Bamboe Bucky Dome van 9 meter doorsnee

Bamboe is het snelst groeiende bouwmateriaal dat te gebruiken is om het frame van een 'dome' te construeren. Het Engelse woord 'dome' betekent koepel, bol of gewelf. Het bamboe frame kan later bekleed worden met doek of een stuk plastic zodat je een tent krijgt. Wat je behalve bamboestokken nodig hebt zijn elastiekjes, tape en touw, een mesje, een zaag en een hamer. En een hoop helpende handen want dit wordt echt teamwork! De constructie die we gaan gebruiken is bedacht door Buckminster Fuller waarover je op internet heel makkelijk meer informatie kunt vinden.

 

Eerst de maten berekenen, uitgaande van bamboestokken van 183 cm

De 'geodestic dome' gaan we bouwen met twee verschillende maten kruizen: een BLAUW kruis voor de stokken die tezamen telkens een vijfhoek vormen en een ROOD kruis voor alle overige kruisingen. De drie mogelijke afstanden tussen de B en R kruispunten noemen we BB, BR of RR.
De exacte maten tussen die kruizen zijn, als we voor de straal van de dome zelf het getal 1 nemen:

BB = 0,26030616,   BR = 0,31030984, RR = 0,32636688.

Om een dome van 9 meter doorsnee (met een straal van 4,5 meter) te maken zijn de te overbruggen afstanden dus als volgt:  BB = 117 cm,  BR = 139,5 cm,  RR = 147 cm. Met andere woorden:

 

Meten en merken van de bamboestokken van 183 cm

We hebben slechts twee verschillende maatstokken nodig om de dome te kunnen bouwen en om het uitmeten wat makkelijker te maken krijg je twee bamboestokken met de juiste maataanduiding.

 

De Blauwe stok meet 27,4 + 69,7 + 58,5 + 27,4 = 183 cm
de
Rode stok meet 19,75 + 70 + 73,5 + 19,75 = 183 cm.

De overlap is 27,4 of 19,75 cm per stok waardoor ze elkaar over een lengte 54,8 of 39,5 cm overlappen.

Met kleur geef je de verschillende meetpunten aan:

 

 

Verschillende kruizen samenstellen

 

 

Scharnierende kruisverbindingen met elastiek

   

 

Verbind de stokken met twee dubbele elastieken. Maak zo een haakse verbinding; tijdens het bouwen zullen de scharnierende kruizen vanzelf de juiste hoek aannemen.

Let erop dat je steeds merkstrepen met dezelfde kleuren op elkaar laat aansluiten: rood op rood, blauw op blauw en groen op groen.

Stap 1

De eerste stap voor het bouwen van de dome is de constructie van een vijfhoek (pentagon) die de top van de dome gaat vormen.
Dat gaat zo: knoop met elastiekjes twee B-kruizen aaneen zoals je op het plaatje hiernaast ziet. Ze overlappen elkaar 54,8 cm  >

<  Knoop hier zo nog twee B-kruizen aan vast. Let erop dat je steeds twee  blauwe streepjes op elkaar laat aansluiten. Gebruik steeds voldoendeelastieken waarmee je de bamboestokken stevigtegen elkaar aan klemt.
Plaats ten slotte het vijfde B-kruis. Daardoor zullen alle scharnierende kruizen zodanig van hoek veranderen dat er een regelmatig vijfvlak (pentagon) ontstaat >


Stap 2

De volgende stap is het sluiten van de vijf driehoeken om het pentagon met vijf R-kruizen. Ze vormen daardoor een vijfpuntige ster. Ook hier wijzen de R of B stokdelen altijd weer naar  gelijknamige meetpunten (ook hiervoor zijn de kleurcodes in rood en blauw weer handig).

 

Steunstokken

Je kunt de constructie desgewenst optillen van de grond door er tweepoten onder te plaatsen waartussen een touw als ondersteuning zit. Zo kun je makkelijker de nieuwe kruizen aanbrengen. Je hebt vijf van deze steunen nodig die op gelijke afstand van de top geplaatst worden: eerst bij de vijfhoek en daarna op vijf overeenkomstige punten vanaf die vijfhoek.

 


Stap 3

Voor de 3e stap heb je tien R-kruizen nodig. Plaats ze zoals aangegeven op de tekening.



Stap 4

Voor de 4e stap heb je vijf B-kruizen nodig die de vijf nieuwe zeshoeken zullen sluiten.

