측지 돔 ​​(Geodesic Dome)은 측지면 다면체를 기반으로 한 반구형 얇은 껍질 구조 (lattice-shell structure)입니다. 돔의 삼각형 요소는 구조적으로 딱딱하고 구조 전체에 구조적 응력을 분산시켜 측지 돔을 크기에 매우 큰 하중에 견딜 수있게합니다.

역사
모든 점에서 “측지선”이라고 불릴 수있는 첫 번째 돔은 Carl Zeiss 광학 회사의 수석 기술자 인 Walther Bauersfeld가 플라네타륨 영사기를 수용 할 플라네타륨을 설계 한 것입니다. 독일의 예나 (Jena)에있는 자이스 (Zeiss) 공장의 지붕에있는 디 커 호프 (Dykerhoff)와 위드 만 (Wydmann)의 회사가 최초로 작은 돔을 특허했습니다. 약 20 년 후 R. Buckminster Fuller는 1948 년과 1949 년 블랙 마운틴 컬리지의 Kenneth Snelson과 함께 현장 실험에서 돔 “측지선”이라는 이름을지었습니다.이 돔은 “Jena의 원더” 풀러가 원래 발명가는 아니었지만 그는 1954 년 6 월 29 일자로 미국 특허 2,682,235 건을받은 아이디어의 미국 대중화에 기여한 것으로 알려져있다.

측지 돔 ​​(geodesic dome)은 풀러에게 매력적이었는데, 그 무게 때문에 극도로 강했으며, “omnitriangulated”표면은 본질적으로 안정된 구조를 제공했고, 구가 최소 표면적에서 가장 큰 부피를 감싸기 때문입니다.

이 돔은 1956 년에 캐나다에 지어진 21 개의 조기 경보 라인 (Distant Early Warning Line) 돔, 1958 년 Synergetics, Inc.의 토마스 C. 하 워드 (Thomas C. Howard)가 디자인 한 루이지애나 주 배턴 루지 (Baton Rouge) 근처 유니온 탱크 카 돔 (Union Tank Car Company) 돔, Kaiser 알루미늄 돔 (버지니아 주 버지니아 비치와 같은 미국 전역의 수많은 지역에 건설 됨), 강당, 기상 관측소 및 보관 시설과 같은 건물. 돔은 곧 덮힌 표면, 밀폐 된 부피 및 건설 속도에 대한 기록을 깨고있었습니다.

미국 해병대는 1954 년부터 헬리콥터가 제공하는 측지 돔 (geodesic domes)을 실험했습니다. 30 피트 크기의 목재 및 플라스틱 측지 돔을 헬리콥터로 50 노트로 들어 올리고 손상시키지 않으면 서 밀워키의 마그네슘 제품 (Magnesium Products)에 의해 표준 마그네슘 돔을 제조하게되었습니다. 테스트에는 이전에 훈련받지 않은 해병대가 135 피트에서 30 피트의 마그네슘 돔을 조립할 수 있었고, 헬리콥터가 항공 모함을 들어 올렸으며, 고정 된 돔이 일일 120mph (190km / h) 프로펠러는 고정 된 비행기의 쌍둥이 3,000 마력 엔진에서 손상없이 폭발.

The Dome은 Synergetics, Inc.의 Thomas C. Howard가 디자인 한 뉴욕시의 1964 년 세계 박람회 전시관으로 더 많은 관객에게 소개되었습니다.이 돔은 이제 Flushing Meadows Corona Park의 Queens Zoo에서 조류 사육장으로 사용되었습니다 Synergetics, Inc.의 TC Howard에 의해 재 설계되었습니다.

또 다른 돔은 엑스포 67에서 몬트리올 세계 박람회 (Montreal World ‘s Fair)에서 열리는 곳으로 미국 관의 일부입니다. 그 구조는 나중에 불에 태우지 만 구조 자체는 여전히 그대로 남아 있고 Biosphère라는 이름으로 현재 세인트 로렌스 강에 관한 해석적인 박물관이 있습니다.

1970 년대 Zomeworks는 Johnson solids, Archimedean solids, Catalan solids와 같은 다른 기하학적 고형을 기반으로 한 구조물에 대한 계획을 허가했습니다. 이러한 구조는 정사각형이나 다른 다각형이 아닌 삼각형이 아닌 얼굴을 가질 수 있습니다.

