Геометрические фигуры в архитектурных зданиях. Проект на тему: "Геометрия в архитектуре". Астраханский государственный цирк
ОТЧЕТ
о лабораторном практикуме
По дисциплине Информационные технологии в строительстве
Отметка о зачете ..
Руководитель практикума
Ю.Н. Белисова.
(должность) (подпись) (инициалы, фамилия)
Архангельск 2014
Лист для замечаний ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1 РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.. 4
2 РАБОТА В ПРОГРАММЕ MICROSOFT EXCEL.. 5
3 ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ... 5
4 РАСЧЁТНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.. 6
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 9
РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Технология «Умный дом» становится популярной день ото дня по ряду причин, но наряду с преимуществами этой технологии существуют и недостатки (таблица 1.1).
Таблица 1.1 – Преимущества и недостатки технологии «Умного дома»
Информационное загрязнение сети интернет не лучшим образом влияет на развитие информационных технологий в строительстве. Загрязнение в сети интернет имеет следующие проявления:
– информационное пресыщение пользователя. Люди, активно пользующиеся Сетью, потребляют большое количество различного рода информации каждый день;
– искусственное возбуждение потребностей. Эта проблема вызывает множество отрицательных последствий, от ведения человеком самодеструктивного образа жизни до критического уровня массового потребления, что несет в себе другие, более глубокие проблемы, которые коснутся человечества в более долгосрочной перспективе;
– проблема правдивости информации. В сети размещается большое количество заведомо ложной информации. Причины для этого могут быть различны, начиная с простого невежества и неосведомленности по какому-либо вопросу и заканчивая определенной целью, которую преследует пользователь или группа пользователей, размещая такую информацию в Сети.
При таком количестве отрицательных последствий от информационного загрязнения Сеть не предоставляет достаточно качественных инструментов для фильтрации информационных потоков. Вся фильтрация, как правило, сводится к отсеиванию баннерной рекламы и всплывающих окон. Данные проблемы нуждаются в скорейшем решении, так как Сеть, уже прочно вошедшая в жизнь почти каждого современного человека, будет только укреплять свои позиции.
ЦИФРОВАЯ АРХИТЕКТУРА
2.1 Основные положения
Сегодня среди профессионалов-архитекторов все более популярными становятся исследования, направленные на изучение и развитие технологий в архитектуре. Какова роль цифровых технологий в архитектуре? Можно ли говорить о том, что архитектура, созданная с помощью цифровых технологий, автоматически становится цифровой? Границы этих понятий размыты, каждый понимает их по-своему. Поэтому целесообразно дать определение цифровой архитектуры и предложить классификацию ее возможных направлений.
За основу были приняты четыре категории, значимые для определения цифровой архитектуры: Issue (принадлежность архитектора к течению дигитально-виртуальной архитектуры), Concept (идея), Form (форма), Technology (технология), рассмотренные в статье Евгения Хилькевича "Виртуальная архитектура: попытка систематизации". Такой подход позволяет подойти к определению цифровой архитектуры достаточно точно, но для более детального анализа понятия «цифровая архитектура» стоит определить иерархию данных критериев и уточнить их характеристики.
Прежде всего, категория Issue не является значимой для отнесения проекта к определенному течению, так как, во-первых, не каждый автор позиционирует себя как представитель того или иного направления, а во-вторых, на данном этапе развития архитектуры невозможно провести четкие рамки между направлениями. Поэтому для определения оперёмся лишь на категории "идея", "технология", "форма". Так, под идеей понимается ведущий замысел, конструктивный принцип различных видов деятельности, под технологией ‒ технологические методы проектирования, средства реализации и функционирования объекта, под формой – геометрические формы пространства и их пространственные характеристики.
В триаде «идея – технология – форма» можно выявить зависимости категорий, соотношение и характеристики которых определяют архитектурное направление. Так, в зависимости от сформированной идеи, архитектор выбирает технологию ее воплощения. Идея является основополагающей, однако выбор технологии ее осуществления может привести к корректировке концепции. Далее, технология влияет на форму выбранным методом формообразования, а в дальнейшем – и на то, как будет функционировать объект. Технология становится определяющей в понимании цифровой архитектуры. Активное введение технологий не предполагает превращение создания архитектуры в механизированный процесс без участия человека: технология – это посредник между архитектором и реализацией его идеи. Управляет всем процессом архитектор, получая на выходе архитектурное пространство определенного качества.
Основываясь на характеристиках и иерархии данных категорий, представим структуру смысла термина цифровая архитектура графически (рис. 1).
Рисунок 1 – Цифровая архитектура
Разработанная структура позволяет сделать вывод о том, что цифровая архитектура (digital architecture) – это направление в архитектуре, в основе которого лежат цифровые технологии, участвующие как на уровнях проектирования и возведения объекта, так и при его эксплуатации.