 



Stap 5

Hiervoor heb je 10 B-kruizen nodig waarmee je 10 driehoeken sluit (op de tekening hierboven zie je er slechts zes afgebeeld).



Stap 6

Gebruik 10 B-kruizen (vijfhoeken)  en 10 R-kruizen (zeshoeken) om de horizontale ring te sluiten. Nu heb je een 3/8 dome en zowat het grootste oppervlak bereikt. Maar het kan mooier en hoger!


Stap 7 en 8

Om de 5/8 dome compleet te maken heb je nog twee stappen nodig. Bij de 7e stap plaats je tien R-kruizen en voor de 8e stap heb je zowel tien R-kruizen als tien B-kruizen nodig.

Bij deze laatste 20 kruizen kun je de 28 cm 'overlap' die naar beneden wijzen weglaten, alsnog afzagen of in de grond steken nadat je daar eerst met een andere stok en hamer een gat hebt gemaakt.



 

Instructieles bamboestiek


De maquette

 

Het grote werk

 



Een 9 meter dome door 2e en 3e jaars leerlingen van de Koninklijke Scholengemeenschap Apeldoorn.

Klik hier voor een filmpje.

 


Geodes en fullerenen
Vele vlakjes maken een bol. De architectuur die hierbij wordt gebruikt, berust op een mengeling van meetkunde en combinatoriek. Een rijk onderwerp dat helaas niet past in het reguliere wiskundeonderwijs, maar wel geknipt lijkt voor een zebra of prakti-sche opdracht. Martin Kindt ontvouwt een aantal kanten in zijn artikel naar aanlei-ding van zijn lezing op de Nationale Wiskunde Dagen 1997. Eerder verschenen in de Nieuwe Wiskrant, 19(1) 1999.

Klik hier om dit artikel als FDF file te downloaden


Richard Buckminster Fuller: the planet's friendly genius. A scientist, philosopher. Bucky has gained renown as an inventor and designer (of the Dymaxion house, car and map), the creator of the geodesic dome, the man who coined the term "Spaceship Earth" and organized the World Game, the mathematician who discovered Synergetics, and as a dogged individualist whose genius has been felt throughout the world. He made his mark in areas of architecture, mathematics, philosophy, religion, urban development and design, naturalism, physics, numerology, art and literature, industry and technology.

"All technical evolution has a fundamental behavior pattern. First there is scientific discovery of a generalized principle, which occur as a subjective realizatin by an experimentally probin individual. Next comes objective employment of that principle in a special case invention. Next the invention is reduced to practice. This gives humanity an increased technical advantage over the physical environment. If successful as a tool of society, the invention is used in bigger, swifter, and everyday ways. For instance, it goes progressively from a little steel steamship to ever-bigger fleets of constantly swifter, higher-powered ocean giants."

"All the technical curves rise in tonnage and volumetric size to reach a 'giant' peak, after which progressive miniturization sets in. After that, a new and more economical art takes over and then goes through the same cycle of doing progressively more with less, first by getting bigger and taking advantage, for instance, of the fact that doubling the length of a ship increases its wetted surface fourfold but increases its payload volume eightfold."

(principle holds true for ships of both air and water)

Then comes the miniaturization, the overall and inexorable trending to DO MORE WITH LESS, known as "progressive ephemeralization". Trends toward an ultimate doing of everything with nothing at all, which is a trend of the omniweighable physical to be mastered by the omniweightless metaphysics of intellect.

<  This same fundamental evolutionary pattern of bigger, then smaller: Missles (more killing, less human effort, greater distances, higher speeds, increasing accuracy).

A Geodesic Dome is a type of structure shaped like a piece of a sphere or a ball. This structure is comprised of a complex network of triangles that form a roughly spherical surface. The more complex the network of triangles, the more closely the dome approximates the shape of a true sphere.

By using triangles of various sizes, a sphere can be symmetrically divided by thirty-one great circles. A great circle is the largest circle that can be drawn around a sphere, like the lines of latitude [Ed. he means longitude] around the earth, or the equator. Each of these lines divide the sphere into two halves, hence the term geodesic, which is from the Latin meaning "earth dividing".

The dome is a structure with the highest ratio of enclosed area to external surface area, and in which all structural members are equal contributors to the whole. There are many sizes of triangles in a geodesic, depending on the frequency of subdivision of the underlying spherical polyhedron. The cross section of a geodesic approximates a great-circle line.