1975 년에, 눈과 바람 하중에 대한 저항이 중요한 남극에 돔이 세워졌습니다.

1982 년 10 월 1 일 월트 디즈니 월드 (플로리다 주 베이 레이크)의 EPCOT 센터에서 가장 유명한 측지 돔 중 하나 인 우주선 지구 (Spaceship Earth)가 열렸습니다. 건물과 건물 내부의 Buckminster 풀러 (Buckminster Fuller)의 유명한 용어 인 우주선 지구 (Spaceship Earth)라는 이름으로 지구상에서 제한된 자원을 사용할 수 있는지에 대한 우려를 표명하고 더 많은 사람들을 향해 조화로운 승무원 역할을하는 것이 좋습니다. 좋은. 건물은 Epcot의 아이콘이며 공원의 로고에도 포함되어 있습니다.

2000 년 세계 최초의 지속 가능한 측지학 돔 호텔 인 EcoCamp Patagonia는 2001 년에 칠레의 파타고니아에 건설되었습니다. 호텔의 돔 디자인은이 지역의 강풍에 저항 할 수있는 핵심 요소이며 토착 Kaweskar 주민들의 거주지를 기반으로합니다 .

건설 방법
나무 돔에는 스트럿의 너비에 구멍이 뚫려 있습니다. 스테인레스 스틸 밴드는 스트럿의 구멍을 강관에 고정시킵니다. 이 방법으로, 스트럿은 필요한 정확한 길이로 절단 될 수 있습니다. 외부 합판의 삼각형이 스트럿트에 못 박히게됩니다. 돔은 몇 개의 스테이플러로 된 타르 종이를 사용하여 바닥에서 상단으로 감싸서 물을 뿌리고 물 렸습니다. 이 유형의 돔은 허브와 스트럿 돔 (stub-strut dome)으로 불리기 때문에 강철 허브를 사용하여 스트러트를 묶습니다.

Panelized 돔은 합판으로 덮여 별도로 프레임 목재로 구성되어 있습니다. 삼각형 프레임을 구성하는 3 개의 부재는 여러 삼각형의 평평한 피팅을 제공하기 위해 복합 각도로 절단되는 경우가 많습니다. 정확한 위치에있는 구멍을 통해 구멍이 뚫어지고 강철 볼트가 삼각형을 연결하여 돔을 형성합니다. 이 멤버는 대개 2×4 또는 2×6 크기이므로 삼각형 내에 더 많은 단열재가 들어갈 수 있습니다. 판넬로 된 기술은 건축가가 합판 스킨을 삼각형에 부착 할 수 있으며 안전하게 바닥에서 작업하거나 날씨가없는 편안한 상점에서 작업 할 수 있습니다. 이 방법은 값 비싼 강철 허브가 필요하지 않습니다.

임시 온실 돔은 플라스틱 시트를 1 인치 사각 기둥으로 만든 돔에 스테이플 링하여 만들었습니다. 결과는 따뜻하고 20 피트 미만의 크기에서 손으로 움직일 수 있으며 값이 싸다. 그것은 바람에 의해 움직이는 것을 방지하기 위해 땅에 박혀 있어야합니다.

철골 구조물은 전기 도관으로 쉽게 만들 수 있습니다. 하나는 스트럿의 끝을 평평하게하고 필요한 길이로 볼트 구멍을 뚫습니다. 하나의 볼트로 스트러트의 꼭지점을 고정시킵니다. 너트는 일반적으로 착탈식 잠금 장치로 설정되거나, 돔이 휴대 가능한 경우 코터 핀이 달린 캐 스틸 링 너트를 사용하십시오. 이것은 정글 체육관을위한 돔을 만드는 표준 방법입니다.

돔은 경량의 알루미늄 프레임으로 구성 할 수 있는데 볼트로 조이거나 함께 용접하거나 더 유연한 노델 점 / 허브 연결로 연결할 수 있습니다. 이 돔은 일반적으로 PVC로 대처하는 유리로 덮여 있습니다. 코핑은 실리콘으로 밀봉되어 수밀하게 만들 수 있습니다. 일부 설계는 이중 유약 또는 절연 패널을 프레임 워크에 고정시킬 수 있습니다. 이것은 완전히 거주 할 수있는 건물이 형성되도록합니다.

