О долгой, нудной и кропотливой половой жизни

Итак, сегодня я расскажу как я планировал и как реализовал многоуровневый пол в куполе.

Идея:
1. Нужно чтобы в доме был большой аккумулятор тепла;
2. Нужно чтобы аккумулятор был хорошо теплоизолирован и не терял тепло в пустую;
3. Нужно чтобы аккумулятор не мешал в доме и не занимал много места.
4. Нужно чтобы аккумулятор хорошо накапливал тепло и хорошо его отдавал

В итоге многих дней и месяцев раздумий (я всю зиму продумывал конструкцию пола), родилась такая идея:
Пол должен быть утеплен снизу, затем на среднем уровне нужно соорудить средний пол на который уложить обычные пластиковые бутылки с водой. У воды самый высокий коэффициент теплоемкости в нужном диапазоне температур. Есть конечно еще перенасыщенные растворы солей, которые накапливают тепло на фазовых переходах вещества (кристализация - плавление), но во первых эффект не намного выше простой воды , а во-вторых это дорого и замороченно покупать специальную соль (Сульфат натрия) как-то организовать разведение соли , хранение сухого вещества и т.д.
Бутылки должны быть уложены в продуваемом воздушном канале, воздух будет поступать из самого помещения. Механизмы подачи теплого воздуха опишу позже.
Итак вот картинка:

Здесь:

1 - это основные несущие балки из бруса 150 на 150 мм, на них опираются поперечные промежуточные опорные доски.

2 и 3 - это слой утеплителя, в самом низу расположена нарезанная на шредере бумага, коотрая обработана бурой, борной кислотой и купоросом. Слои утеплителя начинаются от нижней части основных опорных балок (к ним снизу прикреплены доски нижнего пола, на котором лежит утеплитель, на картинке этот нижний пол не указан).

4 - это мембрана Tyvek Soft, она предотвращает попадание влаги внутрь утеплителя, но вот снизу никакой мембраны и гидроизоляции я делать не стал т.к. весь пол находится на высоте примерно 40 см на землей на свайных опорах и все пространство под полом продувается свежим воздухом. Мой сосед советовал мне укрыть саму почву, чтобы влага испаряющаяся с ее поверхности не проникала в утеплитель снизу. Возможно это полезно, но пока я этого не сделал.

5 - это дополнительная опора для среднего пола и одновременно это рейка, которой мембрана прикреплена к лагам пола. На эту рейку укладывается доски среднего пола, на который будут укладываться бутылки с водой. Т.к. мембрана закрывающая утеплитель находится ниже на 2,5 см чем опоры для бутылок, то здесь есть продуваемое пространство чтобы просушивать влагу которая может оказаться по разным причинам на поверхности мембраны.

6 - доски среднего пола. Это опора для бутылок с водой.

7 - Бутылки с водой

8 - Это основной пол внутреннего помещения, по которому можно ходить.

 Ниже нарисовано схематично как располагались балки пола и фундамент дома.
Белый контур это фундамент дома с перемычками. как видно балки располагались примерно как паутина и таких паутин было наложено несколько из-за сложности пола.

Первый уровень балок (самые мощные из бруса). Здесь балки были расположены в основном к центру, но не все балки были направлены к центру, некоторые опирались на ближайшие перемычки фундамента. Когда я наполнил утеплителем пространства между первыми балками у меня возникло подозрение, что вдоль балок будут возникать щели. Бумага будет слеживаться, усыхать и может возникнуть мелкие щели и трещины. Но для того чтобы выровнять все следующие балки для среднего и основного пола, я уложил поперечные балки из досок 5 см толщиной. и наполнив пространство между этими досками я закрыл потенциально возможные щели вдоль первых основных балок, теперь воздуж мог напрямую проникнуть лишь через очень узенькие канальчики в местах пересечения балок первого и второго уровня. 

Для простоты работы с мембраной и для опоры среднего пола я уложил доски 10 см шириной и 2,5 см толщиной. доски были уложены строго от углов дома к центру. Затем я дополнил утеплителя до уровня этих досок и таким образом я третий раз перекрыл возможные щели около балок. Нужно заметить, что все балки использованные в полу были пропитаны или жидкостью Сенеж или купоросом с борной кислотой и бурой.
Далее на доски я уложил мембрану Tyvek Soft (вот здесь на видео проверка мембраны на способность пропускать пар.но не пропускать воду: http://www.youtube.com/playlist?list=PLOBX059xJlt8x8FSRJI1zS3nd8OErYQDF)
Мембрану я притянул к доскам рейками шириной 2,5 см.

Затем я уложил доски среднего пола с небольшими промежутками,чтобы воздух хорошо проветривал эти доски и они не прели. То есть эти доски среднего пола уложены на рейки, которыми притянута мембрана и поэтому они не касаются самой мембраны. Это нужно для того чтобы если вода из бутылки или просто пролитая на пол вода каким-то образом попадет на мембрану (это у меня реально потом случилось, когда на вводном коллекторе, продырявился шланг и из него целый день бил фонтан тонкой струйкой), то потом обдуваемая воздухом мембрана могла бы высохнуть а доски не намокали при этом.

После того как доски среднего пола были уложены, я еще раз пропитал их сенежем. Это получилось почти случайно - я вообще-то пропитывал каркас купола изнутри, но так как много брызг летело на пол, то он весь пропитался повторно.
Затем я установил несущие лаги и стал выравнивать их по уровню с помщью лазерного уровня.

Окончательно выравнивание я сделал с помощью досок 100 на 25 мм, которые прикрутил мощными саморезами к лагам.

На фотке ниже показаны готовые выровненные лаги

Перед тем как уложить бутылки нужно было сделать гидроизоляцию. Для этого я использовал обычный толстый полиэтилен.

Как видно на фотках выше полиэтилен я подвернул так, чтобы если вода из бутылки или которая протечет сквозь основной пол не протекала ниже.

На уложенный таким образом полиэтилен я уложил пластиковые бутылки с водой.

Подготовка бутылок и наполнение водой оказалось очень долгим и нудным занятием. пришлось даже нанимать знакомых школьников.
Нужно было отмыть бутылки от грязи как снаружи так и внутри, чтобы там ничего не гнило и не бродило. я постарался максимально убрать все бумажные наклейки с бутылок. Воду я наливал максимально чистую, постоянно менял воду в тазиках.

Всего получилось около 1200 бутылок. Они разного размера, но в общем можно считать что 1200 бутылок по 1,5 литра. Итого 1800 литров воды.

Дальше началось долгое нудное и кропотливое укладывание половых реек.

Купленный вскладчину отрезной станок снова пришел на помощь!

Очень удобно оказалось.

Пылесосом я высасывал все опилки из под досок среднего пола, чтобы там не оставалось никакого мусора, чтобы ничего не прело и не гнило.

Ну и к своему ДР я наконец закончил покрытие пола и получилось следующее:

На последней фотке показан инструмент собранный из кусков водопроводной трубы, мы его использовали при музицировании.

Так как доски я укладывал от стен к цетру, то естественно последний сектор я не мог уложить без щели:

Но т.к. как раз в этом месте будет находиться опорная стена, на которую будет опираться второй этаж, то здесь все равно нужно будет делать пропил чтобы опирать колонны на несущую балку. Да и сама стена закроет эту брешь.

Все то время пока у меня длилась эта половая жизнь, мне приходилось, то прыгать с балки на балку в страхе провалиться в утеплитель, то прыгать через балки , когда были уложены доски среднего пола, то вычищать мусор из под досок. Это очень утомительно... Кроме того очень много работ проводилось на коленях. Я купил специальные наколенники, которые стерлись через неделю использования. Когда я стал работать с половой рейкой, которая была сделана из лиственницы, я весь искололся занозами. Лиственница щепится на очень тонкие и твердые щепки - это просто Ёж какой-то.

Про то как я выравнивал доски и как подтягивал изгибы писать не буду - слишком уж специфично.
Короче весь этот процесс половой жизни в этот период сопровождался неимоверным трудом и никакого удовольствия не приносил. Не всего половая жизнь приятна.
Но когда я закончил (кончил), а это случилось как я и планировал к моему ДР, то чувство экстаза все-таки наступило. У меня в куполе наконец-то впервые появился ровный, чистый, красивый деревянные пол!
Немного красоты в студию:

Но самый мощный экстаз может наступить тогда когда все это реально заработает.

А что значит заработает? А это значит что аккумулятор тепла должен работать и перепад температур после топки печи и перед топкой должен не более одного градуса.