Buckminster Fuller invented the Geodesic Dome in the late 1940s to demonstrate some ideas about housing and "energetic-synergetic geometry'' which he had developed during WWII. This invention built on his two decade old quest to improve the housing of humanity. It represents a brilliant demonstration of his synergetics principles; and in the right circumstances it could solve some of the pressing housing problems of today (this housing crisis Fuller predicted back in 1927).

 

 

Geodesic Structures

Who invented the geodesic structure and for what purpose?

Buckminster Fuller, a philosopher, mathematician, engineer, historian and poet, invented the geodesic dome. One of Fuller's lifetime quests was to build designs to do more with fewer resources, foreseeing an eventual shortage in housing for humanity's growing population. He observed problems inherent in conventional construction techniques, as opposed to the ease of construction and indigenous strength of natural structures. Interested in creating a structure analogous to nature's own designs, he started to experiment with spherical geometry in the late 1940's. He patented the geodesic dome in 1951. Today geodesic domes are recognized to be the most efficient building systems known.

 

Why do geodesic structures save on building materials?

The primary factor affecting efficient use of materials and energy in a structure is its shape. Think of a soap bubble. A sphere represents the smallest amount of material surface area needed to enclose a given volume of space. A divided sphere becomes one of the most efficient shapes known to enclose a given floor area.

 

Why do geodesic structures conserve energy for heating and cooling?

The answer again lies in the shape of the geodesic structure. The lower the total outside surface area (walls and ceilings) the greater the efficiency in energy use for heating and cooling. A dome has approximately one-third less surface area to the outside than a box-style structure. The amount surface area exposed to the elements has a much greater impact on energy efficiency than insulation values. Additionally, heat loss from the foundation of a home is generally more dependent on perimeter length than floor area. A dome, having a smaller perimeter/square footage ratio than a box-style home, will lose less heat from the foundation.

Efficient airflow inside that dome adds to the energy savings further; the curved surface of a dome provides a natural circulation of internal air. Outside the dome, the shape of the dome provides an aerodynamic effect; wind passes over the dome with less resistance. In comparison, a box-style structure provides a flat barrier to wind, creating positive wind pressure with air infiltration on one side, and suction, or negative wind pressure, with internal air exfiltration, on the opposite external surface.

 

Why are geodesic structures so strong?

The nature of the spherical design provides strength because the stress is shared evenly by all the points of the structure. The dome shape allows environmental stress such as movement from an earthquake or wind or stress from snow loading to be evenly distributed throughout the structure. The geometry of the triangle offers additional strength to the dome shape.

 

What other advantages do geodesic structures offer over conventional structures?

Interior advantages of the dome include greater freedom of floor plan design, cathedral ceilings, evenness of light, heat, and sound distribution. Domes display superior light characteristics as spherical shapes tend to amplify light while rectangular shapes tend to absorb light; in many cases it is actually brighter inside a dome without any interior lights turned on than it is outside. Acoustical advantages include more even sound distribution and approximately 30% less outside noise infiltration.



 

LINKS

Sites Dedicated to Buckminster Fuller
The Buckminster Fuller Institute
Online Edition of A Fuller Explanation
The Bucky Fuller Travelling Miracle Medicine Show
The R. Buckminster Fuller FAQ
BACKGROUND ON FULLER AND DOMES, introduction to Geodesic Domes
A geodesic is a locally length-minimizing curve. Equivalently, it is a path that a particle which is not accelerating would follow. Read more.... See more...

Welcome to Desert Domes
Dome calculator
Dome formulas

BambooDome in LuxemburgGeodesic Dome Sites
Design and Implementation for a Geodesic Dome
Mathworld's Geodesic Page
Earl's Geodesic Domes - Has some really useful information on modifying dome geometry to allow for doors
Cardboard Domes - This site shows you everything you need to know about making cardboard domes for Burning Man
Hoberman Associates
Applied Synergetics Home Page
Beezer's PlayDome Page - Tire Domes
Hexayurts
How to make a 2V newspaper dome
Detail Plans for a Geodesic Dome Observatory
Geodesic Structures by Steve Miller - This site also includes plydomes
Geodesics Unlimited
Geodesic Domes at Kibbutz Lotan
Links to geodesic and alternative building
Professional Dome Plans

Bamboe kunst
Antoon Versteegde

Math Sites
The Math Studio
Natural Math Multiplication
Polyhedreality
Synergetics on the Web


 

BamBoeBus.nl - Zeelandsedijk 34, 5408sm Volkel - tel. 06-1058 3647