콘크리트 및 폼 – 플라스틱 돔은 일반적으로 보강을 위해 닭 철사와 와이어 스크린으로 싸인 철골 프레임 돔으로 시작합니다. 치킨 와이어와 스크린은 와이어 타이로 프레임 워크에 묶여 있습니다. 그런 다음 소재 코팅을 프레임 위에 스프레이 또는 성형합니다. 시험은 콘크리트 또는 플라스틱의 정확한 일관성을 얻기 위해 작은 정사각형으로 수행되어야합니다. 일반적으로 안과 바깥쪽에 여러 번 코팅이 필요합니다. 마지막 단계는 콘크리트 또는 폴리 에스테르 돔에 물을 뿌리기 위해 에폭시 화합물의 얇은 층을 포화시키는 것입니다.

일부 콘크리트 돔은 강철로 고정 된 철근 콘크리트 패널을 사전 제작 된 철근 콘크리트 구조물로 만들어져 있습니다. 볼트는 물을 흘릴 수있는 작은 콘크리트 뚜껑이있는 들어 올린 리셉터클 안에 있습니다. 삼각형은 물을 흘리기 위해 중첩됩니다. 이 방법의 삼각형은 목재 패턴으로 모래에 패턴이 형성된 형태로 성형 될 수 있지만 콘크리트 삼각형은 일반적으로 너무 무겁기 때문에 크레인을 사용해야합니다. 콘크리트 위에 물이 흘러 들어가 누출되는 곳이 없으므로이 구조는 돔에 적합합니다. 금속 패스너, 조인트 및 내부 스틸 프레임은 건조 상태로 유지되어 서리 및 부식 손상을 방지합니다. 콘크리트는 태양과 풍화에 저항합니다. 일부 형태의 내부 플래싱 또는 코킹은 조임을 방지하기 위해 조인트 위에 배치해야합니다. 1963 Cinerama Dome은 프리 캐스트 콘크리트 육각형과 오각형으로 제작되었습니다.

측지 돔의 복잡한 기하학을 감안할 때, 돔 빌더는 스트럿 길이의 테이블 또는 “코드 요인”에 의존합니다. 측지 수학과 그것을 사용하는 방법 Hugh Kenner는 다음과 같이 말합니다 : “구형 시스템에 대한 필수 설계 정보를 포함하는 화음 요소 테이블은 군사 비밀처럼 수년 동안 지켜졌습니다 .1966 년 후반에, Popular Science Monthly는 풀러 라이선스를 취득한 사람들 이외의 모든 사람들이 계속해야만했습니다. ” (57 쪽, 1976 년 판). 다른 테이블은 Lloyd Kahn의 Domebook 1 (1970)과 Domebook 2 (1971)의 발행으로 이용 가능하게되었습니다.

돔 주택
풀러는 측지 돔이 전후 주택 위기를 해결하는 데 도움이되기를 희망했다. 이것은 Dymaxion House의 두 가지 버전에 대한 이전의 희망과 일치합니다.

주거 측지 돔 (geodesic domes)은 작업 및 / 또는 접대에 사용되는 것보다 덜 성공적이었는데, 그 이유는 그 복잡성 및 그로 인한 건설 비용의 증가 때문이었습니다. 숙련 된 숙련 된 돔 계약자는 찾기가 어렵지만 잘못된 시작과 잘못된 추정과 관련된 많은 비용 초과를 없앨 수 있습니다. 풀러 (Fuller)는 일리노이 주 카본 데일 (Carbondale)의 측지 돔 (geodesic 돔)에서 숲과 체리의 코너에 살았습니다. 항공 우주와 같은 산업에 의해 제조되는 항공 배달 제품으로 주거용 돔에 대해 더 충분한 생각을했습니다. 풀러 자신의 돔 주택은 여전히 ​​존재합니다. R. Buckminster Fuller와 Anne Hewlett Dome Home 및 RBF Dome NFP라는 그룹이 돔을 복원하여 국가 역사의 랜드 마크로 등록하려고합니다. 그것은 역사적인 장소의 국가 등록에 있습니다.