Иллюстрацией цифровой архитектуры "полного цикла" (с применением современных технологий на всех этапах проектирования) могут стать работы архитектурного бюро Gramazio & Kohler. Архитектура, основанная на точных компьютерных расчетах сложных сеток, форм и взаимоотношений внутренних пространств, с учетом инсоляции, теплопотерь воплощается с помощью промышленных строительных роботов. Пока эти строения имеют относительно небольшие размеры, как правило, это павильоны, уже воплощенные в Цюрихе, Лондоне, Барселоне, Нью-Йорке и других городах (табл. 1).
Таблица 1
Во многих проектах цифровой архитектуры прослеживается идея виртуальности. Она выражается, прежде всего, в создании интерактивной среды, то есть среды, совмещающей в себе реальную и виртуальную действительность, а также в отходе от традиционной метрики пространства; тем самым создается иная, непривычная, среда. Основная цель – создавать максимально просчитанную архитектуру, наиболее входящую в контакт с человеком и средой.
2.2 Технологии
Цифровые технологии включаются во все стадии проектирования: от предпроектной до стадии реализации проекта. На предпроектной стадии компьютерное моделирование используется для анализа, для изучения сложных систем (компьютерный эксперимент прогнозирования или имитации процессов). На стадии проекта используются компьютерные программы для моделирования формы, производящие оценку и расчет нагрузок, инсоляции, теплопотерь, а также программы для оптимизации структур (минимизирование стресса, сведение к минимуму деформации, обеспечение максимальной стабильности и т.д.). Кроме того, связное компьютерное обеспечение позволяет синхронизировать процесс создания рабочей документации. На стадии реализации используются 3D-принтеры, лазерные фрезеры и другие способы высокоточного изготовления сложных конструкций. Технология используется и в функционировании здания (сенсорные и фотодатчики, "интеллектуальные" системы и т.д.).
2.3 Формы представления
Обращение архитекторов к неевклидовой геометрии, топологической геометрии, отказ от привычной метрики пространства привели к появлению новых сложных архитектурных форм, которые стали возможны благодаря новым технологиям, основанным на сложных вычислительных системах. Однако несмотря на тенденцию проектировать криволинейные пространства и формы, криволинейность – не основополагающая характеристика цифровой архитектуры. Форма может быть и классически прямоугольной, главное – это метод, каким она была создана, как возведена и функционирует.
Форма, полученная методом компьютерного моделирования, может быть классифицирована двумя способами: на основе геометрических свойств (топологическая, изоморфная, фрактальная, прямоугольная формы) либо на основе характеристики системы как динамической или статической: статичная, динамичная, виртуально-динамичная форма.
В рамках направления цифровой архитектуры можно выделить ряд течений. Самые яркие из них: параметрическая архитектура, отзывчивая архитектура и медиа-архитектура. Каждое из направлений имеет свою специфику, философию и подходы к проектированию, однако в основе их лежат цифровые технологии, и можно говорить о том, что они относятся к одному явлению (табл. 2).
Таблица 2
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ФОРМЫ В СОВРЕМЕННОЙ АРХИТЕКТУРЕ
Сейчас именно современная архитектура формирует облик города. Человек задумывается о красоте своего города, идя по улице, он смотрит не под ноги, а по сторонам. Но как же не приятно видеть простые прямоугольники домов, ведь в природе есть много других затейливых форм: треугольники, трапеции, параллелограммы, спирали…
В данный момент архитектура развивается, появляется много талантливых архитекторов, они создают новые здания, используя все разнообразие геометрических форм.
Современные архитекторы: Норман Фостер, Седрик Прайс, Ричард Роджерс, Николас Гримшоу – связывают образ научной фантастики с возможностями новых технологий. Поэтому стиль, который они создали, стал называться «хай-тек». Другая традиция современной архитектуры – это так называемая экологическая архитектура.
Архитектуру называют застывшей музыкой. Да, она несет в себе гармонию форм, которая отражает не только духовную жизнь поколений, но и вечные тайны человеческой души. Гармонию, которая доставляет нам эстетическое наслаждение и продолжает волновать.
Архитектура парадоксально соединяет в себе результат строительной деятельности, геометрические формы и вершину художественного творчества. С одной стороны, геометрия, сложные технологии, с другой - искусство. Инженерный расчет, научное знание и - вдохновение художника.
3.1 Норман Фостер
Знаменитый британский архитектор, лауреат Императорской и Прицкеровской премий. Произведён королевой сначала в рыцари, а потом и в бароны.
Родился 1 июня 1935 в Манчестере, в семье рабочего. В 1953–1955 служил летчиком в Королевских военно-воздушных силах. Затем поступил на архитектурное отделение Манчестерского университета; сменив несколько вузов, в итоге получил диплом архитектурной школы Йельского университета в США (1962), где получил ученую степень магистра и встретил Ричарда Роджерса, вместе с которым создал «Бюро четверых». Из недр этого учреждения вышел весьма широко распространившийся стиль «хай-тек».
Вернувшись в Англию, был партнером в фирме «Команда 4», а в 1967 основал свою собственную фирму «Foster Assosiates».
