圓頂屋頂-它們是什麼,曆史,優點/缺點,成本

圓頂設計在建築界有著悠久的曆史,實際上已經成為世界各地各種類型建築的一種風格。圓頂在波斯、羅馬和拜占庭,以及伊斯蘭帝國,甚至在意大利文藝複興時期被廣泛使用。

圓頂的基本形式是半球形的中空結構。圓頂由拱形發展而來,最初被調整為小型結構,如墓地和小屋;然而,隨著建築和建築風格策略的確立,它們最終被用於展示宏偉的建築,包括教堂、政府大樓,以及最近的休閑建築,如運動場。

什麼是圓屋頂?

什麼是圓屋頂

圓頂屋頂係統,顧名思義,是一種圓頂形狀的屋頂。通過采用拱的工程和風格概念,並將它們旋轉360度半徑,可以開發圓頂形屋頂。

圓頂建築的曆史

圓頂被稱為“所有屋頂之王”,覆蓋了我們的一些關鍵結構。圓頂是完全彎曲的建築——沒有角也沒有角——它們在沒有任何柱子的幫助下限製了大量的麵積。拋開它們薄的本質,圓頂是當今結構上最健全的結構之一。

大多數屋頂係統所必需的柱子

在圓頂之前,建築物都是矩形結構。幾乎每一個古代建築的屋頂都由一組柱子支撐。這些柱子防止了沉重的屋頂倒塌,盡管它們為開放的內部區域留下了極小的空間。

很快,古代工程師開始探索拱門。到了公元100年,富有創造力的羅馬建築師將拱門變成了圓形,並發現它作為單片圓頂變得更加堅固。之後,建築者們開始用這種令人眼花繚亂的全新風格蓋住基督教教堂和穆斯林清真寺。

砌體圓頂

已知最早的圓頂是用石頭建造的。最古老的磚石圓頂被稱為萬神殿(Pantheon),它的重量太大了,以至於工程師們在它的所有牆壁上雕刻了被稱為“拱頂”(coffers)的詳細形狀,以減輕這個巨大結構的重量。他們還在上麵戳了一個洞,叫做眼孔。這個洞提供了每天的燈光表演,這也是萬神殿如此著名的原因之一。

當人們建造更高的圓頂時,它們最終會變得更重。公元532年,工程師們意識到,他們可以通過挖掘每個拱門之間的區域來減輕圓頂建築的重量。這種風格允許陽光進入圓頂,但不會破壞結構。這種風格的一個例子是米赫裏瑪清真寺。它是由一位名叫思南的優秀設計師在1555年建造的,有161個窗戶!

壓力環

通常,它們最終都太重了。例如,當聖彼得大教堂的圓頂在18世紀開始分裂時,梵蒂岡的工程師在它周圍連接了許多鐵環,我們現在稱之為應力環,以防止它倒塌。它們的緊急修複起了作用,成為圓頂建築的一種新技術。

雙穹頂

在高度的任務中,有創造力的工程師創造了一些技術。到15年前th公元20世紀,羅馬工程師開始在一個建築中建造雙圓頂,以便給人以更高建築的印象。美國國會大廈圓頂建於1793年,其高度歸功於這種工程技巧。

同樣,美國國會大廈也是第一批用預製鑄鐵肋建造的圓頂之一。18世紀末,從沉重的磚石到這些金屬肋的變化大大降低了全球正在開發的圓頂建築的重量。

測地線圓頂

後來的一項創新將永久性地改變圓頂工程。在20世紀50年代,一種極端的全新風格——測地線圓頂——改變了工程師們在大約2000年以來第一次看待圓頂建築的方法。由美國工程師/設計師巴克明斯特·富勒(Buckminster Fuller)創造的測地線圓頂是由三角形排列而成的部分球形結構,而不是傳統的拱形組合。