1986 년 폴리스티렌 삼각형이 외부의 철근 콘크리트에 라미네이트 된 돔 건설 기술에 대한 특허와 내부의 벽 보드가 Florida의 Rockledge에있는 American Ingenuity에 수여되었습니다. 시공 기술을 통해 돔을 키트 형태로 조립식으로 만들고 집주인이 세울 수 있습니다. 이 방법은 이음새를 구조의 가장 강한 부분으로 만듭니다.이 부분은 대부분의 나무 골조 돔에서 특히 허브가 구조상 가장 약한 부분입니다. 그것은 또한 방수의 장점이 있습니다.

거주 가능한 알루미늄 프레임 측지 돔 주택이 노르웨이와 오스트리아에서 등장하고 있습니다. 2012 년에는 노르웨이의 에코 홈으로 돔 커버로 알루미늄과 유리 돔을 사용했으며 2013 년에는 오스트리아에 유리와 목재 입은 돔형 주택을지었습니다.

칠레에서는 측지 돔 (geodesic domes)의 예가 텐트 스타일의 측지 돔 (geodesic domes)이나 유리 덮인 돔 (dome)으로 호텔 숙박 시설에 쉽게 채택되고 있습니다. 예 : 칠레의 EcoCamp Patagonia; 칠레 엘키 도모 스.

단점
돔 주택은 1960 년대 후반과 1970 년대 초반 인기를 얻었지만 주택 시스템으로는 많은 단점과 문제점이 있습니다. Dome homes의 전 지지자 인 Lloyd Kahn은 두 권의 책 (Domebook 1 and Domebook 2)을 썼고 Shelter Publications를 창설했으며, “똑똑하지만 현명하지 못하다”고 환멸을 느꼈다. 그는 회사의 웹 사이트에 다음과 같은 단점을 지적했다. 일반적으로 직면 재료 (예 : 합판, 스트랜드 보드)는 일반적으로 직사각형 모양이므로 일부 재료는 직사각형을 삼각형으로 절단 한 후 스크래핑해야 할 수 있습니다 , 건설 비용이 증가합니다. 화재 탈출에는 문제가 있습니다. 코드는 더 큰 구조체를 필요로하며 값이 비싸다. 코드를 준수하는 Windows는 기존 주택의 창문보다 5 ~ 15 배나 비용이 많이들 수 있습니다. 직업적인 전기 배선은 노동 시간 증가 때문에 더 많은 비용이 든다. 소유자가 배선 된 상황조차도 비용이 많이 들며, 그 이유는 특정 재료가 돔 건설에 더 많이 필요하기 때문입니다. 확장 및 파티셔닝 또한 어렵습니다. 칸 (Kahn)은 햇빛 아래에서 오염되고 악화되는 플라스틱 등이 필요한 천연 재료로 돔을 만드는 것은 불가능하지는 않더라도 어렵지 않다고 지적합니다.

돔 내부의 공기 층화 및 수분 분포는 드문 경우입니다. 조건은 목재 프레임 또는 내부 판넬을 빠르게 저하시키는 경향이 있습니다. 알라바마 주 뉴 에이지 건설 (New Age Construction)이라는 회사는 큐폴라 (cupola)를 추가함으로써 돔에서 흔히 발생하는 수분 응축을 제거한다고 주장합니다.

돔을 만족스럽게 나누기가 어렵 기 때문에 개인 정보 보호가 어렵습니다. 소리, 냄새 및 반사 된 빛조차도 전체 구조물을 통해 전달되는 경향이 있습니다 (그러나 경우에 따라서는이를 활용하여 유리하게 활용할 수 있습니다).

어떤 곡선 형태와 마찬가지로, 돔은 사용하기 어려울 수있는 벽면을 생성하고 헤드 룸이 없기 때문에 제한된 용도로 일부 주변 바닥을 남겨 둡니다. 원형 평면 형상에는 사각형이 제공하는 단순한 모듈성이 없습니다. 플랫 서피스를 염두에두고 퍼니셔 및 휠터 디자인. 예를 들어 외벽에 표준 소파를 놓으면 소파 뒤의 초승달 모양이 낭비됩니다.

컷 보드 외장재 (1960 년대와 1970 년대에 흔히 사용됨)를 사용하는 돔 빌더는 많은 이음매가있어 비에 대비해 돔을 봉인하기가 어렵습니다. 또한 태양이 하늘을 가로 질러 움직일 때 일반 태양열이 매일 구조 전체를 구부리기 때문에 이러한 이음새가 강조 될 수 있습니다. 이후 끈과 내부 유연한 마른 벽에서 마감재의 추가는 사실상 내부 운동에서 발견되는이 움직임을 제거했습니다.

나무 돔으로 가장 효과적인 방수 방법은 돔을 깎는 것입니다. 돔 꼭대기의 뾰족한 뚜껑 또는 돔 모양을 수정하는 것은 경사면이 얼음 장벽으로는 충분하지 않은 곳에서 사용됩니다. 원피스 철근 콘크리트 또는 플라스틱 돔도 사용 중이며, 일부 돔은 물을 흘릴 수있는 방법으로 겹쳐지는 플라스틱 또는 왁스 칠 종이 마루 삼각형으로 만들어졌습니다.

Buckminster Fuller의 전생 인 J. Baldwin은 적절하게 설계되고 잘 만들어진 돔이 누설 될 이유가 없으며 일부 디자인은 누설 될 수 없다고 주장합니다.

관련 패턴
강화 삼각형의 패턴으로 강하고 안정된 구조물을 세우는 것은 텐트 디자인에서 가장 일반적으로 볼 수 있습니다. 그것은 다른 산업 디자인에서 초록으로 적용되었지만, 개념적 은유로서의 관리 과학 및 심의 구조 에서조차도, 특히 “이동”방법이 돔 디자인에 특별히 기반을 둔 Stafford Beer의 연구에서 사람들은 각 심의 단계에서 그 과정에 참여할 수 있습니다.

가장 큰 측지 돔 구조
많은 측지 돔 (geodesic domes)은 세계에서 가장 큰 클리어 스팬 구조 중 하나입니다. 2010 년 Buckminster Fuller 연구소에 따르면 세계에서 가장 큰 직경 10 개의 측지 돔은 다음과 같습니다.

시가이 아 오션 돔 (시가이 오 오샤 몬드) : 일본 미야자키 (31.9551 ° N 131.4691 ° E), 216.5m (710 피트) – 2017 년에 철거 됨.
나고야 돔 (Nagoya Dome) : 나고야, 일본 (35.1859 ° N 136.9474 ° E), 187.2m (614 ft)
우수한 돔 : Northern Michigan University. 미국 미시간 주 마켓 (Marquette), 미국 (46.5603 ° N 87.3938 W), 163.4 m (536 ft)
타코마 돔 : 미국 워싱턴 주 타코마 (47.2367 ° N 122.4270 ° W), 161.5m (530 피트)
Walkup Skydome : 북부 애리조나 대학교. 미국 애리조나 주 플래그 스태프 (35.1805 ° N 111.6529 ° W), 153m (502 ft)
Round Valley Ensphere : 미국 아리조나 주 스프링 어빌 – 이아 (Springerville-Eagar), 미국 (34.1204 ° N 109.2849 ° W), 134m (440 피트)
이전 가문비 나무 거위 격납고 : 롱 비치, 캘리포니아, 미국 (33.7513 ° N 118.1889 ° W), 126m (413 피트) – 현재 Carnival Cruise Line 소유.
대만 플라스틱 보관 시설 : Mailiao, 대만 (23.7921 ° N 120.1840 ° E), 122 m (400 ft) – 6 개의 돔.
Union Tank Car Maintenance Facility : 미국 루이지애나 배턴 루지 (30.5827 ° N 91.2344 ° W), 117 m (384 ft) – 2007 년에 철거 됨.
리 하이 포틀랜드 시멘트 저장 시설 : 미국 메릴랜드 주 유니언 브릿지 (39.5590 ° N 77.1718 ° W), 114m (374 피트)

베네수엘라의 다른 대형 돔 중 하나는 원래의 풀러 연구소 목록에 표시되지 않았으며 나중에 빌드 된 다른 2 개는 현재 상위 10 개에 있습니다. 현재 여러 측지 돔은 직경이 113m보다 큽니다.
카타르, 카라카스, 베네수엘라 (10.4338 ° N 66.9385 ° W), 143 m (469 ft)의 Poliedro de Caracas ( “Caracas Polyhedron Arena”
볼로 비아 (21.1246 ° S 67.2096 ° W), 140cm (460 ft)의 산 크리스토 발 광산 (MSC) 돔, Colcha “K”Municipality
Ruwais Refinery Dome, Ruwais, 아랍 에미리트 (24.1459 ° N 52.7392 ° E), 135 m (443 ft)