ТЕПЛИЦА-КУПОЛ

У нас с женой была давняя мечта -построить на даче теплицу. Конечно, можно было бы приобрести готовую конструкцию, собрать ее, но хотелось сделать что-то своими руками. Причем что-нибудь не самое обычное, чтобы и внимание соседей привлечь, и самим порадоваться за результаты своего труда.

Так родилась идея возвести на нашем садовом участке теплицу в виде так называемого геодезического купола. Абсолютно не претендую на авторство данного проекта, поскольку в интернете и соответствующей литературе можно найти огромное количество материалов по этой теме. Существуют даже компании, которые продают как готовые проекты купольных теплиц, так и комплекты для самостоятельной их сборки. Если же помимо выращенных в теплице продуктов вам захочется оздоровится и правильно питаться, то советуем санаторий в Анапе с питанием. Мне же, повторюсь, был интересен сам проект, его реализация собственными силами.

НЕМНОГО ТЕОРИИ

Если немного углубиться в историю, то можно узнать, что первым архитектурным сооружением в форме геодезического купола (на основе икосаэдра -правильного выпуклого многогранника, двадцатигранника) был открытый 18 июля 1926 года в Йене (Германия) планетарий, созданный немецким инженером Вальтером Бауэрсфельдом.

Несколько позже, в конце 1940-х годов, с куполами активно экспериментировал американский архитектор, дизайнер и изобретатель Ричард Фуллер. Полусферические конструкции, созданные на основе соединенных между собой тетраэдров, принесли Фуллеру мировую известность. Он мечтал о том, чтобы обеспечить население быстровозводимыми дешевыми домами, что было особенно актуально в тяжелое послевоенное время, однако идея не прижилась. Впрочем, по всему миру возведено немало зданий, в основе конструкции которых лежит геодезический купол.

У таких конструкций есть как сильные стороны, так и недостатки. К плюсам можно отнести малый вес каркаса, его хорошую несущую способность из-за распределения нагрузки на большое, количество элементов, идеальную аэродинамическую форму и высокую сейсмоустойчивость. Кроме того, это просто оригинальные. красивые здания. Но из их неординарности вытекают и недостатки. К сожалению, человек — это существо, которое обитает на плоскости, мы не можем в полной мере использовать объем купола, как это смогли бы сделать, например, пчелы. А еще мы живем в мире параллельных и перпендикулярных линий, строительные материалы, как правило, имеют прямоугольную форму, поэтому при создании кровли постройки, в основе которой лежит геодезический купол, неизбежно большое количество отходов.

Чтобы представить геодезический купол, необходимо определить следующие его параметры: диаметр, сечение сферы, частота и тип соединения. С диаметром все понятно — это диаметр сферы, которую можно описать вокруг нашей фигуры, то есть этот показатель определяет фактические габариты постройки в горизонтальной плоскости. Что касается ее высоты, то здесь используется такое понятие как сечение сферы. Это фактически часть сферы, которую вы хотите построить. За единицу принимается вся сфера целиком. 1/2 — это, как нетрудно догадаться, половина сферы, 3/8 — чуть меньше половинки, а 5/8 — чуть больше. Частота купола — это понятие, подразумевающее плотность разбивки купола на треугольники. Частота триангуляции геодезического купола обозначается буквой V, перед которой идет значение. Чем оно больше, тем выше частота -тем больше треугольников. А чем их больше, тем меньше размеры каждого треугольника, а купол, соответственно, имеет более округлую форму, поверхность его ближе к сферической.

Наконец, тип соединения определяет принцип стыковки ребер купола между собой. Их можно связать непосредственно друг с другом тем или иным способом — это будет так называемое бесконнекторное соединение. Использование коннекторов подразумевает применение некоторого отдельного устройства, служащего связующим звеном между ребрами.

ДЕЛО ТЕХНИКИ

Чтобы самостоятельно построить конструкцию на основе геодезического купола, лучше всего обратиться к сайту acidome.ru. Здесь вы найдете бесплатный калькулятор, позволяющий мгновенно произвести расчет купола в соответствии с необходимыми требованиями. Все элементарно: задаем параметры будущей постройки — диаметр, сечение сферы, частоту, тип соединения, — и тут же получаем пространственную картинку купола, расчет необходимого количества материалов для его постройки, размеры ребер конструкции. Можно поупражняться с калькулятором, задавая разные параметры и наблюдая за результатом.

Я остановился на следующих размерах купола-теплицы: диаметр — 4,2 метра; сечение сферы — 1/2; частота — 2V; тип соединения — коннекторный (в калькуляторе выбираем: piped).

Выбор данных значений позволяет нам построить сравнительно небольшую конструкцию, используя минимальное количество деталей граней (частота 2V).

Для возведения каркаса купола нам потребуются следующие инструменты: линейка и рулетка, карандаш, пила (годится электролобзик, еще лучше, если есть торцовочная пила), отвертка, ножницы по металлу для нарезки крепежной ленты, нож и ножницы для работ с полиэтиленовой пленкой, строительный степлер для крепления пленки. Поскольку придется закрутить довольно много винтов (шурупов), советую взять электрический шуруповерт. Для сверления направляющих перед вкручиванием шурупов может пригодиться дрель.