Рисунок 2 - Норман Фостер. Центральный офис корпорации «Херст» в Нью-Йорке
Здание состоит из стеклянных блоков, которые представляют собой правильные треугольники. А правильные треугольники составляют правильные шестиугольники.
Рисунок 3 - Норман Фостер. Центральный офис «Свисс Ре» в Лондоне, известен также как «Огурец»
Состоит из ромбовидных стеклянных панелей разных оттенков, в свою очередь которые состоят из меньших по площади ромбов. Все ромбы образуют спирали.
Рисунок 4 - Норман Фостер. Центральная башня в Токио
Центральная башня в Токио. Двадцатиэтажное здание, хорошо вписывающееся в архитектурную среду города, но при этом имеющее собственный характер.
В структуре дома хорошо просматриваются, некоторые геометрические фигуры: трапеции, треугольники и прямоугольники.
Это здание состоит из двух башен. Из-за того что здание построено из стекла, минимального количества бетона и железных перекрытий, в самое сердце попадает свет. Таким образом, создается контраст глухой поверхности стен и мягких лучей света, что очень любят японцы.
Рисунок 5 - Норман Фостер. Банк в Гонконге
В этом здании присутствует симметрия и равнобедренные треугольники.
Рисунок 6 - Норман Фостер. Центр Микроэлектроники
Здание имеет цилиндрическую форму. Так же здание симметрично.
3.2 Заха Хадид
Заха Хадид родилась в Багдаде в 1950 году. В 11 лет, во время поездки в Англию, она решила, что хочет стать архитектором. В 1972 году, после окончания Американского Университета в Бейруте, Хадид приехала в Лондон и поступила в архитектурную школу Архитектурной Ассоциации.
Сильное влияние на нее как архитектора оказали советские конструктивисты, но ее творческий язык остается ярко оригинальным.
Одним из первых ее реализованных зданий стала пожарная часть компании-производителя дизайнерской мебели Vitra.
2006 – отель "Пуэрта Америка", Мадрид, Испания
2005 - Центральное здание завода BMW, Лейпциг, Германия
2005 - Научный центр "Фэно", Вольфсбург, Германия
2005 - Станции канатной дороги, Инсбрук, Австрия
2005 - Музей искусств Ордрупгаард: новое крыло, Копенгаген, Дания
2002 - Трамплин Bergisel, Инсбрук, Австрия
2001 - Вокзал Hoenheim-North и автостоянка, Страсбург, Франция
1998 - Центр современного искусства Розенталя в Цинциннати, Огайо, США
1994 - Пожарная часть компании-производителя дизайнерской мебели "Витра", Weil am Rhein, Германия
Рисунок 7 - Заха Хадид. Пожарная часть.
Это здание состоит из прямоугольных трапеций.
Рисунок 8 - Заха Хадид. Проект музея в Перми
Проект представляет собой овальное здание, со стеклом на крыше, сделанное в виде эллипса.
3.3 Фриденсрайх Хундертвассер
Австрийский художник Фриденсрайх Хундертвассер (1928-2000). Он стал самым известным мастером изобразительного искусства в Австрии, соединив стилистику модерна, растительный орнамент с принципами абстрактного искусства. В последние годы он увлекался также "экологической архитектурой", придавая природным формам своей живописи и графики монументальность реальных построек.
Его Идеальный Дом - это безопасная уютная нора, которую сверху покрывает трава, но нора со множеством окон-глаз. В Новой Зеландии он построил такой дом, где крыша переходит по бокам в холм. На ней растёт трава, которую иногда приходят пощипать бараны.
