Википедию цитировать не буду. Почему я выбрал купол в качестве дома?
- При равном объеме площадь поверхности сферы будет меньше, чем у любой другой формы. Это положительно влияет как на материалоемкость, так и на энергозатраты при эксплуатации.
- Мне нравится как выглядит сфера.
- Это интересный инженерный проект, в каком-то смысле даже вызов. Это сложно, трудно и потому весело!
Как это геодезические сферы устроены вообще? С первого взгляда кажется, что это какое-то переплетение рёбер и уловить систему сложно. В этой заметке попробуем разобраться.
В основе таких конструкций лежит икосаэдр или октаэдр. В общем правильный многогранник.
В моем случае это был именно икосаэдр и чаще используют его. Далее берем одну грань и заменяем ее на несколько треугольников, вершины которых лежат на сфере, центр которой совпадает с центром икосаэдра. Звучит не слишком складно. Отвлечемся.
Есть замечательный калькулятор www.acidome.ru который позволяет в реальном времени покрутить геодезик. Берем в качестве основы icosahedron, ставим частоту 1, часть сферы 1/1.
Это и есть наш основной икосаэдр. Частота это на сколько частей мы разобьем каждое ребро икосаэдра. Ставим 3,4, 5 и ничего становится непонятно. Переключаем в режим кровли и ищем пятиугольники. В тех местах, где у нас вершина икосаэдра — будет пятиугольник. Между тремя пятиугольниками грань икосаэдра.
Если внимательно смотреть на геодезик и знать, что искать (обычно пятиугольник), то становится видна регулярность структуры. На Биосфере в Монреале при должном усердии можно найти пятиугольники и посчитать частоту. Частота у нас равна количеству ребер между двумя пятиугольниками.
Сами “большие” треугольники, с вершинами на вершинах икосаэдра также имеют структуру. На acidome в режиме кровли это видно по цвету. Треугольники расположены симметрично относительно центра “большого” треугольника. Количество их типов меньше общего числа треугольников. В случае с частотой 5 уникальных треугольников 9.
В процессе проектирования дома я столкнулся с задачей постройки сферы в Dynamo. Это такой инструмент, который позволяет научить Autodesk Revit работать со сложными формами. Такая среда визуального программирования.
Погуглив я даже нашел скетч, который в Dynamo строил геодезическую сферу. Сферу то он строил, да не ту.
Дело вот в чем. Когда мы берем одно ребро икосаэдра и делим его на мелкие треугольники — сделать это можно несколькими способами. В acidome за это отвечает переключатель “метод разбиения”.
Найденный скетч строил сферу методом равных хорд. Что это значит? Мы берем большой треугольник икосаэдра, каждое его ребро делим на нужное нам количество частей, соединяем точки на ребрах между собой и получаем плоскую сетку из треугольников. Затем эту сетку мы проецируем на сферу. Все бы хорошо, но сами эти треугольники достаточно сильно отличаются по размеру. Центральный больше всех. Оно и понятно, центр “большого” треугольника у нас на максимальном расстоянии от сферы. Это плохо, так как в этом случае сложнее оптимизировать расход материалов. Будет больше отходов.
Другой метод разбиения (равными дугами) предполагает, что мы строим поверх “большого” треугольника дуги и уже их делим на равные части. Подход отличается, простой проекцией не обойтись.
Скетч не подходил. Я попытался его исправить и в итоге мне пришлось нырнуть в это дело с головой.
Как оказалось помимо визуальной среды Dynamo имеет встроенный Python. С этим языком я ранее не сталкивался, но где наша не пропадала? В конце концов это просто инструмент.
Дальше будут кусочки кода, прошу обратить внимание, что это мой hello world в python, а целью было не построить максимально эффективное и производительное решение, а построить нужную сферу.
Метод равных дуг.
Берем одну из граней икосаэдра и из углов этого треугольника строим дуги.
for k, edge in enumerate(curves):
# Строим дугу
arc = Arc.ByCenterPointStartPointEndPoint(sphere_center, edge.EndPoint, edge.StartPoint)
# Точки углов сохраняем, они нам пригодятся
result_points.append(edge.EndPoint)
result_points.append(edge.StartPoint)
# Иногда дугу строит "вокруг", тогда меняем местами начало и конец
if arc.SweepAngle > 90:
arc = Arc.ByCenterPointStartPointEndPoint(center_point, edge.StartPoint, edge.EndPoint)
# Делим дугу на равные части
arc_points = Arc.PointsAtEqualSegmentLength(arc, n)
else: arc_points = list(reversed(Arc.PointsAtEqualSegmentLength(arc, n)))
# Сохраняем и эти точки
for p in arc_points:
result_points.append(p)
Затем дуги делим на равные части и соединяем точки на дугах новыми дугами. У всех дуг один центр — центр сферы. Точки соединяем не все со всеми, а одноименные. На картинке оно выглядит попроще, чем в коде.
