Geodetická kopula

Kopula je priestorová konštrukcia, ktorej plocha je vytvorená rotáciou rovinnej krivky alebo aj priamky okolo vertikálnej osi rotácie. Navrhujú sa nad kruhovým, polkruhovým, elipsovým, mnohouholníkovým, štvorcovým alebo obdĺžnikovým pôdorysom.

Rozdelenie kopúl

Kopuly sa rozdeľujú na hladké, rebrové, rebrovo-prstencové, lomenicové, vlnovkové, sieťové. Geodetická kopula patrí do skupiny sieťových kopúl. Tie sa ďalej delia na rombické /kosoštvorcová sieť/, trojuholníková sieť s pozdĺžnymí rebrami, trojuholníková sieť s priečnymi rebrami, sieť s pozdĺžnymi a priečnymi rebrami.

Zhotoviteľ geodetickej kopuly

Richard Buckminster Fuller je známy ako podnikateľ a architekt. Presadil sa predovšetkým v oblasti architektúry, aj keď jeho aktivity boli široké. Snažil sa o koncipovanie návrhov, ktoré by obsahovali základné filozofické koncepty. Uvažoval o konečnom vesmíre ako guli. Akceptoval Einsteinov štvordimenzionálny svet fyziky. Chcel sa priblížiť sférickej forme priestorovou sieťou z rovnostranných trojuholníkov, pričom jej 12 spoločných vrcholov leží na povrchu imaginárnej gule. Túto podmienku spĺňal ikosader, ktorý môže byť rozdelený na oktaedry a na tetraedry. Z toho vyplýva, že všetky mnohosteny môžu byť zložené z jediného možného komponentu - štvorstenu. Fuller uvažoval, že štvorsten bude základ konštrukčného systému. Svojím objavom bol nadšený. Tak usúdil, že je možné skonštruovať kopulu, ktorá by bola vytvorená polovicou sféry z 31 kružníc, ktoré by sa pretínali tak, že vzniknú rovnostranné trojuholníky rôznych veľkostí. Trojuholníky, ktoré by boli na povrchu gule by tvorili jednu zo stien štvorstena. Z energeticko-synergetických úvah vznikla idea ikosadru.

Fuller spolupracoval spolu so Shoji Sodaom na projekte US-pavilónu EXPO '67 v Montreali (Kanada). Je to najznámejšia geodetická kopula s priemerom 76,2m a výškou 61m.

Výhody geodetických kopúl

Vynikajúce statické vlastnosti. Kopule sú staticky najefektívnejšie priestorové štruktúry. Sú ľahké, pritom však neobyčajne pevné a silné. Jedinou podmienkou je dobré ukotvenie k podkladu. Jednoduchý príklad: polovicu pinpongovej loptičky je možné ľahko zdeformovať rukou. Pokiaľ ju nalepíme okrajom na dosku, môžeme na ňu stúpiť a unesie nás bez problémov. Podobne odolné sú aj geodetické kopuly.
Nízka spotreba materiálu. Spotreba materiálu na ich stavbu je podstatne nízka v porovnaní s inými konštrukciami. Nepotrebujú žiadne iné masívne výstuže a nosníky okrem vlastných konštrukčných prvkov spojených do štrukturálnej siete.
Energetická úspornosť. Vonkajší povrch kopule má najmenej o 30 % menšiu plochu než priestor ohraničený kvádrom, preto sú tepelné straty aj náročnosť na ohrievanie priestoru o 30 % menšie.
Odolnosť proti vetru a snehu. Odolnosť geodetických kopulí proti vetru je tak vysoká, že americké firmy

sú certifikované ako odolné proti hurikánom. Stavby s rovnými plochami sú pri silnom nápore vetra poškodené alebo zničené. Oproti nim geodetické kopuly sú prúdom vzduchu obtekané a tlačené k zemi a často preto odolajú vetrom a hurikánom.

Výnimočné akustické vlastnosti. Aj slabé zvuky sú v strede kupoly veľmi zreteľné. Aj slabý šepot je dobre počuteľný na druhej strane.
Viditeľnosť z veľkej diaľky. Veľké kopuly – megastany Polyhedral sú neprehliadnuteľné a viditeľné z veľkej diaľky.
Atraktívny design. Atraktívny design priťahuje návštevníkov.
Veľká plocha na reklamu. Táto plocha sa pohybuje v priemere od 100 do 250 m². Umožňuje umiestniť na kopulu napr. firemné logá.
Nadčasovosť. Kopuly nie sú novinkou. Ich stabilita je prevádzaná už veky od dôb starého Ríma.
Univerzálna použiteľnosť. Svojimi vlastnosťami aj atypickým designom majú široké uplatnenie pre najrôznejšie predajné, firemné, kultúrne akcie. Maximálna originalita.

Použitá literatúra

Kolektiv autoru a konzultantu: Ilustrovaná encyklopedie. Praha 1995.
D. Koruga, S. Hameroff, J. Withers, R. Loutfy, M. Sundareshan: Fullerene C60 - History, Physics, Nanobiology, Nanotechnology. NOrth Holland 1993.
P.W.Fowler, D.E.Manolopoulos: An atlas of Fullerenes. Oxford 1995.