Cлайд 1
Cлайд 2
Cлайд 3
Цилиндр Цилиндр - это тело, полученное при вращении прямоугольника вокруг прямой, содержащей его сторону.Cлайд 4
построен во II в. до н.э. в Риме на Бычьем форуме. Он является самой ранней из сохранившихся мраморных построек Рима. Двадцать колонн пентелийского мрамора, покоящихся на туфовом постаменте, устанавливались под руководством эллинского архитектора, возможно, Гермодора Саламинского. ` Храм ГеркулесаCлайд 5
«храм всех богов» в Риме, памятник центрическо-купольной архитектуры Древнего Рима, построенный во IIв н. э. при императоре Адриане на месте предыдущего Пантеона, выстроенного за два века до того Марком Випсанием Агриппой. ПантеонCлайд 6
отдельно стоящая часовня-ротонда, возведённая Донато Браманте по заказу испанских монархов Фердинанда и Изабеллы на римском холме Яникул в 1502 г. ТемпьеттоCлайд 7
в г. Касимов Рязанской области построена в 16 в первым правителем Касимовского ханства царевичем Касимом. Двухэтажное здание с куполом в стиле классицизма с двухъярусным минаретом в виде невысокого цилиндра под стрельчатым куполом, поставленным на массивное основание. Ханская мечетьCлайд 8
расположено в Белгородской области, было построено в 1790 г. Возведенное из кирпича сооружение состоит из двух цилиндров – большого, диаметром 26 м., и малого внутри него, диаметром ок. 10 м. Внутренний цилиндр возвышается над внешним в виде барабана на 4 м. и завершается куполом. Круглое зданиеCлайд 9
Особняк Чаева Находится в Петербурге. Построен в 1906-1907 гг. для инженера путей сообщения С. Н. Чаева. Архитекторы: Апышков В.П., Лидваль Ф.И., Рославлев М.И. План имеет диагональную ось, на которой размещены три цилиндрических объема: тамбур, холл и зимний сад.Cлайд 10
построен в 1927-1929 гг. в Москве по проекту Константина Мельникова. Объёмная композиция дома представляет собой два разновысоких вертикальных цилиндра одинакового диаметра, врезанных друг в друга на треть радиуса, образуя тем самым необычную форму плана в виде цифры «8». Дом-мастерская архитектора К.С. МельниковаCлайд 11
построен в 1927-1929 гг. в Москве по проекту Ильи Голосова. Композиционным центром здания является вертикальный стеклянный цилиндр, на который как будто «надет» весь корпус с непривычно большими поверхностями окон. Таким эффектным образом была решена лестничная клетка. Дом культуры им.ЗуеваCлайд 12
построен в 1930-1935 гг. Архитекторы: Фомин И. И., ДаугульВ.Г., СеребровскийБ.М. К горизонтальному корпусу примыкает круглая башня. Здание подчеркнуто асимметрично. Южное крыло имеет круглую форму. Внутри него расположен огромный зал, перекрытый куполом. Московский райсоветCлайд 13
находится в Мюнхене. Его строительство было завершено к Олимпиаде 1972 г. В 2004 г. был закрыт на реконструкцию (часть экспозиции выставлялась недалеко от музея). 21 июня 2008 г.музей был вновь открыт - к помещениям музея добавился новый павильон, который расширил общую площадь музея до 5000 м². Музей BMWCлайд 14
административный комплекс Porta Fira Towers построен в Барселоне (Испания) в 2004-2008 гг. Архитектор- Toyo Ito. Дизайн здания отеля выполнен в форме искаженного цилиндра, расширенного к верху. Вторая башня – офисное здание - представляет собой прямоугольник. Porta Fira TowersCлайд 15
Параллелепипед Параллелепипед - это призма, в основании которой лежит параллелограмм. Все грани параллелепипеда - параллелограммы. Противоположные грани параллелепипеда равны и параллельны.Cлайд 16
мусульманская святыня в виде кубической постройки во внутреннем дворе Заповедной Мечети (Мекка, Саудовская Аравия). Кааба служит киблой - ориентиром, к которому обращают свое лицо мусульмане всего мира во время молитвы. КаабаCлайд 17
церковь в Палермо (Италия), расположенная на Пьяцца Беллини, рядом с храмом Марторана. Церковь во имя святого Катальда была основана Майо из Бари в 1161 г. Здание Сан-Катальдо представляет собой почти правильный параллелепипе, на который водружён ещё параллелепипед меньшего размера, украшенный тремя полусферическими куполами. Сан-КатальдоCлайд 18
музей современного искусства в Нью-Йорке. Построен в 1977 г. Для строительства здания Нового музея современного искусства были приглашены японские дизайнеры Кадзуо Седзима и Рюэ Нисидзава. Так появилось это необычное строение в минималистском стиле, похожее на поставленные друг на друга шесть обувных коробок. Музей современного искусстваCлайд 19
построены в Роттердаме и Хелмонде по проекту архитектора Пита Блома в 1984 году. В Роттердаме дома стоят на улице Оверблаак, недалеко от одноименной станции метро. Радикальным решением Блома было то, что он повернул параллелепипед дома на 45 градусов и поставил его углом на шестигранный пилон. Кубические дома или Дома-КубыCлайд 20
комплекс из трёх небоскрёбов в центре Тель-Авива (Израиль). Строительство1996-2007 гг. Квадратная башня насчитывает 42 этажа и 154м, это самая низкая из трёх башен комплекса Азриэли. Башня АэриэлиCлайд 21
построен к Олимпиаде 2008 года в Пекине. Сооружение было построено австралийской компанией PTW. Общая площадь комплекса составляет около 70 тыс. кв. м. В конструкции были использованы элементы, внешне напоминающие кристаллическую решетку из водных пузырьков. Водяной кубCлайд 22
находится в Лумино (Швейцария). Этот дом общей площадью 220 кв.метров построен по проекту архитектурного бюро Davide Macullo Architects в 2007-2009 гг. План виллы имеет вид двух смещенных параллелепипедов, деформация которых обусловлена естественной топографией местности. Дом в ЛуминоCлайд 23
Cube Tube - массивное здание в форме куба, она кажется очень легким. Дом спроектировала студия архитектуры и дизайна Sako Architects и построен в зоне экономического развития Jinhua в Китае. Построен в 2010 г. Cube TubeПятая лицейская научно-практическая конференция «Познание и творчество»
Физика-математика
Тема: «Архитектура в геометрических фигурах»
Исследовательский проект
Ученица 9 «А» класса МАОУ
« Лицей №21»
Руководитель:
Кротова Ирина Леонидовна,
учитель математики
Оглавление
Актуальность
В наше время города и страны все более застраиваются. Появляются новые сооружения. Появляются новые архитекторы, появляться новые направления в архитектуре. Как говорил Луис Генри Салливан: «Архитектура - это искусство, которое воздействует на человека наиболее медленно, зато наиболее прочно». Наше мировоззрение и настроение зависит от того, что происходит в городе и как он выглядит. И мне кажется, что любое здание или сооружение строиться на основе геометрических фигур и комбинаций геометрических тел. И не один из видов искусств так тесно не связан с геометрией как архитектура. Понимать архитектуру должен каждый, ведь она окружает и сопровождает нас всю жизнь.