for edge_index, point_list in enumerate(points):
edge_arcs = []
for point_index, point in enumerate(point_list):
next_edge_index = edge_index + 1
if len(points) == next_edge_index:
next_edge_index = 0
end_point_index = n - point_index - 2
arc = Arc.ByCenterPointStartPointEndPoint(center_point, points[next_edge_index][end_point_index], point)
if arc.SweepAngle > 90:
arc = Arc.ByCenterPointStartPointEndPoint(center_point, point, points[next_edge_index][end_point_index])
arc_points_count = n - point_index - 1;
pp = Arc.PointsAtEqualSegmentLength(arc, arc_points_count)
for po in pp:
on_arc_points.append(po)
edge_arcs.append(arc)
edges_arcs.append(edge_arcs)
Опа, а дуги то не пересекаются! Не слишком беглое гугление вывело меня на книгу, которая подтвердила мои предположения о том, что нужно в качестве вершины ребра геодезика использовать центр треугольника, образованного пересечением дуг. Также курил исходники acidome, но не помню нашел ли там этому подтверждение. Помню, что было интересно.
Центры надо как-то найти. Это центр треугольника и это не сложно, но нужно было понять где же у нас в ворохе точек эти треугольники. Мне показалось самым простым вариантом соединять ближайшие друг к другу точки.
for point in on_arc_points:
distance = []
# Считаем расстояние от каждой точки до других.
for p2 in on_arc_points:
distance.append(point.DistanceTo(p2))
distance.sort()
# Берем три ближайшие
three_points = []
for p2 in on_arc_points:
if point.DistanceTo(p2) <= distance[2]:
three_points.append(p2);
# Строим треугольник
poly = Polygon.ByPoints(three_points)
# Берем его центр. Эту точку складываем к тем, что собирали ранее
result_points.append(poly.Center())
Теперь нам нужно соединить между собой собранные на разных этапах точки, которые и являются вершинами ребер геодезической сферы. На картинке эти точки видно хорошо, но вот когда они в массиве — все сложнее. Было несколько вариантов, но так как задача была с наименьшими трудозатратами получить рабочий скрипт, вышло вот это:
# Дальше какая-то магия с поиском какие точки из облака у нас составляют треугольники, которые грани геосферы
points = dict()
for i, point in enumerate(projected):
points[i] = dict()
points[i]['point'] = point
points[i]['id'] = i
points[i]['distance'] = dict()
for c, p2 in enumerate(projected):
points[i]['distance'][c] = point.DistanceTo(p2)
max_dist = 0
i = 0
for i, point in points.items():
max_distance = max(point['distance'].values())
if max_distance > max_dist:
root_point = i
max_dist = max_distance
row = dict()
row[root_point] = points[root_point]
del points[root_point]
surfaces = []
while len(row):
#for x in range(0, 2):
next_row = dict()
for id, item in row.items():
point = closest_point(points, id)
if point is not None:
tmp = points[point]
del points[point]
point2 = closest_point(points, id)
points[point] = tmp
if point2 is not None:
surfaces.append(Surface.ByPerimeterPoints([item['point'], points[point]['point'], points[point2]['point']]))
next_row[point] = points[point]
next_row[point2] = points[point2]
for id, item in next_row.items():
point = closest_point(row, id)
if point is not None:
tmp = row[point]
del row[point]
point2 = closest_point(row, id)
row[point] = tmp
if point2 is not None: surfaces.append(Surface.ByPerimeterPoints([row[point]['point'], row[point2]['point'], item['point']]))
row.clear()
for id, po in next_row.items():
if po['id'] in points:
del points[po['id']]
if po['id'] not in row:
row[po['id']] = po
face_triangles = surfacesСегмент готов. Наверное существует какой-то правильный путь для решения этой задачи, но я проложил свой.
Дальше сегмент разворачивается, несколько раз копируется копируется и получается полная сфера. Вот один из поворотов:
v = Vector.ByTwoPoints(sphere_center, curves[0].StartPoint)
for face_triangle in face_triangles:
geodesic_sphere.append(Geometry.Rotate(face_triangle, sphere_center, v, 72))Скриптик вышел страшненький, я его пару раз переписывал, так как были проблемы с экспортом в Revit. Думал, что проблемы с построением. В итоге на форуме Dynamo индус подсказал украинцу и все удалось!
Теперь можно строить сферу любой частоты и любого диаметра. Сравнение размеров с результатами acidome показало, что все сходится с высокой точностью. Повторяемость это хорошо.
