Известно, что использование многогранных структур вписанных в сферу характерно для многих культур древности. Это и оплетенные сосуды, юрты народов севера, головные уборы, и, наконец, своды различных зданий и сооружений. Математические модели многогранников (тетраэдра, куба, икосаэдра, додекаэдра и так далее) были описаны еще древними греками а римляне первыми применили эти знания в строительстве, возводя бетонные купола с применением пространственных каркасов.В 20-е годы ХХ века немецкий инженер и ученый Вальтер Бауэрсфельд создал первый железобетонный купол для первого планетария фирмы Zeiss Optical Works в Йене (Германия).Геодезическую конструкцию изобрел и запатентовал в 1951 году Ричард Бакминстер Фуллер (12 июля 1895 — 1 июля 1983) — американский архитектор, дизайнер, инженер и изобретатель. Над этой идеей изобретатель работал с 1947 года, искренне надеясь, что применение геодезических куполов в строительстве поможет решить послевоенный жилищный кризис.Конструкция геодезического купола заинтересовала Фуллера прежде всего благодаря малой массе при большом внутреннем пространстве.
Геодезический купол – одно из практических применений фуллеровской геометрии, основанной на векторном разбиении пространства. Основная единица такого деления – тетраэдр, грани которого располагаются на геодезических линиях (кратчайшие линии, соединяющие две точки на криволинейной поверхности). Такое разбитие позволяет добиться оптимального заполнения пространства и наиболее полного использования структурной прочности материалов.
Тетра́эдр (четырехгранник) — многогранник с четырьмя треугольными гранями, в каждой из вершин которого сходятся по 3 грани. У тетраэдра 4 грани, 4 вершины и 6 ребер. Геодезический купол покрывает максимально возможное пространство, с использованием наименьшего количества строительных материалов. И чем больше купол, тем, — пропорционально к изменению его размера, — легче и прочнее его конструкция.
На практике геодезический купол состоит из отрезков деревянного бруса (металлических стержней, пластмассовых трубок), имеющих точно рассчитанную длину и соединенных друг с другом под определенными углами.
Неофициальная история утверждает, что еще в 1951 году Фуллер построил первый большой купол в Кабуле – в качестве павильона США на Международной торговой выставке. Это было сооружение из алюминиевых труб диаметром 30 метров и площадью основания 8 тыс. квадратных футов. В Афганистане купол был собран несколькими неквалифицированными рабочими, не знавшими английского языка, но сумевшими соединить вместе помеченные цветным кодом элементы конструкции. Геодезический купол вызвал у посетителей выставки гораздо больший интерес, чем размещенные в нем экспонаты…
В 1954 году Генри Форд заказал постройку геодезического купола для штаб-квартиры Ford Motors.
В 1958 году был возведен геодезический купол для тропического ботанического сад в Сент-Луисе.
В 1959 году геодезический купол накрыл выставочный павильон США в Москве.
В 1967 еще более грандиозный геодезический купол был построен на выставке «Экспо-67» в Монреале…
В наше время геодезические купола используются в основном – для сооружения к выставочных павильонов, крыш для стадионов, теннисных кортов, бассейнов, эти конструкции спасают от антарктического холода полярные экспедиции. Геодезический купол – непременный элемент проектов освоения Луны и Марса, основа для постройки в космосе гигантских космических станций.
Десятки компаний в США, Канаде, Австралии, в Европе и Азии занимаются строительством геодезических построек, что позволило к сегодняшнему дню возвести более 300000 куполов по всему миру.