Гипотеза
Все здания, которые нас окружают – это геометрические фигуры, они, с одной стороны, являются абстракциями от реальных объектов, а, с другой, являются прообразами, моделями формы тех объектов, которые создает архитектор.
Цели и задачи:
Цель:
Рассмотреть какие бывают здания, и из каких геометрических фигур они состоят
Задачи:
Изучить историю появления геометрии и архитектуры
Найти геометрические фигуры в зданиях:
В России;
В своем городе
Найти современных российских архитекторов
Создать свое здание в геометрических фигурах
Теоретическая часть
«Окружающий нас мир – это мир геометрии чистой, истинной, безупречной в наших глазах. Все вокруг – геометрия.» Ле Корбюзье
Геометрия - раздел математики, изучающий пространственные отношения и формы, а также другие отношений и формы, сходные с пространственными по своей структуре.
Архитектура - это искусство моделирования среды обитания человека и проектирования поведения людей в этой среде, путем особой функциональной и художественной организации пространства и формы, художественной работы с пластикой элементов, цветов.
История
Традиционно считается, что родоначальниками геометрии как систематической науки являются древние греки, перенявшие у египтян ремесло землемерия и измерения объёмов тел, и превратившие его в строгую научную дисциплину. Греческие ученые на основе открытия множества геометрических свойств смогли создать стройную систему знаний по геометрии. В основу геометрической науки были положены простейшие геометрические свойства, взятые из опыта. Остальные положения науки выводились из простейших геометрических свойств с помощью рассуждений. Вся эта система была опубликована в завершенном виде в «Началах» Евклида около 300 годах до нашей эры. Первые же доказательства геометрических утверждений появились в работах Фалеса и использовали, по всей видимости, принцип наложения, когда фигуры, равенство которых необходимо доказать, накладывались друг на друга.
Благодаря великому Архимеду, который смог вычислит число Пи, а также смог определить способы вычисления поверхности шара, задача, которую до него никто решить не мог. Архимед просил выбить на своей могиле шар, вписанный в цилиндр. Архимед сумел установить, что объёмы конуса и шара, вписанных в цилиндр, и самого цилиндра соотносятся как 1:2:3. Система, разработанная Евклидом, считалась непреложной более двух тысяч лет. Однако в дальнейшем история развития геометрии получила неожиданный поворот, когда в 1826 году гениальный русский математик Н.И. Лобачевский смог создать совершенно новую геометрическую систему, названную его именем. Аксиома Лобачевского гласит, что через точку, не лежащую на прямой можно провести более одной прямой, параллельной данной. Фактически основные положения его системы отличаются от положений геометрии Евклида только в одном пункте, но именно из этого пункта вытекают основные особенности системы Лобачевского. Это положение о том, что сумма углов треугольника в геометрии Лобачевского всегда меньше 180 градусов. На первый взгляд может показаться, что это утверждение неверно, однако при маленьких размерах треугольников современные средства измерения не дают правильно измерить сумму его углов. Дальнейшая история развития геометрии доказала правильность гениальных идей Лобачевского и показала, что система Евклида просто неспособна решить многие вопросы.
Таким образом, геометрия с момента зарождения изучала некоторые свойства реального мира.
Первые архитектурные сооружения имели религиозное назначение. У древних языческих племен для обрядов использовались обелиски. Основной проблемой была вертикальная неустойчивость, тогда наука была еще не сильна развита. Затем считается, что начали строить египетские пирамиды.
Греки сделали темой архитектуры как искусства саму архитектуру, точнее, рассказ о работе ее конструкций. С этого момента опоры стоечно-балочной системы не просто украшают здание, но и показывают, что они что-то поддерживают и что им тяжело. Они просят сочувствия зрителей и для убедительности подражают строению и пропорциям человеческой фигуры - мужской, женской или девичьей.
