Nowoczesne rozwiązania w budownictwie: domy kopułowe

Korzenie idei kulistych domów sięgają czasów prehistorycznych oraz nawiązują do funkcjonowania kultur pierwotnych. W Kapadocji dawni mieszkańcy drążyli mieszkania, a nawet całe podziemne miasta w tufowych skałach. Pomieszczenia miały zaokrąglone ściany, jak i sufity. We włoskiej Apulli powstawały domki trulli o zbudowanych na planie koła i zaokrąglonych, lekko spiczastych dachach. Kanadyjscy i grenlandzcy Inuici od dawna mieszkają w budynkach typu igloo. Domy na planie okręgu nie są niczym nowym.

Domy kuliste nawiązują do natury i okrągłych gniazd ptaków. Konstrukcje takie są spotykane także w budynkach użyteczności publicznej: operach czy planetariach. Kopuły mają dobrą energię, gdyż nie ma w nich ostrych kątów, lepiej też odbijają dźwięk i promienie słoneczne. W architekturze powstała nawet odrębna nauka zwana biogeometrią - łączy ona zasady geometrii, fizyki, a nawet starożytnych wierzeń, aby tworzyć harmonijne przestrzenie.

Kopuła to kształt wywodzący się z natury, dzięki temu poprawia samopoczucie i sprzyja zdrowiu, a także dobrej atmosferze. Ponadto kopuła pomaga skupić się na sobie i dzięki temu rozwija się kreatywność. Takie wnętrze uspokaja domowników.

Krótka historia domów kopułowych

Dom kopułowy w rzeczywistości nie jest półkulą, ale wielościanem geodezyjnym. Pierwszym budynkiem w formie kopuły było planetarium zaprojektowane przez Walthera Bauersfelda dla firmy optycznej Carl Zeiss. Pomysł został opatentowany, a w 1926 r. obiekt doczekał się oficjalnego otwarcia. Również amerykański architekt gwiazd Walter Neff w latach 30’tych. wymyślił koncepcję bańkowego domu. Skorzystał z niej po części węgierski architekt Antti Lovag, który w latach 70’tych zaprojektował posiadłość „Bubble House” dla Pierre Cardina w Tourettes-sur-Loup.

Buckminster Fuller, amerykański architekt i wynalazca, w latach 50’tych otrzymał z kolei patent na budowę domów kopułowych w USA. Kopuły zaczęły pojawiać się nie tylko w sektorze mieszkaniowym. W Oklahoma City powstał kulisty bank, a niedługo później wielofunkcyjna hala uniwersytetu w Indianie. W 1975 r. pierwsza kopuła powstała na Biegunie Południowym, zaś w 2000 r. w Patagonii wybudowano pierwszy kopułowy hotel.

Współcześnie domy kopułowe pozostają wciąż niszowym pomysłem wśród prywatnych inwestorów. Ale coraz częściej widać je w luksusowych ekologicznych kempingach (tzw. „glamping”). Takie rozwiązania często wybierają także osoby, które chcą się wyróżnić i mieć dom inny niż wszystkie w okolicy. Wygląd to jednak nie jedyny wyróżnik domów kopułowych – mają one również inne zalety, ale także wady, których trzeba być świadomym decydując się na takie rozwiązanie.

Zalety domów kopułowych

Wśród zalet domów kopułowych wymienia się wytrzymałość ze względu na małą liczbę łączeń i spoin. Odporność na czynniki zewnętrzne, w tym nawet potencjalnie na bardzo silne, huraganowe wiatry, co potwierdzają badania naukowe. Takie domy są też bardzo przestronne. Są także szybkie w budowie i oferują możliwość rozbudowy o kolejne elementy w przyszłości. Często też nie muszą być dodatkowo ocieplane ze względu na bardzo niskie współczynniki przenikalności cieplnej, dzięki czemu są energooszczędne.

Deszcz oraz śnieg spływają po ich okrągłych ścianach bez zagrożenia dla struktury. Naukowcy podejrzewają, że takie budynki mogą charakteryzować się wręcz podwyższonym prawdopodobieństwem przetrwania trzęsienia ziemi. W wielu rejonach świata takie atuty urastają do rangi priorytetu, zwłaszcza w obliczu ekstremalnych zjawisk meteorologicznych, które nawiedzają planetę w ostatnich latach ze zwiększoną intensywnością.

Nie bez znaczenia jest również fakt, że dom taki już samym swoim wyglądem zewnętrznym sprawia wyjątkowe wrażenie.

W związku z tym, że kulisty dom nie posiada prostopadłych ścian zewnętrznych, tak typowych dla tradycyjnych budynków, nie ma więc standardowej elewacji frontowej, ogrodowej czy bocznej, jak i dachu, co obniża koszty budowy.

Kolejną zaletą domów kopułowych są relatywnie niskie koszty produkcji i krótki czas budowy. Zużycie materiałów jest często niższe niż w przypadku klasycznych konstrukcji, a i odpady materiałowe są mniejsze.

Sam kształt kopuły poza swoją geometryczną siłą i stabilnością oznacza również doskonałe wykorzystanie dostępnej powierzchni. Na działce o ograniczonym metrażu dom kopułowy daje optymalną objętość zabudowy.

Kopuła może poprawiać cyrkulację powietrza we wnętrzach, co przekłada się na lepsze warunki do oddychania, jak również bardziej efektywne ogrzewanie. Koszty utrzymania półkulistego domu okazują się znacznie niższe niż w klasycznych prostopadłościennych budynkach. Atmosferę poprawia również lepszy dostęp do światła naturalnego – okna mogą być rozmieszczone stosunkowo wysoko, pod korzystnym kątem dla padania promieni słonecznych.

Często na szczycie kopuły w takich domach znajduje się świetlik, który zapewnia naturalne światło w domu przez cały dzień, natomiast nocą pozwala podziwiać niebo. Przez świetlik wpada dużo światła przez cały dzień, co pozwala zużywać mniej energii i oszczędzać na rachunkach. Zaletą domu w kształcie kopuły jest też elastyczność w aranżacji przestrzeni.

Wady domów kopułowych

Domy kopułowe mają dużo zalet, ale nie można zapomnieć także o potencjalnych wadach. Ich wygląd, choć z pewnością interesujący, nie musi podobać się wszystkim inwestorom. Okrągłe wnętrza są sporym wyzwaniem aranżacyjnym ponieważ większość mebli trzeba robić na zamówienie. Zwłaszcza kuchnie, czy szafy w zabudowie – podnosi to koszt wyposażenia domu. Komin ze względu na zaokrąglone ściany, często znajduje się w samym środku kopuły, co wymusza określony układ pomieszczeń. Ponadto powierzchnia użytkowa piętra jest przeważnie mocno ograniczona ze względu na łuki i sklepienia.

Domy kopułowe mogą być głośne na skutek akustyki. W takich wnętrzach fale dźwiękowe odbijają się i tworzy się efekt echa. W przypadku sal operowych to zaleta, ale w przypadku domu już niekoniecznie. Przez to dom kopułowy może być  głośniejszy.

Wentylacja w takim domu jest ograniczona i trzeba ją dobrze rozplanować, jak i zapewnić możliwość wietrzenia i dostępu świeżego powietrza. Niektóre domy kopułowe mają podstawę wykonaną z drewna. Odpowiednia wentylacja jest szczególnie ważna w takim przypadku, by nie dochodziło do zawilgocenia elementów konstrukcyjnych.

Rozbudowa domu kopułowego jest możliwa poprzez dostawienie dodatkowych kopuł, ale warto zaplanować takie elementy wcześniej, by można było postawić łącznik w odpowiednim miejscu, które nie będzie wymagało przebudowy pomieszczeń. Przede wszystkim trzeba też sprawdzić, czy lokalny plan zagospodarowania przestrzennego dopuszcza okrągłe konstrukcje.

Z czego buduje się domy kopułowe?

Domy kopułowe mogą mieć charakter monolitów i w takich przypadkach do budowy stosuje się najczęściej beton. Trwają prace i badania nad użyciem betonu konopnego – mieszanki pociętych łodyg konopi przemysłowych, wapna i wody. To interesujący materiał naturalny wpisujący się w trend odnawialnych zasobów. Charakteryzuje się on ujemnym śladem węglowym, bo podczas wzrostu konopie pochłaniają więcej dwutlenku węgla, niż zużywa się później do zrobienia z nich materiałów budowlanych. Ponadto to materiał biodegradowalny, który po rozbiórce domu, podlega rozkładowi.

Popularne są także konstrukcje oparte na koncepcji kopuły geodezyjnej, w której trójkątne elementy strukturalne powstają ze stali lub drewna, a następnie okładane są innymi materiałami wykończeniowymi.

W wielu krajach, w tym i w Polsce, działają już firmy specjalizujące się w budowie domów kopułowych lub produkujące gotowe struktury. Niektórzy inwestorzy konstruują też kopuły samodzielnie. W każdym przypadku należy pamiętać, że lokalne przepisy budowlane mogą narzucać określone kształty budynków, a pomysł na wybudowanie domu kopułowego trzeba uzgodnić w urzędzie, jeśli jego powierzchnia przewyższa 35 metrów kwadratowych.

Domu kopułowe - podsumowanie

Bezpieczeństwo, niższe koszty, oryginalny kształt, to nie jedyne argumenty tłumaczące rosnącą w ostatnich latach popularność domów kopułowych. Mogą one być efektywne pod względem energetycznym. Wysoki poziom wykorzystania naturalnego światła ogranicza konieczność używania oświetlenia sztucznego, a jednocześnie pozwala dogrzać wnętrza ciepłem słońca. Mogą jednak pojawić się problemy z wentylacją czy pozwoleniem na postawienie takiej konstrukcji.

Być może w przyszłości potencjał kopuł zacznie być dostrzegany na większą skalę, a wady staną się mniej odczuwalne. Już dziś producenci mebli proponują wiele zaokrąglonych kanap czy foteli, które wpisują się w modne kształty natury i mogłyby dobrze sprawdzić się w domach kopułowych.