суббота, 23 ноября 2013 г.

Круглые, квадратные и прямоугольные...

Мне всё больше и больше нравится вариант дома из дров. Такой дом просто просится быть круглым. Ну, то есть, в виде круга в плане. А когда я сравнил материалоёмкость круглого, квадратного и прямоугольного домов, то круглый оказался самым экономичным. Повторю здесь свои прикидочные расчёты.
Предположим, что мы решили сделать очень маленький круглый домик. Скажем, диаметром внутри - 5 метров. Почему бы и нет? Построить такой домик будет недолго совсем и недорого. Когда появятся деньги, можно к нему пристроить такой же домик и соединить их коридором. Вот и прикинем параметры такого домика.
Пусть толщина стенки - 60 сантиметров. Вполне приличная и не слишком большая. Тогда внешний диаметр будет 6,2 метра. Предположим, что мы выбрали плитный фундамент. Его диаметр будет те же 6,2 метра.
Площадь плитного фундамента или площадь, занимаемая домом: 3,14 *  3,1^2 = 30,2 квадратных метра.
Внутренняя площадь, жилая, так сказать: 3,14 * 2,5^2 = 19,6 квадратных метра.
Мизерная площадь, конечно. Тем не менее, в самом крайнем случае жить уже можно. Скажем, туалет на улице, дома простейший умывальник с ведром, печурка маленькая у стенки и простейшая вентиляция. Нет электричества - ну и ладно. Можно использовать типа примуса или туристической плитки, чтобы чайник вскипятить. А для приготовления чего-то посерьёзнее, можно запускать дизельный генератор. Заодно и аккумулятор подзарядится. На крыше - небольшая солнечная батарея и, возможно, маломощный ветрячок. Хотя бы саморазряд аккумулятора скомпенсирует, а в солнечный и ветреный день и подзарядит немного.
Ну, это я отвлёкся. Оценим периметр здания такой площади. Ведь именно периметр нам придётся заполнять строительным материалом.
Длина окружности:
внешней: 3,14 * 6,2 = 19,5 метров.
внутренней: 3,14 * 5 = 15,7 метра.
Будем считать, что нам нужно заполнить именно внешнюю окружность. Скажем, если высота стен - 3 метра, а толщина - 0,6 метра, то объём материалов, без учёта окон и дверей, будет таким: 19,5 * 3 * 0,6 = 35 кубометров.
На самом деле, заметно меньше. Мы должны вычислить площадь фундамента, занимаемую стенами, и именно эту площадь нам придётся стройматериалами заполнять.
Эта площадь будет равна: 30,2 - 19,6 = 10,6 квадратных метра.
А для вычисления объёма стен нам нужно эту площадь умножить на их высоту:
10,6 * 3 = 31,8 кубических метра. Запомним эти цифры.
Теперь представим, что мы хотим построить квадратное здание, но чтобы жилая площадь была именно та же, что и у круглого, то есть, 19,6 квадратных метра. Квадрат с такой площадью будет иметь длину сторон, равную квадратному корню из этого числа, то есть, 4,43 метра.
Помня, что толщина стен - та же самая, шестьдесят сантиметров, вычислим внешние размеры такого квадрата: 4,43 + 1,2 = 5,63.
Внешний периметр такого здания составит: 5,63 * 4 = 22,52 метра.
Вспомним, что у круглого здания такой же площади внешний периметр был всего 19,5 метра.
На тринадцать процентов меньше!! А сколько же материала нам потребуется для возведения такого квадратного здания? Вычислим очень аккуратно:
{5,63 * 0,6 * 2 + 4,43 * 0,6 * 2 } * 3 = {6,76 + 5,3} * 3 = 36,2  кубических метра.
Сравним с 31,8 для круглого здания.  Перерасход 4,4 кубометра материалов для стен. Это очень много.
Для прямоугольной формы цифры будут ещё хуже, писать даже нет смысла.
Конечно, круглая форма не всегда будет удобна - готовую мебель сложновато там разместить. Ну и ладно. Строить, так строить. Мебель тоже можно сделать своими руками, с учётом круглых форм. Это будет не так уж и сложно.
И крышу пока не очевидно, чем и как крыть. Но это точно решаемая проблема, мы же в самом начале пути, только приступаем к изучению проблемы?
Надо будет, естественно, прикинуть прочность всего здания - пока не знаю, как. Но на первый взгляд, прочность будет просто фантастическая. А если по центру комнаты поставить колонну, на которую будет опираться крыша, то и крышу будет сделать довольно просто и она тоже получится очень прочной.
Вспомним, что для круглого здания мы насчитали 31,8 кубометра материала на стены. Но это мы не учли вырезы под окна и двери. Заложим окна по максимуму: скажем, четыре окна площадью 1,4 на 0,8 метра и две двери 2,2 на 0,9 метра. Одна дверь будет входная, а другая - для перехода в соседний домик, который мы обязательно пристроим  в ближайшем будущем. Если захотим пристроить третий домик, то можно будет дверь проделать на месте одного из окон. Нужно заранее позаботиться об этом.
Вычислим объём вырезов под окна и двери ( экономию материала и времени, фактически! )
Окна: 1,4 * 0,8 * 4 = 4,5 квадратных метра
Двери: 2,2 * 0,9 * 2 = 4 квадратных метра.
Сложив эти площади и умножив на толщину стен, получим экономию материала:
(4,5 + 4 ) * 0,6 = 5,1 кубический метр. Неслабо! Вместо 31, 8 кубометров материала от первоначального расчёта, нам придётся выложить всего 26,7 кубических метра!!! А это уже совсем другой разговор. Двери и окна всё равно делать ведь нужно.
Можно и всего одну дверь сделать, а вместо второй - тоже окно пока.
Конечно, окна в доме - это повышенные теплопотери. Но если сделать их очень тщательно и аккуратно, то они могут приносить пользу, а не вред. Окна нужно разместить с южной стороны. Точнее, по окружности с юго-востока до юго-запада. Очень тщательно нужно выбрать их высоту и, особенно, размеры свеса крыши. Тогда окна зимой, когда солнце низко, будут работать, как солнечные коллекторы и обогревать помещение, а летом, когда солнце высоко, от попадания прямых солнечных лучей будет спасать свес крыши и особой жары в комнате не будет. А окна, конечно, нужно будет взять самые энергоэффективные. Точнее, скорее всего, пластиковые рамы нам совсем не нужны. Можно будет купить только стеклопакеты и самостоятельно закрепить их в оконных проёмах. А стеклопакеты заказать потолще и с лишним стеклом. Думаю, это будет не так дорого. И, для повышения термозащиты, предусмотреть ставни снаружи и глухие тёмные шторы внутри. Как солнце село - окна занавесить. А в сильные морозы ещё и ставни закрывать. Будет просто здорово. 

Комментариев нет:

Отправить комментарий