Римляне начинают широко применять арки и арочные конструкции (своды и купола). Горизонтальная балка может треснуть, если она слишком длинная; клиновидные же части в арочной дуге при нагрузке не переламываются, а сжимаются, а разрушить камень давлением непросто. Поэтому арочными конструкциями можно перекрывать гораздо большие пространства и нагружать их значительно смелее.
Технологический прорыв византийской архитектуры - постановка изобретенного еще в Древнем Риме купола не на круглые стены, замыкающие внутреннее пространство, а на четыре арки - соответственно, всего с четырьмя точками опоры. Между арками и подкупольным кольцом образовывались двояковогнутые треугольники - паруса.
К началу второго тысячелетия нашей эры в Европе стали складываться могущественные империи, и каждая считала себя наследницей Рима. Возродились и традиции римского зодчества. Величественные романские соборы снова перекрывались арочными конструкциями, похожими на античные, - каменными и кирпичными сводами.
Эпоха Возрождения дала миру величайшие купола, но с этого момента большие стили возникали уже не столько благодаря строительным новшествам, сколько в результате изменения самой картины мира. Ренессанс, маньеризм, барокко, рококо, классицизм и ампир родились скорее благодаря философам, теологам, математикам и историкам (и в какой-то степени тем, кто ввел в моду галантные манеры), чем изобретателям новых конструкций перекрытий. Вплоть до эпохи промышленной революции новшества в строительных технологиях перестают быть определяющим фактором в смене стилей.
В 1850 году фабричное производство оконного стекла больших размеров позволило отработать технологии строительства сначала больших оранжерей, а затем и грандиозных зданий иного назначения, в которых либо все стены, либо крыши делались стеклянными. Сказочные «хрустальные дворцы» начали воплощаться в реальности.
История архитектуры является наукой одновременно исторического и теоретического профиля. Эта её особенность обусловлена спецификой предмета - истории возникновения и развития архитектуры, теоретических знаний об архитектуре, архитектурного языка, архитектурной композиции, а также наблюдение таких общих черт и признаков архитектуры определённого времени и места, которые позволяют выделить архитектурные стили.
Архитектура как метод художественного творчества возникает от того, что человеческий разум имеет врожденную от Бога потребность, познавая мир, выражать себя, свои чувства, мысли, представления о Бесконечности, слагающиеся из конечных форм. Поэтому строительная конструкция - функциональный тип структуры, а архитектурная композиция - художественно-образная целостность.
Архитектура в геометрических фигурах
В России есть много фонтанов, которые состоят из разных геометрических фигур. Рассмотрим фонтан в Москве «Каменный цветок». Если посмотреть на него, сверху можно увидеть окружности. Так же есть детали, которые состоят из сферы и кубов. По периметру есть фигуры, которые тоже состоят из геометрических фигур.
Рассмотрим еще один фонтан «Голуби» в Казани. Здесь можем так же увидеть окружности, можно увидеть цилиндры и усечённые конусы.
Так же начали появляться новые торгово-развлекательные центры. В Екатеринбурге есть такие центры, к примеру, «Алатырь». Мы можем увидеть куб, но он находиться в срезе. В этом срезе мы можем увидеть часть цилиндра.
Так же есть такой центр «Фан-Фан», там же в Екатеринбурге. Он в форме куба, но его грани имеют форму цилиндра и поэтому его ребра не острые, а закругленные.
Так же мы можем еще найти архитектуру в геометрических фигурах. Это инновационно-культурные центры: в Сколково, в Первоуральске- «Шайба» (такие как в Первоуральске планируются во Владивостоке и в Калуге)
В 2015 году в Москве было построено здание, бизнес-центр, его создала замечательная женщина Заха Хадид. Это было ее последнее здание. 31 марта 2016 года она умерла, но оставила за собой очень много интересных, разнообразных зданий.
Например, это здание находиться в Баку, было построено в 2012 году.
Хадид много что создала: сделала проект Экспоцентр в Москве; создавала дизайн мебели, обуви и т.д. для разных компаний, в том числе и российских. Но самое необычное это бизнес-центр в Москве. Снаружи это здание из несколько кубов разной толщины и размера. Они все расположены по-разному. Но внутри это здание смотрится еще необычней и создается иллюзия. С разных сторон и углов это смотрится по-разному.
Конечно, у Хадид есть еще здания, но все они так же состоят из различных геометрических фигур.
Современные российские архитекторы
Архитектурная студия «МЕЛ»
Федор Дубинников и Павел Чаунин. Год основания – 2009. Проект доступного жилья Checkers в 2009 году принес награду Международной архитектурной биеннале в Роттердаме (IABR), премию «Авангард» и звание «Лучшего молодого архитектора России» в рамках кураторской программы «АРХ Москва NEXT!».
«Мы создаем новую типологию архитектуры с помощью простых и функциональных решений. Стилистическая основа наших проектов – минимализм и контраст. Мы ищем необычное применение обычным материалам и стараемся подчеркнуть архитектурную самобытность контекста», - говорят основатели «Мел».