今天,你可以看到幾乎無限設計和形狀的測地線圓頂。在這個星球上最著名的圓頂建築中,迪士尼的艾波卡特中心(Epcot Center)是其中之一。

一個全新的圓頂建築時代,與可伸縮的屋頂相配合(例如多倫多的天空穹頂),正在成為世界各地體育場館的流行選擇。

圓頂結構的好處

為什麼選擇圓頂建築?下麵是建造圓頂住宅或商業建築的優點。

持久的

標準圓頂是非常高效的結構,可與拱門相媲美。這是因為它們是自我支撐的,穩定的重力作用於它們的重量,使它們被壓縮成形狀。經典圓頂的重量產生向下和向外的力。向下的推力應移動到結構上,同時應承受外部推力,以防止圓頂牆倒塌。必要的阻力是由牆壁、扶壁或應力釋放器提供的,如邊界環、鏈條或電纜網絡。

由於這種形狀的物理性質,圓頂可以屹立幾個世紀,隻有到那時,它才會因為材料的組成而倒塌。隻要進行適當的維護,圓頂建築可以永存。

建築材料的多功能性

圓頂可以用多種材料建造,從標準的磚石和混凝土到鑄鋼、木材和鐵。你選擇的產品將取決於你想要你的圓頂有多大,你想要它的內部和外部的樣子。

開放式平麵圖

它們有能力覆蓋大的區域,不需要支撐柱,允許下麵有廣闊的開放空間。你不需要用牆來支撐,你可以根據自己的喜好來選擇在哪裏劃分房間。你的樓層規劃沒有任何限製。

節能

你可能會認為有一個大的開放空間會花更多的錢來加熱或冷卻。事實恰恰相反;由於材料在殼體結構中被壓縮得非常緊密,外界影響造成的溫度變化非常小。如果你盡可能保持平麵開放,你就不需要太擔心空氣流通了。每個區域都將被均勻加熱和冷卻,而不需要複雜的管道係統。

維修費用低

有了圓頂,你就不需要擔心更換瓦片或生鏽的金屬屋頂。你不需要清理排水溝或刷掉屋頂上的樹葉。你甚至不用擔心雪會堆積在上麵。穹頂的形狀和材料可以解決這一切。而且,穹頂的結構很堅固,你唯一需要做的修複工作就是就地更換以防損壞。

沒有你想象的那麼貴

建造圓頂可能比其他類型的屋頂花費更多,因為它是一種獨特的結構類型。並不是所有的承包商都有建造這種建築的經驗,所以你必須雇傭更多的專家。這就提高了成本。

降低成本的是材料。因為圓頂是一種聰明的設計,它們比傳統建築使用更少的材料。當然,材料的成本取決於你選擇使用什麼以及你的建築有多大。

非標準屋頂裝置的缺點

在管理極為嚴格的房屋建築行業中,蓋帽工人可能不願意設置與典型風格不同的屋頂樣式。由於屋頂產品是為棱角分明的風格而生產的,因此遵守地區建築法規可能是一項挑戰。

將拱形屋頂組合在一起包括重新配置基本結構材料以適應特定的曲率。有些材料和零件可以根據您的要求定製,盡管在這兩種情況下,產品和人工的費用將增加。

這種古怪的做法可能會激怒隔壁的鄰居,因為他們希望自己的社區保持一種更標準的審美。

你的房子的轉售價值可能會受到非標準圓頂屋頂的影響,因為買家打算投資幾十萬購買一套全新的房子,他們可能會選擇典型而穩重的設計。

圓形屋頂係統使用什麼材料?

隨著時間的推移,圓頂屋頂實際上是由多種材料發展而來的。石頭、土坯、木頭、銅和其他金屬、塑料、冰、玻璃、陶瓷、玻璃纖維和混凝土實際上都被用來建造圓頂屋頂。你的圓頂將由你的環境和選擇的美學來決定。

單片穹頂房屋的成本是什麼?

單片圓頂房屋有各種大小和形狀,所以提供具體的費用通常隻做一個項目的基礎上。也就是說,大多數公司都有每平方英尺的收費標準。這個速率可以根據任何不同的元素增加或減少,但它提供了一個起點。

隻適用於外殼和地板:成本一般為每平方英尺65美元。這個成本是一個單片圓頂房屋建造在一個綜合混凝土地板上。

完成的圓頂房屋:這些地板的價格約為每平方英尺130美元。1000平方英尺的圓頂房屋售價約為6萬美元;如果完全完工,成本將接近13萬美元。

開始這一過程的最好方法是進行可行性研究。這是一個經濟的方法,看看你的風格選擇和設計數字建模與準確的報價有關的費用。

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