de pistola.
No se puede construir una casa esférica solo con bloques de paja. Este material se utiliza como aislamiento. La pajita se empaqueta firmemente en las celdas de las tablas y la cúpula se ensambla a partir de ellas.
El marco espacial está hecho de celdas de madera llenas de paja.
Características constructivas
Más recientemente, la casa-domo era un edificio exótico. Para su construcción se comprometieron entusiastas del movimiento medioambiental y amantes de los diseños originales. Hoy en día, Internet está lleno de kits de fábrica de casas esféricas. Se puede comprar una vivienda inusual basada en una cúpula geodésica y una estructura estratodesica sin salir de un apartamento de la ciudad.
Para aquellos que prefieren hacer todo con sus propias manos, recomendamos alojarse en la cúpula geodésica. En montaje, es un poco más complicado que una casa de esfera semiarco, pero no requiere equipos complejos para doblar y pegar madera.
La unidad estructural más importante es el conector. La unión espacial de todos los elementos depende de la precisión de su fabricación. Por lo tanto, es mejor comprar un kit de fábrica listo para trabajar.
El siguiente paso es preparar las nervaduras del marco a partir de bloques de madera de 50 mm de espesor. Su ancho debe ser igual al grosor del aislamiento (al menos 10 cm). La longitud de las nervaduras se elige según el diagrama de montaje del geo-domo.
Aclaración necesaria: en los cálculos de los marcos de la cúpula, se utiliza el término "frecuencia" o "sección", denotado por el símbolo V. Determina la densidad de la división de la superficie de la cúpula en triángulos. Cuanto mayor es la frecuencia, menos "angular" y más esférica es la estructura del domo.
Sin embargo, un aumento en la frecuencia provoca un aumento en el número de nervaduras y conectores, lo que complica significativamente el diseño. Por lo tanto, en la práctica, las casas abovedadas con una frecuencia de 2V se construyen con mayor frecuencia.
Frecuencia de replanteo (V) de la superficie del domo: elemento básico de los cálculos
Además de la frecuencia, debe decidir el diámetro de la cúpula y su altura. Si compra un conjunto de conectores listos para usar, no tendrá que usar una calculadora en línea para calcular las longitudes de las costillas. El fabricante fabrica conectores para ensamblar el marco de una altura y un diámetro determinados.
Como muestra la práctica, una cúpula con un diámetro de 8 metros y una altura de 4 metros es óptima para la construcción de una casa de campo de dos niveles con un área total de 64 m2, un jardín de invierno o una sauna.
Para construir una casa abovedada con sus propias manos, debe realizar varias operaciones:
- Marque en el sitio la base del marco (listón, columnar, "placa sueca" o pilote).
- En la etapa de hormigonado, coloque un ancla en la base. Son necesarios para unir el revestimiento al que se fija la primera fila de "triángulos" del marco.
- El montaje se realiza en filas paralelas, conectando las nervaduras del marco en una estructura espacial mediante conectores.
- Después de completar la instalación, la cúpula se enfunda desde el interior con tablillas de madera o placas de yeso.
- El aislamiento se coloca en las celdas del marco, se cubre con una membrana a prueba de viento y se enfunda en el exterior con una placa Isoplat u OSB.
- En los lugares donde se instalan ventanas, no se realiza el revestimiento. En el área donde se instalan las puertas, el marco se “desgarra”, dejando en él un nicho del tamaño requerido. La rigidez de la cúpula geodésica es muy alta, por lo que las puertas no pueden reducirla significativamente.
Casa-esfera de dos niveles en la etapa de revestimiento externo con OSB
Algunos desarrolladores hacen el primer piso en forma de poliedro y el segundo está coronado con una cúpula geográfica.
La entrada encaja perfectamente en el diseño del edificio esférico. Pero las ventanas triangulares y los elementos adicionales del marco de la puerta son más costosos de lo habitual. Deben pedirse como artículos no estándar.
Ventajas e interior de las casas abovedadas.
Además de las ventajas mencionadas (fuerza y resistencia al viento únicas), las estructuras esféricas tienen otras ventajas:
- rentabilidad (debido a una base liviana, ensamblaje sin la participación de grúas, el uso de aislamiento efectivo);
- la posibilidad de planificación libre del espacio habitable debido a la ausencia de paredes internas;
- excelentes cualidades de insonorización;
- Aspecto atractivo e interior único.
En el interior, los edificios circulares son sorprendentemente espaciosos y hermosos. La gran altura le permite colocar fácilmente el segundo piso en ellos.
Se puede colocar un baño cómodo incluso debajo de una pequeña cúpula de 4 metros. La forma esférica y la ubicación central del horno garantizan el ahorro de calor y el calentamiento uniforme del local.
Sauna debajo de la cúpula: compacta y cómoda
La naturaleza de las críticas sobre las casas abovedadas es en su mayoría positiva. A los propietarios les encanta la forma original, la comodidad y la amplitud de estos edificios.
El ahorro de energía, los bajos costos de construcción de los edificios esféricos también se mencionan a menudo en los comentarios de sus propietarios.
De las emociones positivas subjetivas, se debe notar la paz y tranquilidad que siente una persona en una casa así.