Набор необходимых материалов выглядит так. Трехметровые бруски, строганные, сечением 20×40 мм в количестве 35 штук. Это для каркаса купола. Плюс у меня на дверь пошло еще три бруска упомянутого размера и две доски по три метра сечением 20×100 мм, для создания дверного проема. Два черенка от лопаты диаметром 40 мм необходимы для нарезки коннекторов. Лента перфорированная, крепежная — два мотка по 25 метров с размерами 17×0,5 мм. На ленте рекомендую не экономить: именно на нее будут приходиться разрывные нагрузки. В моем случае 0,5 мм оказалось достаточно, но если будет возможность, то все же советую взять потолще. Еще я использовал ленту для парника («Бинко») полиэтиленовую — два мотка по 50 метров. Саморезы (шурупы) для коннекторов, длиной не менее 20 мм. Для крепления ребер — с широкой шляпкой, длиной не менее 10-12 мм. 520 шт. Полиэтиленовая пленка для покрытия -18 погонных метров, рукав шириной 3 метра.

Согласно данным, полученным на упомянутом сайте, из деревянных трехметровых заготовок я нарезал ребра для постройки каркаса. Получилось 35 штук длиной 1318 мм и 30 штук по 1161 мм. Торцы отрезаны не под прямым углом, а со скосом по длинной (40 мм) стороне, так, чтобы внутри купола ребро было короче. Параметры скосов дает расчет на сайте. При выполнении этой нехитрой операции настоятельно рекомендую обозначать на элементе, к какой вершине и какой стороной он будет крепиться! На схеме каркаса купола вершины обозначены № 1 и № 2. Желательно подписывать или маркировать цветом каждую заготовку и указывать ее место в будущем каркасе. Обратите внимание. что в куполе частотой 2V деталь А всегда соединяется с вершинами № 1. С деталью В чуть сложнее: с одной стороны она стыкуется с вершиной № 1, а с другой — с вершиной № 2.

Если рассматривать более сложную конструкцию, например, с частотой 3V или с использованием другого типа соединения, необходимость такой маркировки еще более важна.

Коннекторы изготовлены из черенка лопаты: нарезано 26 цилиндров высотой 42 мм. по количеству вершин треугольников в каркасе. С обоих торцов прикручиваем к ним шурупами отрезки монтажной ленты. Длину их я измерял не миллиметрами, а отверстиями. На отрезанной ленточке должно быть минимум по четыре отверстия. Одно крайнее служит для крепления к коннектору, следующее за ним я оставлял пустым, а два оставшихся использовал для крепления к ребру двумя саморезами с каждой стороны. Количество отрезков ленты выбирается исходя из количества ребер, сходящихся в вершине. Должно получиться шесть деталей для крепления пяти ребер, десять — для крепления четырех ребер (это в основании) и десять — для крепления шести ребер.

При фиксации коннектора к ребру рекомендую натягивать ленту. Для этого крепим ленту двумя шурупами с внешней стороны грани, расположив коннектор немного под углом. После этого прижимаем ребро к коннектору и фиксируем его с внутренней стороны.

Сначала я собрал пятиугольник -он будет верхней частью купола, как бы крышей его. Затем было сделано основание, и я приступил к монтажу треугольников нижнего уровня. По мере установки первый уровень обретает жесткость, никакие подпорки не требуются. На него можно крепить ребра второго уровня, множа таким образом треугольники. В целом сборка второго уровня не вызывает никаких проблем, но лишь при условии, что все детали у вас промаркированы! Третий уровень -пятиугольник, тот самый, который я собрал в первую очередь.

Приступая к работе, я не был уверен, что все получится, поэтому после сборки каркаса купола задумался: «Где делать вход?» Вопрос решился достаточно просто. Разбираю один шестиугольник и на его место встраиваю дверь. У некоторых читателей может возникнуть вполне закономерный вопрос: «А не потеряется ли жесткость конструкции? Не развалится ли от этого купол?» Нет, не развалится! Одна из особенностей геодезического купола заключается как раз в том. что даже при отсутствии 30-ти процентов от всех элементов купол сохраняет свои замечательные свойства.

У нас дверь вынесена за объем купола, ее порог крепится к его основанию. При этом возникает несколько неудобных углов перегиба пленки, и она быстрее будет изнашиваться. В следующей версии дверь буду утапливать внутрь (крепить ее к верхней перекладине), и такой проблемы быть не должно. Идея данной теплицы родилась у меня в голове как некоторая модель, на которой можно отработать технологию, ну и посмотреть: «А действительно ли я смогу?». В итоге, готов сказать с уверенностью: «Да, я смог!» Более того — это сможет повторить каждый, кто в школе ходил на уроки труда! Конструкция несложная, ее можно рассматривать как «проект выходного дня». Хотя я немного слукавил: она возведена мной с помощником за шесть дней. Однако при наличии инструмента, материала, сноровки и благоприятных погодных условий достаточно и выходных.

Что добавить? Имея время и возможность покупки других материалов, рекомендую строить купол с бесконнекторным соединением. В калькуляторе можно выбрать «тип соединения» GoodKarma. Это позволит вам обтягивать пленкой каждый треугольник в отдельности, что может быть очень полезно при осуществлении мелкого ремонта теплицы. Интересно будет покрыть каркас сотовым поликарбонатом. Хотя и вариант покрытия пленкой, как показал мой опыт, тоже вполне имеет право на существование. Он возводится силами «полутора человек» за несколько дней, а потом годы будет радовать вас урожаем и служить украшением садового участка. Дерзайте, ищите, стройте, развивайтесь, воплощайте интересные идеи — и тогда наш мир станет еще более удивительным, чем он уже есть!

Антон ВИСЛОУХ