Архитектурная мастерская ZA BOR
Арсений Борисенко и Петр Зайцев. Год основания – 2003. Их клиенты – крупные компании и бизнесмены, интересные и неординарные люди. На сегодняшний день ZA BOR успешно ведет международную практику. Портфолио бюро отличается разнообразием и включает как частные дома и интерьеры, так и офисы, офисные комплексы, проекты развития территории, градостроительные концепции. Оригинальные проекты и концепции мастерской отмечены десятками наград, входят в тренд-буки международных рекламных агентств и представлены в каталогах мебели ведущих производителей офисной мебели.
Архитектурное бюро FORM
Ольга Трейвас и Вера Одынь. Год основания – 2011. Среди объектов – выставочное пространство в новом павильоне ЦСК «Гараж», павильон России на Международной книжной ярмарке в Турине, конференц-зал Onexim Hall, переделанный из старого сталинского кинотеатра. В FORM умеют работать с пространством, делая его там, где нужно, в меру незаметным и, напротив, заставляя деликатно подчеркивать самое себя, когда того требует ситуация. Как будто архитектура вдруг «принимает форму» того искусства, которое призвана демонстрировать, а не просто содержит его в себе, как инородное тело.
Конечно это не все компании, но при просматривании проектов эти ребята мне больше всего понравились. В их проектах есть изюминка, которая где-то спрятана, но ты ей восхищаешься. Просматривая некоторые проекты, я удивлялась, почему они такие простые, но смотря на них, они мне все больше нравились.
Практическая часть
Я решила сама попробовать нарисовать здание из геометрических фигур. Я рисовала здание состоящее из кубов, пирамид, цилиндров и сфер. Здания можно разделить на части. Первая часть это вход в форме куба и сам куб с прямоугольными и овальными окнами. Вторая часть тоже куб, но он очень тонкий и в нем сделан срез. У него большие прямоугольные панорамные окна. Между этими частями находиться еще один куб с прямоугольными окнами, а вот из него уже выходят различные фигуры. Есть пирамида с треугольным окном и окнами трапециями. К пирамиде присоединяется шар с квадратными окнами. Кроме пирамид есть еще одна фигура выходящие из куба – это шестигранный цилиндр, у которого окна в форме окружности.
Думаю, это здание может быть как торгово-развлекательным центром, так и бизнес центром, а может даже и инновационно-культурным, научным и т.д.
При постройке такого здания нужно внимательно отнестись к выбору материала, правильно просчитать, чтобы оно не упало от порывов ветра. Так же надо выбрать подходящую территорию для постройки.
Вывод из практической части: создавать здания и сооружения очень тяжело, ведь надо рассчитать практичность, выбрать правильный материал и цвет.
Вывод
Мы рассмотрели, где встречаются геометрические фигуры в зданиях Екатеринбурга и Первоуральска. Рассмотрели несколько проектов архитектурных мастерских. Познакомились с их целями и планами на будущее. Так же доказали нашу гипотезу, что все сооружения и здания начинаться с конструирования и выстраивания геометрических тел, а затем начинаться расчёты. Увидев сегодня эти постройки, мы осознали, что важность в выборе использовании геометрических фигур и их постановке, а так же правильность выбора материала и цвета, очень сильно влияет на настроение и мысли человека. 14.12.2016 21.17 http://zabor.net/ 14.12.2016 22.09
Первоуральск
2017
«Свойства прямоугольного параллелепипеда» - Сформулировать свойства паралллелепипеда. 1. Все грани - параллелограммы. Не кубы. 2. Противоположные грани равны и параллельны. Новая тема. Прямые. Не прямоугольные. Наклонные. Параллелепипеды. Дать определение призмы. Свойства прямоугольного параллелепипеда. Прямоугольный параллелепипед с равными ребрами называется кубом.
«Тетраэдр и параллелепипед» - Сечения. Тетраэдр. Диагонали пересекаются и делятся точкой пересечения пополам. Свойства параллелепипеда. Элементы тетраэдра. Тетраэдр Параллелепипед. Сечение. Построение сечения. Выполнила Котловская И.Ю.г.Н.Новгород. 1.Противоположные грани параллельны и равны.
«Памятники архитектуры» - Горно-Алтайская, Городской дворец культуры. Практическая работа: Бийская табачная фабрика. Город, в котором ты живёшь. Памятники архитектуры местного значения: Капитаны групп составляют общую композицию. Краснооктябрьская 200, Заречное пожарное депо. Сравнить фотографию с предложенным шаблоном. На основе фотографии украсить здание в технике аппликация.
«Сечения параллелепипеда» - Самостоятельная работа учащихся. MPKN - сечение параллелепипеда. Задание: построить сечение, проходящее через точки M, N, K. M ? (ABB’A’) N ? (ABCD) K ? CC’. Задание: построить сечение, проходящее через точки M, N, K. Сечения парллелепипеда. 1. Вступительное слово учителя – 3 мин 2. Активизация знаний учащихся.
«Архитектура 14-16 веков» - Основной строительный материал – дерево. Живопись. Оставалась преимущественно церковной Развивались иконопись и фресковая роспись церквей. Архитектура в XIV веке. Русская живопись в XIV – XVI в.в. Сравните особенности церквей Новгорода, Пскова, Москвы. Архитектура в XIV –XV веках. Дионисий. Строительство закончено в течение года.
«Вычисление объёма параллелепипеда» - Проверь себя: Задание 1: Вычислить объемы фигур. Объем прямоугольного параллелепипеда. Задание 3: Вычислите объем прямоугольного параллелепипеда. Найдите объем куба: Математика 5 класс. Задание 2: На каком из рисунков есть прямоугольные параллелепипеды?
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Муниципальное Автономное Образовательное Учреждение
гимназия №16
Геометрия в архитектуре
Губанова Евгения Максимовна
МАОУ гимназия №16 7 «В» класс
Введение
Архитектура
Геометрия
Геометрия в архитектуре
Практическая часть работы
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
Цели и задачи работы: Выявить взаимосвязь свойств архитектурных сооружений с геометрическими формами, а также зависимость геометрии и архитектуры друг от друга. Показать возможности геометрии в архитектуре. Выяснить, какую роль играет геометрия в архитектуре. Используя различные источники собрать сведения по данной теме, раскрыть понятия геометрии и архитектуры, охарактеризовать их значения, роль и применимость.
Рекомендации: Данная работа будет полезна для многих, желающих углубиться в мир архитектуры и составляющей её геометрии, разнообразия геометрического мира, окружающего нас всюду, где геометрия - теоретическая база для создания произведений архитектурного искусства, благодаря которой в архитектуре появилась масса возможностей.
Геометрия в архитектуре
«Прошли века, но роль геометрии
не изменилась. Она по-прежнему
остается грамматикой архитектора»
Ле Корбюзье
Ни один из видов искусств так тесно не связан с геометрией, как архитектура. Понимать архитектуру должен каждый, ведь она окружает и сопровождает нас всю жизнь.
Геометрия и архитектура - науки разной сферы, но тесно связанные друг с другом. Поэтому, чтобы выявить их взаимосвязь, нужно познакомиться с ними поближе.
Архитектура
Архитектура - вид искусства, представляющий собой систему зданий и сооружений, формирующих пространственную среду для жизни человека. Это искусство проектирования зданий и других сооружений, которые должны быть не только надёжны и функциональны, но и радовать глаз.
Выбор архитектурного стиля зависит от имеющихся в наличии материалов, от замысла архитектора и от того, каким практическим целям должно служить планируемое здание. Архитектура очень интересна своим разнообразием. В каждой эпохе, в каждом народе использовались свои необычные и индивидуальные стили построек, определённые материалы.
Геометрия
Геометрия - наука о свойствах геометрических фигур.
Г еометрия означает с древнегреческого «землемерие». Такое понятие связано с геометрией для измерений на местности. Одним из первых, подробно изучавших геометрию учёных, был Евклид, который жил ещё в III веке до нашей эры.
Прошли тысячи лет. И теперь значение геометрии в жизни и труде людей неизмеримо расширилось. Выросла и сама наука; учёные многих поколений дополнили её множеством важных сведений. И трудно найти сегодня профессию, которой геометрия была бы не нужна, ведь без неё невозможно справиться со многими делами.
Архитектурные пропорции и геометрия
Теория архитектурных пропорций развивалась не только как профессионально-эстетическое отражение практики, но и как процесс адаптации к архитектурным задачам представлений о геометрии и законах пространства, полученных в других областях знания (физика, философия, биология, психология). В рамках профессиональной практики, эмпирическое познание законов гармонии осуществлялось через диалектическое отражение единства и противоположности модульных и геометрических систем пропорций.
Серьезный шаг в этом направлении сделал Цейзинг (середина ХIХ века), установивший связи пропорций тела человека с отношениями “золотого сечения” (числами Фибоначчи) и возродившей антропоцентрическую идею в архитектурной метрологии. Спустя почти столетие, Ле Корбюзье реализовал идею Цейзинга в “Модулоре” - модульной системе для строительства, которая соответствовала статическим и динамическим пропорциям человека (рис.№1). Расширился перечень прикладных математических средств архитектурной пропорции: векторный анализ в приложении к природным формам, модели геометрического кодирования зрительной информации, так называемые коды размерно-пространственных структур, применение систем уравнений (теорема Пифагора и отношения среднепропорционального), как механизма выделения приоритетных отношений и конструирования особых, архитектурных, модульно-геометрических пространственных образований.
Конечно, говорить о соответствии архитектурных форм геометрическим фигурам можно только приближенно, отвлекаясь от мелких деталей. В архитектуре используются почти все геометрические фигуры. Выбор использования той или иной фигуры в архитектурном сооружении зависит от множества факторов: эстетичного внешнего вида здания, его прочности, удобства в эксплуатации и т. д. