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:

 

 

Про утепление льняными матами и резанной бумагой.

Спустя год продолжаю выкладывать информацию о строительстве купольного эко дома.
В течение 2014 года было выполнено не много, но и не мало.
В этом году я работал практически один и поэтому заранее ставил себе не большие задачи.
Нужно было утеплить оставшуюся часть купола сделать технический пол и утеплить его.
Для утепления оставшейся части купола было принято решение использовать Экотеплин. Это маты выполненные из льна и пропитанные бурой и борной кислотой с применением какого-то крахмального раствора.
 Вот в таких упаковочках его мне привезли.

У меня было место под тентом куда его можно было спрятать от дождей.

Стоил он, однако, не дешево. За 12 куб.м утеплителя я заплатил 41520 рублей и это еще со скидкой.
Если посмотреть их цены на сайте: http://www.ecoteplin.ru/ceny/ то без скидок у меня получилось бы за 48 упаковок - 49200 рублей . Но менеджеры пошли на встречу надеясь, что в дальнейшем в нашем поселке будут новые покупатели. В итоге для меня вышло как на картинке:

Чтобы появились  новые покупатели нужно сначала пожить в таком доме.  И если народ приходя в гости поймет что это оно и есть  - тогда будут брать. Хотя меня удивляет почему такая обработка льна стоит так дорого?

Вот так я укрепил льняные маты между наружным куполом и внутренним с помощью пластин их фанеры и длинных саморезов. Работать между каркасами оказалось крайне не удобно, но зато утеплитель был всегда укрыт от осадков. Так что работать можно было даже во время дождя.

Работать с экотеплином намного приятнее чем с любыми минеральными утеплителями (имел опыт работы с некоторыми), не говоря уж о стекловате (тоже приходилось). Но все-таки он колется, хотя и смывается простой помывкой в душе. Самой не приятной вещью оказалось то, что резать его как то не вдоль волокон очень не тривиальная задача. Хотя на сайте производителя говорится что пилится он и режется ножом. Но на деле для пилы он очень мягок , пила тут же забивается волокнами и материал начинает распушаться и в итоге мы получаем несколько кусков пакли в руках.
Вторым не приятным моментом оказалось что маты очень не однородны по толщине и по качеству пропитки. Некоторые маты тоньше 5 заявленных см, некоторые не держат форму очень мягкие и гибкие. Резать такие очень сложно. Некоторые хорошо держат форму и когда их протыкаешь саморезом они не сжимаются.
Есть еще один момент на который хотелось бы обратить внимание.
Иногда возникало ощущение, что все маты пропитаны только снаружи, т.к. Следы высохшей пропитки, которая якобы содержит крахмал, хорошо видны на поверхности некоторых матов, но почти нигде я не видел такого внутри матов. То есть почти все маты имеют внешнюю твердую "корку", дальше идет мягкая внутренность, а некоторые маты просто мягкие везде даже без внешней "корки". Но во время работы наличие "химии" ощущалось на коже и на губах. То есть они все-таки пропитаны как-то.
Перед покупкой этого материала у меня было сильное желание посетить производство экотеплина в Маслянино, но я все никак не мог найти для этого времени. Возможно если кто-то хочет покупать этот материал стоит съездить и посмотреть само производство. Так как за такие деньги качество должно быть на хорошем уровне.
У меня есть подозрение что там как обычно экономят на материалах.
Теперь про положительные качества - приятный природный материал. Когда я его постелил дом наполнился приятным льняным запахом. Теперь даже если я сверху уложу слой другого утеплителя в доме останутся приятные ощущения от растительных материалов.
Остальные качества нужно проверять в процессе эксплуатации.

 Здесь виден переход от саманного утеплителя с льняному.

 Саман за предыдущую зиму и весну высох и уже не плодил грибы на поверхности и не выдавал сырого гнилостного запаха.

В нескольких местах я прикрутил шарниры и теперь в купол можно попасть открыв один из треугольников. Это пригодится мне для изготовления второго слоя утепления.

Маты были толщиной 5 см. чтобы не было сквозных щелей , я укладывал маты в шахматном порядке. В итоге у меня получился слой из льняного утеплителя толщиной 19 см. Это мало для эффективного утепление, поэтому нужен еще один слой. В следующем году планирую доутеплять теперь уже эковатой, т.к. она дешевле.

Для утепления пола я решил использовать изрезанную в шредере бумагу. Ею меня почти 3 года снабжала наша канцелярия, которая уничтожает не нужные старые документы и не хочет заботиться о том куда девать эту бумагу. Я копил ее в сарае около дома в котором я сейчас живу (пока не достроил купол). В начале лета я перевез бумагу на стройку. Я решил пропитать эту бумагу бурой, борной кислотой и медным купоросом, для того чтоб она не гнила, не горела и чтоб мыши ее не ели.
Для того чтобы бура и борная кислота быстро и качественно растворялась, я разогревал воду на дровяной печи. После того как раствор бы готов я заливал его в садовый распрыскиватель.

Это бура

Это борная кислота.

Это распрыскиватель

Бумагу я раскладывал тонким слоев на геотекстиль (ткань для парников), затем опрыскивал из опрыскивателя. И ждал когда бумага высохнет. После этого укладывал в пол.

Вот на таких помостах из досок я раскладывал бумагу. Раскладывал также и на траву, но там сложнее было соблюдать ровность слоя бумаги.

Иногда мне за один день удавалось собрать по 2 урожая обработанной высохшей бумаги со всех помостов. Но все равно это было очень мало.
Не все дни были яркими и солнечными. За все лето мне удалось обработать около 4 кубов бумаги. Этого не хватило чтобы полностью утеплить весь пол в куполе. Таким образом это очень трудоемкий процесс связанный с химией и поэтому там нужно использовать средства индивидуальной защиты (химические перчатки, очки и лучше спецодежду).

Обработанная бумага

В итоге сэкономив деньги на покупке утеплителя я потратил время на обработку бумаги. Закон сохранеия энергии не дал сбой, так что все ок!

Вот это обработанная бумага уложенная в пол.

Так как мне не хватило бумаги которая мне досталась бесплатно, мне пришлось потратиться на эковату. И в общем я не жалею, т.к. я убедился насколько хорош этот материал в работе (насколько он хорош в эксплуатации еще предстоит убедиться).
В общем эковата меня порадовала тем, что действительно даже при ручной укладке заполняет все щели. Она очень легкая, но держит свою форму.
Она действительно похожа на вату - это тоже дробленная бумага , но на меньшие кусочки и похожа на пух.

Так как эковата в мешках поставляется с большей плотностью, чем необходимо при укладке, мне пришлось ее взбивать строительным миксером. При этом она конечно пылит сильно. Без очков и респиратора никак не обойтись.

Поэтому все кто помогал мне облачался в такую вот форму

Вот так выглядит уложенная поверх бумаги это вата.

Иногда я подолгу отсутствовал на стройке, т.к. были другие дела по работе и по дому. И вот когда я вернулся через две недели я увидел такую картину.

Ну что ж, хотя и жалко животину, но это возможно показатель того что мышам бумага не подходит для еды и жизни. Но трупик на поверхности был только один , а вот норок и следов топтания по эковате было множество.... Возможно некоторые мыши остались внутри утеплителя. Одна надежда что они мумифицировались от буры и борной кислоты и не будут там гнить.
К сожалению мыши не так умны как крысы и не учатся на смертях своих собратьев. После этого случая я еще подсыпал эковаты и через некоторое время опять обнаружил норки и следы. Возможно это просто холодало на улице и мыши искали места потеплее и посуше.
Короче явных антимышиных свойств эковата пока не показала.

Ближе к холодам я установил в куполе временную дверь и затянул окна армированной пленкой. Она не рвется от ветра и хорошо пропускает свет.

Вид на купол с ближайшей березы.

В следующем посте постараюсь выложить финансовый отчет по строительству за два последних года.

Всем добра!