Также я занялся оптимизацией размеров с целью минимизации обрезков. Так как все размеры были у меня на руках это было не так трудно. В итоге радиус сферы получился 5,65 метров при частоте 5. Такие размеры позволяют мне достаточно эффективно использовать материалы шириной 125 см. Такую ширину имеют листы OSB, листового металла, утеплителя, гипсокартона. При хорошей оптимизации количество обрезков минимально. Наилучших результатов можно добиться путем расчета раскладок треугольников на материале, но этим я не занимался.
Дальше было проще, так как Revit съел сложную форму и позволил с ней работать примерно с тем же успехом, что и с квадратно-параллельной.
Конечно, трудности на этом не закончились, но это уже совсем другая история.
Комментарии (71)
Gutt
23.12.2019 19:55С точки зрения площади — да, геокупол энергетически выгоден, но только вот почти половина купола получается кровлей, причём со сложной геометрией, которую нужно гидроизолировать и утеплять. При этом основная часть потерь хорошо утеплённого дома — это потери тепла на вентиляцию. Проще говоря, можно задёшево увеличить толщину утеплителя в обычном кубическом доме и добиться таких же теплопотерь через ограждающие конструкции, как и для геокупола. Но если просто нравится, то на это должно быть наплевать :-)
frig Автор
23.12.2019 20:02+1Геометрия не такая сложная в итоге.
По поводу теплопотерь — половина через стены, половина через окна, половина через вентиляцию, половина через пол, половина на ГВС. В зависимости от источника этих половин может набираться на 3-4 дома. Смотря что продают. Ну и вопрос времени окупаемости дополнительного утепления открыт. Я, например, посчитав понял, что вместо 150 делать 200 миллиметров утеплителя смысла нет. Окупится в совсем не интересные сроки.
Ну и стоимость материалов для меня важна. У меня скорость стройки ограничивается деньгами, так что от стоимости материалов не в последнюю очередь зависит срок окончания стройки.saege5b
23.12.2019 22:45Что с использованием внутренней площади?
Насколько сильно не прилегают к стенам стандартные элементы мебели?frig Автор
23.12.2019 23:35С использованием внутренней площади все нормально. В прямоугольной комнате верхние углы обычно ничем не заняты и там кроме паутины никто не бывает.
Стены же не только наружные. Внутри вполне себе прямые и перпендикулярные друг другу перегородки, там вообще никаких проблем быть не может. Как и с чем-то вроде стула, который спинкой обращен к «круглой» стене. Шкаф или диван небольшой зазор, конечно, будут иметь.
Мне кажется проблема с мебелью переоценена.DrPass
24.12.2019 07:24Я лет семь назад для себя тоже прикидывал купольный дом. Начал просто на уровне планировки. Уже не найду точных расчётов, но у меня выходило, что привычный кубический выгоднее, в нём меньше «мёртвых» объемов, которые никак не могут быть использованы, и в целом эти самые мёртвые объемы съедают все преимущество сферы над кубом. Ну то такое, вполне вероятно, у вас другие требования к начинке дома, и у вас всё будет иначе.
frig Автор
24.12.2019 11:00Какого диаметра дом прикидывали? Мне кажется, что в небольшом диаметре проблем больше.
1. Хозяйская спальня ~12м
2. Санузел ~5
3. Шкаф
4. Шкаф в прихожей (здоровый)
5. Коридор ~8
6. Шкаф в коридоре. В него планирую поставить стиралку-сушилку, там хранить веники, швабры, роботов-пылесосов и дворецких
7. Кабинет ~12
8. Гостевая ~12
9. Кухня-гостинная ~40
1, 2, 3 — детские. ~12 В область где купол закругляется легко становится стол или кровать. Для них высота большая не нужна. Это тоже самое, что и на мансарде.
4. Туалет
5. Душ
6. Какая-то зона для зависания. Наверное будет или большая мягкая с кучей подушек или вроде того.
На нулевом этаже под всей площадью мастерская. Там, по прикидкам, тоже все хорошо должно быть.
Я с планировки начинал и все точно так же рисовал и для квадратного дома. Сейчас я предполагаю изменения в кухне, там возле наружной стены будет шкаф, а в середине остров и в гостинной нужно решить на какую стену вешать телевизор.
trapwalker
24.12.2019 09:55+1А смысл теперь построив такой нестандартный дом ставить в него стандартную мебель?
Шкафы и полочки по-любому придётся встраивать кастомные на месте. Благо сейчас не проблема найти любую фурнитуру и сделать шкафы-купе любой конфигурации. Что еще там надо размещать? Кровати и диваны? Ну с этим проблем вообще не должно быть. Какая ещё мебель? Бабушкино трюмо, наверно, не впишется, да.
Вообще вопрос в экономии на площади поверхности по отношению к объему спорный, конечно. Зато красиво.
trapwalker
24.12.2019 10:00Погуглил… оказывается тема куполов популярна.
Вот попалось про интерьеры: www.youtube.com/watch?v=ZDDv8GUOIqQ
aydahar
24.12.2019 11:31150 мм, да без перекрестного каркаса — вообще "ниочём". Было бы интересно глянуть в тепловизор на готовый дом.
Ну и кроме окупаемости, есть ещё фактор комфорта, теплоёмкости, сокращения отопительного сезона и т.д.
Хотя при наличии газа, это конечно мало интересно.frig Автор
24.12.2019 11:40Вы для какого региона рассуждаете? :)
Тепловизор — замечательная штука. Очень смеюсь, когда тепловизорщики кричат, что вот торчит одна шляпка гвоздя с температурой -2 и вот через это место все тепло и уходит!
Теплоемкость не влияет ни на что. Ну точнее, чем меньше, тем лучше. Комфорт от утепления не зависит, только расходы на отопление. На длину отопительного сезона (температуру на улицу) мне повлиять сложно.
Газа нет.
Я же говорю — посчитал. Написал калькулятор для расчета различных видов отопления и посчитал. Теплоаккумулятор, тепловой насос (кондиционер), причем не просто от балды, а по суточным температурам конкретно того места, где расположен дом.
Собирался об этом сюда статейку выкатить.aydahar
24.12.2019 12:13Регион — ну, допустим, средняя полоса России (сам я нахожусь чуть южнее, но климат даже более суров).
Тепловизор действительно замечательная штука, можно наглядно увидеть как каркас теряет тепло, по сравнению с основной поверхностью стены, где лежит утеплитель. И сравнить это с картинкой правильного каркасника с двойным перекрёстным каркасом.
Теплоёмкость влияет на то, как быстро меняется температура в доме, если, например, отключилось отопление. Или если отопление периодическое (печь/котёл). И при прочих равных, в доме для постоянного проживания, большая теплоёмкость — это хорошо.
Комфорт очень сильно зависит от утепления, т.к. при разной толщине этого утепления мы имеем разную температуру поверхности наружных стен. Которая влияет на комфорт так же как и температура воздуха в доме.
Влиять на температуру на улицы Вы действительно не можете, но при толщине утеплителя в 30-40 см — отопительный период Вашего дома, по факту, сократится на месяц, а то и больше.
В отсутствии газа, тем более интересно почему выбор пал на такое скромное, по современным меркам, утепление. Статья бы действительно не помешала…frig Автор
24.12.2019 12:27А я в Днепре. И у меня сейчас на улице +7. Нельзя сказать, что это холодно для декабря в наших широтах.
Если на расстоянии 5 сантиметров от поверхности стены повесить ковер — что покажет тепловизор? Покажет, что ковер сильно улучшил ситуацию. Он покажет теплый ковер. Но по факту не изменится ничего. Правильные картинки часто обманчивы, так как трактуются неверно.
Теплоемкость влияет на «маневренность», но если не рассматривать апокалиптические сценарии ввиду их фантастичности, то чем меньше, тем лучше. Лучше не перегревать помещения ночью или тогда, когда тебя нет дома. Это позволит реально сэкономить, а для этих задач чем маневреннее, тем лучше.
Я не планирую контактировать с поверхностью наружных стен, так что их температура меня не тревожит. Также как и температура поверхности окон. Знаете, что там происходит в морозы? Не кажется ли вам, что эти огромные холодные дыры должны куда сильнее влиять на комфорт, чем стены? Но не влияют :)
30-40 см мало того, что не окупится никогда. Это попросту глупо, на мой взгляд. На стены приходится в лучшем случае половина теплопотерь, а то и меньше. Можно сколько угодно закладывать в стены деньги, в виде утеплителя, но окна, вентиляция, ГВС — останутся. Все эти «пассивные дома» это не про рациональность и экономию.
Выбрал такое утепление потому, что умею считать. А продавцы супер эффективных домов рассчитывают на тех, кто считать не умеет.aydahar
24.12.2019 12:42Правильные картинки часто обманчивы, так как трактуются неверно.
Пример с ковром понятен, но правильнее смотреть снаружи дома, где можно оценить качество утепления и наличие тепловых мостиков.
Не кажется ли вам, что эти огромные холодные дыры должны куда сильнее влиять на комфорт, чем стены? Но не влияют :)
Влияют, достаточно посидеть возле больших (но дешёвых) окон. Как влияет и температура наружных стен, хотя в Вашем климате, возможно это не так заметно.
На стены приходится в лучшем случае половина теплопотерь, а то и меньше. Можно сколько угодно закладывать в стены деньги, в виде утеплителя, но окна, вентиляция, ГВС — останутся.
Естественно, всегда будет «бутылочное горлышко», поэтому повышать энергоэффективность нужно комплексно, работая и с вентиляцией и с окнами и с рекуперацией ГВС. Причём, всё это можно сделать относительно «дёшево и сердито», была бы цель.
Собственно, у меня цель как раз такая — сделать максимально энергоэффективный и автономный дом, и чтобы при этом он не стоил каких-то космических денег.frig Автор
24.12.2019 12:54но правильнее смотреть снаружи дома, где можно оценить качество утепления и наличие тепловых мостиков.
Снаружи будет какой нибудь вентилируемый фасад или кровля с вентзазором. Это тот же самый ковер. Тепловизор замечательный прибор, но слишком часто люди обращают внимание на температуры игнорируя площади. А это ошибка.
Про площади конструкций как раз этот пост ))
Влияют, достаточно посидеть возле больших (но дешёвых) окон.
Окна гораздо хуже стен по теплопотерям и температурам поверхности. Даже самое лучшее окно будет хуже чуть ли не самой худшей стены.
Собственно, у меня цель как раз такая — сделать максимально энергоэффективный и автономный дом, и чтобы при этом он не стоил каких-то космических денег.
А я предпочитаю считать деньги. Если экономически целесообразно — меня это интересует. А если это просто «пассивный дом» со сроком окупаемости никогда, то это не для меня.aydahar
24.12.2019 13:06Если экономически целесообразно — меня это интересует. А если это просто «пассивный дом» со сроком окупаемости никогда, то это не для меня.
Статья с расчётами и сравнениями была бы к месту.
Я для своих условий считал «тепловой насос vs прямое отопление электричеством» — срок окупаемости получался 12 лет без учёта роста тарифов (т.е. по факту меньше). На мой взгляд — приемлемые цифрыfrig Автор
24.12.2019 13:10Прослужит ли тепловой насос 12 лет? А если нет, то сколько прослужит и сколько будет стоить ремонт?
В моем случае обычный кондиционер (тепловой насос воздух-воздух) по расчетам выглядит очень интересно. И несмотря на ночной тариф теплоаккумулятор в этом случае оказывается практически бесполезным. Просто электрокотлом компенсировать, когда не хватает кондиционера стоит не так дорого, как сборка и содержание теплоаккумулятора.
Хотя без расчетов мне казалось иначе.aydahar
24.12.2019 13:15+1Там из ломающихся вещей — компрессор. Но судя по опыту людей (уже пару лет мониторю форумхаус), оборудование живучее и ремонтопригодное.
У себя решил использовать толстую бетонную плиту в качестве теплоаккумулятора и «классический» тепловой насос с геоконтуром.frig Автор
24.12.2019 13:18Думал я над тепловым насосом, над геотермальным контуром, но потом посчитал все для реальных условий и оказалось, что обычный кондиционер (который все равно нужен) будет справляться и стоит он сильно дешевле. Да и система отопления будет воздушная, так что он в нее отлично ложится.
aydahar
24.12.2019 13:22С воздушной системой да, канальный кондиционер решает.
Впрочем, при наличии геоконтура можно поднять COP до 3,5-4,0, получить практически бесплатный подогрев приточки зимой (теплообменник воздух-жидкость на геоконтуре) и охлаждение летом.frig Автор
24.12.2019 13:23У меня всегда только один вопрос. Окупится ли это и когда? 12 лет это огромный срок, на мой взгляд. Закладываться на такие сроки я не готов.
aydahar
24.12.2019 13:38Учитывая тенденцию роста тарифов, думаю что реальный срок будет меньше.
И дело не только в чистой окупаемости, но и в комфорте/удобстве. Например, ТН = отопление + ГВС + кондиционирование летом + подогрев приточки зимой от геоконтура. Да, разовые вложения большие, но если сравнить со всем оборудованием, что он заменяет (учитывая стоимость подключения газа или стоимость хорошего котла-автомата) — то получается не так уж и много.
genuimous
24.12.2019 14:20Кондиционер вещь хорошая, дешевая, доступная и относительно эффективная. Главный минус — при отрицательных температурах либо не работает вообще (дешевые), либо эффективность падает до неприличного уровня. Если нет морозных зим, то годное решение. А служат они по 10 лет без проблем.
frig Автор
24.12.2019 16:55Вот мне общих "при отрицательных не работают" не хватало и потому я взялся считать конкретные цифры.
Dr_Faksov
24.12.2019 13:08Комфорт от утепления не зависит, только расходы на отопление
Тут с вами можно сильно поспорить. Если у вас в стенке нет утеплителя то при -20 она и обмёрзнуть может. И будет градиент температуры нехилый. Это как в палатке с буржуйкой — у печки жара не продохнуть, а на стенках лёд.
Про шляпку гвоздя. Реальная история — в антарктической экспедиции верхний багажник «Харьковчанки» прикрутили болтом пропущенным насквозь через потолок. Болт промораживался, на него намерзал иней, который с определенного момента начинал подтаивать и капать на спящего ( крепление было над верхним спальным местом). Спать было невозможно.frig Автор
24.12.2019 13:12Я же не про палатку говорю, а про разность в толщине утеплителя. Разница в температуре стены в два градуса, например, может повлиять на комфорт? На мой взгляд не может. Возможно я не на столько чувствительный.
Dr_Faksov
24.12.2019 16:50Для многоэтажных домов со сквозной лестничной клеткой и неотсекаемых этажей (нет двери на лестницу) хорошая теплоизоляция нужна для равномерной температуры в доме. Говорю как человек, лет 10 назад въехавший в 3-хэтажный дом с хреновой (как оказалось) теплоизоляцией. В первую зиму у меня при -20 снаружи, было +16 на первом этаже и +28 на третьем. А причиной была банальное отсутствие нескольких сантиметров теплоизоляции по периметру коробки двери. Весь тёплый воздух, направляемый на обогрев первого этажа, сразу улетал на третий.
Потом несколько сезонов выявлял и утеплял проблемные места. Закончил чердаком, там местами вместо 30 см изоляции бало насыпано 5.
Сделал и расслабился на много лет. А в этом году дорогие друзья подарили тепловизор. Жду холодов…frig Автор
24.12.2019 21:52У купола свои приколы с распределением тепла, всякие рисуют схемки.
Но я решил не проверять насколько ни правдивы, так что планирую строить систему воздушного отопления. Ну как отопления… американцы называют это HVAC — heating ventilation and air conditioning. Так как побуждение принудительное — не сложно организовать в летние месяцы забор воздуха сверху, а в зимние месяцы наоборот — забор воздуха возле пола. Еще один фактор — выходящие из подающих решеток струи будут перемешивать воздух. Так что с распределением температуры по помещению должно быть попроще.
Понятно, что если в утеплении дыры, если дом не герметичен, если построено все коряво, то дела не будет. Но это, опять же, не вопрос толщины утепления, а вопрос качества исполнения.Dr_Faksov
25.12.2019 02:25У меня как раз HVAC и стоит. Не надейтесь на большой напор воздуха, вам же сквозняки в доме не нужны? Да и воздух не кипяток, в районе 50 °С.
И задумайтесь как вы будете заводить ХОЛОДНЫЙ воздух с улицы в дом. Нагреватель, если не электрический, его неплохо потребляет. Да и кухонная вытяжка тоже.
И еще: воздушное отопление — это трубы большого диаметра. Место предусмотрели?frig Автор
25.12.2019 11:17Да и воздух не кипяток, в районе 50 °С
Это многовато. Может быть у вас из-за малых сечений воздуховодов и опаски за шум от них (а это вполне возможно) задрали температуру? Потому и напор маленький. Потому и перемешивание слабое.
Это случайно, не один из тех жутких таунхаусов, где три этажа по одной комнате?
Нагреватель, если не электрический, его неплохо потребляет.
Электрический. Вентиляция же будет, через нее и ввод.
воздушное отопление — это трубы большого диаметра. Место предусмотрели?
Естественно. Или зачем еще, вы думаете, я стал связываться с проектированием? Чтобы все предусмотреть.
Stas911
24.12.2019 17:41Было б интересно прочитать, как планируется такое реализовать с технической точки зрения. Плоские крыши-то народ не любил, тк сложно гидроизолировать, а тут столько швов…
frig Автор
24.12.2019 17:48Металлические листы, с нахлестами как чешуя. Верхние накрывают нижние. Верхний край прикручивается к подложенному основанию из osb, нижний край на мощный двусторонний скотч приклеивается к нижестоящему листу. Наверху можно дополнительно проклеить стыки битумным кровельным скотчем.
Stas911
24.12.2019 18:12+1А не проще все зашить фанерой сперва и гибкой кровлей поверху? Хотя у вас там отрицательный наклон местами…
ЗЫ: Посмотрел фотки ниже, а там все как раз из фанеры. Выглядит круто!frig Автор
24.12.2019 18:14Проще. Но если использовать полированную нержавейку (как я планирую), то получится что-то вроде этого:
А с гибкой кровлей получится кака.Shrim
25.12.2019 14:58При частоте 5, радиусе 5.65м и 13/20 части сферы (если верить кдпв), площадь покрытия ~260м2, минус окна, пусть 240м2 будет.
Лист зеркальной нержавейки марки AISI430 толщиной 0,5мм размером 1250х2500мм (как лист OSB, вы как раз под этот размер подстраивались) стоит в наших краях 3900 рублей, то есть 1248 рублей за квадратный метр. Даже без учёта обрезков выходит почти 300 тысяч рублей (240 * 1248 = 299520). С учётом обрезков, лазерного раскроя (при такой толщине рубля 4 за метр реза) и монтажа выйдет 500 тысяч рублей…
Гибкая черепица в OBI стоит 739 рублей за три квадратных метра, то есть 246,3 рубля за квадратный метр. Обрезков с неё очень мало, ведь большинство обрезков можно использовать на стыках граней. Пусть с подкладкой и монтажем будет 300 рублей за квадратный метр. Получается 72 тысячи рублей (240 * 300= 72000).
Семикратная разница! Но соглашусь, нержавейка выглядит лучше. Хотя… Возможно из-за солнечных «зайчиков» соседи вас будут ненавидеть. Да и желающие оторвать себе листик нержавейки тоже найдутся.
P.S.: геодезические купола в основном кроют гибкой черепицей (тыц, тыц, тыц).
И получается вовсе не кака.
frig Автор
25.12.2019 16:39Площадь примерно 215 квадратов. Отходов по osb получалось 5 — 10 процентов, и это с учетом, что osb меньше размером, чем нержавейка, так как на ней еще перекрытие должно быть и раскладки не делалось. Но пускай будет 10%. 240 квадратов.
При толщине 0,4 порядка 750 килограмм. Цены у нас рисуют в районе 57 — 70 грн за килограмм. 43 — 52 тысячи гривен. При курсе 25 это порядка 2100$. Брать хочу в рулоне, так треугольники получатся без стыков. Osb приходилось клеить в длину :)
Резать самостоятельно, используя роликовый нож, монтировать самостоятельно, как и все остальное.
На мой вкус гибкая черепица на куполах выглядит отвратительно. Они все как один похожи на какую-то голову бобра. Соседей и желающих поживиться я не очень боюсь.
Дополнительный фактор — нержавейка летом будет отражать приличное количество солнечного излучения. Это поможет проще поддерживать в помещениях комфортную температуру и немного сэкономить на кондиционировании.
Дорогобогатство меня не шибко интересует, как и то, что нержавейка, по сути, вечная.Shrim
25.12.2019 20:53Если рулоном, то да, обрезков меньше будет.
Честно, я не очень понял, как вы собрались стыковать грани. Ладно по ребрам внахлёст с верхнего на нижний, но есть ещё вертикальные рёбра, они будут течь. Ну хорошо, вырезать сразу ромб, чтоб исключить вертикальные стыки. А вершины? Вот не могу представить как их защитить от протечки. А ведь нержавейка лежит сразу на OSB, без вентзазора, если вода затекла — OSB будет преть и гнить.
Пока не купили нержавейку, рекомендую собрать масштабную модель, диаметром, скажем, в метр. И обшить её оцинковкой. И хорошенько пролить сверху. Лучше потратить 210$ на эксперименты, найти все слабые места и переделать чертежи, чем раскроить нержавейку и уже при обшивке понять, что зря потратил 2100$.
Могу порекомендовать посмотреть, как делают медную кровлю, конкретно copper diamond shingles. Например, пошаговая инструкция в картинках.
Выглядит это как-то так
frig Автор
25.12.2019 21:51Честно, я не очень понял, как вы собрались стыковать грани. Ладно по ребрам внахлёст с верхнего на нижний, но есть ещё вертикальные рёбра, они будут течь.
Где-то тут я уже писал. Например треугольник с нижней горизонтальной гранью. Нижняя грань ложится внахлест на нижестоящий треугольник. Верхние грани прикручиваются к osb. Потом тот треугольник, что выше этого — накрывает прикрученные грани, а верхняя его грань прикручена.
Нахлесты будут не просто нахлесты, я планирую проклеивать их 3m vhb. Так получится, что снаружи нет никакого крепежа и сквозь лист, с улицы тоже нет никаких лишних дырок.
Опасные швы тоже будут проклеены, дополнительно можно на внутреннем перехлесте уложить валик из полиуретанового герметика. Если совсем припрет, например наверху, где уклон совсем маленький, можно поверх нахлеста еще проклеить кровельным алюминиевым скотчем. На таких углах и приличном расстоянии снизу он не должен слишком сильно бросаться в глаза.
А ведь нержавейка лежит сразу на OSB, без вентзазора, если вода затекла — OSB будет преть и гнить.
Вода может потенциально затечь только по краю листа. А там листы друг другу не герметично же примыкают, там есть щель и «смотрит» она в вентилируемый зазор.
Это вы еще про окна не вспомнили )))
Вместо треугольника, из которого сейчас собран каркас будет треугольник большей глубины. Он будет выходить вровень с наружной и с внутренней отделкой. Снаружи в треугольнике четверть, в четверти толстый двухкамерный степлопакет. Снаружи на одном уровне к стеклу подходит нержавейка. Зазор заклеивается кровельным скотчем. Одна сторона на стекле, другая на нержавейке.
Ну какая дранка? Какая мягкая кровля? Только жесть, только хардкор!
DEM_dwg
23.12.2019 20:53Бррр…
Где расчеты то?
Создание геометрии увидел, а расчётов не увидел.
В каком МКЭ комплексе решать то собираетесь?
Как ветер прикладывать и т.п.frig Автор
23.12.2019 23:36Поздно считать, купол уже стоит :)
DEM_dwg
24.12.2019 05:15Ну может же и лечь…
frig Автор
24.12.2019 11:06Там, по факту, скорее дикие запасы. Купол самонесущий, но в процессе монтажа я на еще не сомкнутом куполе скакал и местами пытался его сдвигать — не хочет он двигаться. То есть даже в плане жесткости там все очень здорово.
Но сильно тоньше не сделать, и так треугольники из доски 30 на 150. На ребрах, получается, доска вдвое.
Dr_Faksov
24.12.2019 13:12Ваш вес, по сравнению с ветровой нагрузкой, слишком ничтожен, именно ничтожен, а не мал.
frig Автор
24.12.2019 13:16Я прилагал не только свой вес. В попытках сдвинуть один узел я прикладывал свой вес к середине веревки, натянутой от этого узла поперек.
Пока купол просто стоял не прикрепленный ничем, кроме пары гвоздей — ничего не сдвинулось.
Это же купол. Аэродинамические качества и равномерную нагрузку на фундамент им записывают в плюс. И не случайно.
У вас есть возможность проверить свои опасения для любого ветрового района. Методика расчета геометрии выше :)
RuDenis
25.12.2019 11:18А можно ли совсем обнаглеть и попросить у Вас проект в Revit и скетч Dynamo? Чисто для себя поковырять…
frig Автор
25.12.2019 11:21Вот скетч: drive.google.com/open?id=1UZnoGRRk-V29mA_9mxsdk6Ntl_lMqC4s
Проект в Revit не дам.
DrZlodberg
Была задача как-то получить сферу подобного типа. Брал за исходник икосаэдр или тетраэдр и дальше просто итеративно делил каждый треугольник на 4. Результат более ступенчатый, но в целом аналогичный и гораздо проще по реализации.
frig Автор
Мне нужна была частота 5. Она подходила по размеру материалов и желаемой площади дома. С другой частотой для подгонки под материалы пришлось бы изменять размеры дома и он был бы или слишком маленький или слишком большой.
aamonster
Можно было координаты вершин просто билинейной интерполяцией посчитать, получилось бы достаточно точно.
Т.е. если вершины большого треугольника A,B,C (вектора из центра), то считаем координаты как
P[i,j] = A + (B-A)*i/n + (C-A)*j/n (координаты точки на «плоском» треугольнике, n – на сколько частей разбивать сторону, i и j от 0 до n, i+j ?n)
и дальше нормируем
S = r*P/|P| (координаты точки на сфере, r – радиус сферы)
frig Автор
Наверное я бы так и сделал, если бы понимал о чем вы.
Но я все равно был привязан к acidome, так как самостоятельно считать углы для распиловки досок мне не хотелось. Способ соединения у меня Good Karma, без коннекторов.
Все это можно сделать, в принципе, но лень же :) Так что совпадению результатов с acidome я был рад.
aamonster
Да ладно, вы куда более сложный алгоритм успешно расписали.
И вообще сложность не в том, чтобы посчитать размер треугольников, так что буду с удовольствием ждать продолжения истории :-)
frig Автор
Может быть если записать словами я и сориентируюсь о чем речь :)
aamonster
Да всё просто: есть большой "треугольник" с вершинами на сфере.
1 формула – считаем, что он плоский, и делим на маленькие. При этом они окажутся внутри сферы, не на поверхности (вектора к вершинам от центра короче радиуса сферы)
2 формула – масштабируем вектора к вершинам так, чтобы те оказались на сфере.
frig Автор
Так это метод «равных хорд», который я упоминал в тексте. При переносе на сферу в центре треугольники будут больше, чем по краям. Чтобы этого избежать нужно их уже на плоскости строить с искажениями. Не знаю будет ли это проще.
aamonster
Да, действительно :-(. Что-то мне казалось, что искажение совсем мизерное, а оказалось на 20% (для икосаэдра)
frig Автор
Да, к сожалению там все не так здорово.
Может быть еще какой-то метод можно применить, еще более оптимальный. Может быть вместе с моделированием раскладки на материале нужно оптимизировать. Так чтобы именно на материале получить минимальные отходы. Но вряд ли получится слишком много выиграть. У меня отходов получилось не много, да и бОльшая часть из них ушла в дело.