На момент написания данной статьи аккумулятор работает не в полную мощность, т.к. пока не обеспечены условия протока воздуха под полом. Сейчас все идет самотоком, но не применяется тяга от печи. В ближайшее время все это будет сделано. В том числе и принудительное с помощью вентиляторов.

В итоге сейчас у меня пол имеет воздушные каналы около стен и около печи. Эти каналы продувают мембрану, доски среднего пола, и бутылки с водой. Это обеспечивает просушивание мембраны и элементы пола, а так же нагрев бутылок водой.

Вот так!

Всем счастья! если есть вопросы - пишите.

Опишу свои ноухау и отпущу их

Давненько ничего не писал о стройке, а вот сейчас сделаю такое сильное заявление.

В моем геокуполе есть ноухау!
Во первых это первый устойчивый и уже жилой геокупол из бревен.
Я обыскал весь интернет, я общался с куполостроителями, нигде я не встречал нормального решения как сделать устойчивый купол из бревен.
Мне попадались решения где бревна каким-то странным образом стягивались веревками, даже были фотки собранного каркаса, но это все были экспериментальные сборки, не для жизни.
Если найдете жилые купольные дома - дайте мне знать, плиз.

А почему собственно не распространены купола из бревен? а потому что изготовление коннекторов для такого каркаса являются весьма не тривиальной задачей.
А вот здесь еще одно ноухау. Мы с друзьями придумали коннектор в котором дерево не контачит с металлом.
Конечно я рассматривал и варианты металлических коннекторов, но хотелось удолговечить конструкцию, а при контакте металла с деревом страдают оба элемента. На поверхности металла легко конденсируется влага, которая потом впитывается в дерево. И в итоге дерево гниет, а металл ржавеет. Поэтому стояла задача придумать коннектор который уменьшал бы количество соединений металла с деревом.
В чем суть коннектора? Правильно! фиксация всех ребер в одной точке. тоесть соединяясь в одном месте ниодно ребро не должно гулять в пространстве 3Д.
Но учтите, мы имеем дело с бревнами! они весьма не ровные цилиндры, как они представляются нам в разных программах проектирования. Мало того что они имеют разные диаметры на концах, они еще и кривые и к коннектору приходят не под теми углами как их осевые линии. То есть перпендикуляры от торцов бревен направлены не туда куда осевые линии бревен...
Сначала была мысль обработать края бревен под строгие цилиндры. Это очень сложно , т.к. нужна установка длиной с бревно (от 2,5 до 3 метров) которая бы задавала осевые линии и после этого нужно каким-то образом аккуратно снять часть дерева оставив цилиндр. Естественно при этом мы теряем прочность в месте среза. А дальше еще сложнее  - нужно изготовить деревянный коннектор с цилиндрическими отверстиями... сложно.
Так же бы вариант в с амих бревнах сделать вырезы под сами же бревна, чтобы одно бревно вставлялось бы в другое. Опять очень сложное фрезерование бревна. Хотя есьт все сделать очень точно , то это было бы идеальное решение без металла и почти без потери прочности, хотя я не уверен, нужно считать и моделировать.

Нужно сказать, что моделировал я как в программе так и в натуральных экспериментах.
В итоге мы пришли к выводу, что проще всего иготовить бревна заточенные как карандаши но только с двух сторон чтобы не мешать друг другу и создать дополнительную площать сопрокосновенияв месте стыка. С торца бревно всеже должно быть тупым и упираться в коннектор, который вот уж точно заточен как карандаш. Ну там где стыковались 5 ребер, у коннектора срезаны 5 граней, где 6 ребер - 6 граней.
Естественно все углы срезов просчитаны в программе и сделаны на специальной установке спомощью цепной электрической пилы.

На последней фотке показаны металлические уголки-  этот вариант тоже не подошел - уголки начало крутить и изгибать  - каркас не собрался - проверено. Потом эти уголки прменялись при сборке каркаса как вспомогательные чтобы удержать коннектор в месте стыковки, Затем некоторые уголки были сняты, т.к. мешались, некоторые остались для прочности, хотя толку от них мало...
Часть незаточенного коннектора торчит наружу дома.  То есть если мы имеем равномерную наружнюю нагрузку на купол, то все места стыков запираются и коннекторы удерживают торцы бревен. Но как удержать сами коннекторы? Ведь бревна могут вытолкнуть их наружу.
Решили удерживать "карандаши" спомощью пластин из фанеры и старой альпинистской веревки. Веревка просовывалась в отверстие в коннекторе и затягивалась внутрь анкером, который вставлен в пластину из фанеры.

Когда я собрал каркас с этими коннекторами было ясно что торцы не везде точно подходили с коннекторам, некоторые бревна упирались не всей поверхностью торца...И вообще весь каркас ходил ходуном. И я ждал когда же он развалится... Но потом проанализировал и понял что вся устойчивость каркаса сохраняется тонкими веревочками, которыми я отмерял расстояние от центра купола до центров коннекторов (я таким образом выравнивал "сферичность" купола).
Таким образом коннекторы выполняли роль держателя нагрузки от бревен, а малые усилия по выраниванию  "сферичности", которая в итоге влияла на общую устойчивость , взяла на себя обшивка из досок.


 Кстати после того как купол простоял одну зиму под снеговой нагрузкой, несколько досок отвалились (сломались саморезы), но это скорее от того что доски пошли винтом, т.к. если бы гулял каркас, то отвалились бы все доски с этом треугольнике.
Всем хорош коннектор получился, НО он работает только на сжатие. Если силы выпирающие какой либо узел превысят силы сжимающие узел во внутрь, то  такой коннектор не сможет ничего удержать... Я конечно прокрутил фанерные пластины с бревнам саморезами шестеркой (вот кстати небольшой контакт металла с деревом), но надежды что эти саморезы выдержат такую массу бревен мало...
Чтобы устранить возможность разваливания каркаса наружу,  я натянул стальной трос 10 мм  на всех уровнях, где есть коннекторы. Таким образом все проблемы с устойчивостью каркаса были решены...

После этого каркас простоял еще 2 года. Правда эти два года он был защищен от внешней снеговой и ветровой нагрузки еще одним внешним каркасом. Внешний каркас был собран таки из досок и без коннекторов, по методу гудкарма.

Таким образом внутренний каркас из бревен работает и украшает внутренний интерьер.
Коннекторы тоже на месте. и подконтрольны.

Видел в сети что-то подобное, но не совсем то:

Короче пользуйтесь, так сказать, на основе лицензии GPL, то бишь бесплатно. и не пытайтесь это продавать... почему? потому что это ответственность! за чужие жизни. Пусть каждый решает для себя хочет он жить в подобном каркасе или нет. Если кто -то все сам проверил и убедился в своей безопасности, пусть берет и делает также...

Я, кстати, еще не до конца уверен в надежности этой конструкции и постоянно слежу за ней при ветре, при тепловых расширениях и т.п.

Пишите, критикуйте.
Кстати, расчеты на нагрузки мне так и не удалось произвести, т.к. купольные сооружения считаются по методам статически не определенных систем. Это очень сложный итерационный метод... Тут жизнь обогнала теорию.

Трехкамерный деревянный стеклопакет обычной ручной циркуляркой

Долгими зимними вечерами пока купол заносится снегами, я решил заняться изготовлением окон для "фонаря" купола.

Там должно стоять три стеклопакета ориентированных на юго-восток, юг и юго-запад.
За три предыдущих года я собирал оконные рамы, которые выбрасывали те, кто поставил себе пластиковые стеклопакеты.
Я выбрал самые хорошо сохранившиеся рамы, разобрал, вытащил стекла. После этого обжег старую краску на деталях рам.
А потом стал сооружать установку для изготовления шипов и пазов для сборки рам.  И получилась вот такая композиция:

Обычная ручная циркулярная пила фирмы "Интерскол",  к которой была прикреплена фанерка с прорезью под пилу. Для того чтобы прикрепить фанерку я просверлил в алюминиевой пластине циркулярки два отверстия под болт, а затем приболтил фанерку в пиле. Затем я закрепил циркулярку к столу с помощью струбцины. Здесь мне повезло, что на циркулярке есть ровное место для крепления. Угол 90 градусов пришлось подбирать деревянными пластинками.

 Глубина пазов и высота пазов ограничены выносом режущего инструмента пилы. Прорезание пазов выполняется с торцов деталей. Ширина прорезей регулируется набором пластин, которые подкладываются под детали рамы. Работу нужно выполнять очень осторожно, т.к. режущий инструмент открыт.

Вот здесь сфотана готовая деталь для рамы.
Далее я переделал установку в установку для вырезание пазов для стекол.
Дело в том что детали рамы уже имели пазы для стекол но только с одной стороны, а мне нужно было получить еще и паз с другой стороны рамы, чтобы сделать стеклопакет с расстоянием между стеклами примерно 1 см.
 И получилось вот такое:

К фанерке была прикручена рейка, которая регулирует ширину паза для стекла, глубину паза можно регулировать выдвижением режущей части пилы.

 Циркулярка закреплена двумя струбцинами к столу. Система получилась весьма устойчивой.

Вот получаются такие пазы, ровные и аккуратные. Здесь тоже нужно работать очень аккуратно, чтобы не потерять пальцы.

Вот теперь можно собрать рамы нужного размера с пазами для стекол с обоих сторон.

Вот так собирается рама, шип и паз собирались на клее, на жидкие гвозди.

После того как рамы были собраны, я приклеил стекла на прозрачный герметик. Между рамами  положил пакетики с силикагелем, который выполняет роль осушителя. Это нужно чтобы зимой влага находящаяся в объеме между стеклами не конденсировалась на стекле и чтобы стёкла всегда оставались прозрачными. Пакетики с силикагелем я насобирал при покупке разных товаров (иногда накопительство это полезно, если цель ясна). В качестве  штапика для крепления стекла я использовал. то что вырезал из детали когда делал пазы для стёкол. Штапик я крепил мелкими саморезами - это может быть полезно если нужно будет поменять или вытащить стекло, т.к. Гвозди часто вытащить бывает трудно и штапик ломается при этом, а саморезы можно выкрутить.

Вот такой однокамерный деревянный стеклопакет.

А вот это склеенные и скрученные икеевскими саморезами два однокамерных стеклопакета. То есть после того как я помыл стекла, я положил один стеклопакет , намазал его герметиком, положил сверху другой стеклопакет и стянул их четырьмя струбцинами. После этого стянул эти стеклопакеты икеевскими саморезами для сборки мебели. Это оказалось очень удобно и аккуратно.

склееные стеклопакеты:

 между ними тоже есть пакетики с осушителем

Затем я обрезал края рам и обработал не ровности электрорубанком.
На этом этапе можно  проследить где остались не загерметизированные места и промазать их герметиком, что я и сделал. Особенно тщательно промазал места стыков шип-паз.

 процесс промазывания оставшихся пустот.

 Затем очищаем стёкла  от налипшего лишнего герметика.
Нужно сказать что перед наклеиванием очередного стекла и очень тщательно отмывал его от грязи и остатков прошлой герметизации и это занимало не мало времени. Герметик оставляет жирные следы, которые трудно отмываются.

В итоге получилось три трёхкамерных стеклопакета общей шириной около 7 сантиметров это даже меньше чем в классических (хрущевских) рамах, но при этом во много раз эффективней по теплоизоляции.
Я проверил (на глазок) насколько хорошо мои стеклопакеты пропускают свет, не увидел особой разницы если сравнивать с окнами дома, где я сейчас обитаю. Ну и на фотках видно каковы потери света сквозь пакет.

Теперь осталось покрыть рамы лаком и можно ставить в "фонарь" купола.

Нужно отметить, что перед тем как я начал делать рамы я научился резать стёкла, а для этого пришлось соорудить стол для резки стекла. Это очень важный момент. Место для резки должно быть идеально ровным и по площади не менее два на два метра. Если стекла больше двух метров, то стол дожен быть еще больше.

В итоге на материалы я потратил около 1000 рублей на герметик и около 2000 рублей на струбцины. Рамы и стёкла мне достались бесплатно, если не учитывать бензин, который мы с друзьями потратили на перевозку выброшенных рам к дому.
По времени это заняло недели две чистой работы, но это с учетом того, что приходилось выполнять много подготовительной работы и работы по уборке рабочего места от получившегося мусора. Ну и конечно же я местами просто тупил, пытаясь понять как сделать то или это.



Надеюсь мой опыт будет кому-то полезен.
Про опыт эксплуатации этих стеклопакетов напишу когда он появится.

Но надо сказать опыт эксплуатации похожих, но однокамерных у меня есть, вполне себе рабочий вариант, уже лет 7 как...


Всем добра!

Напоследок две видюшки про установки из циркулярки: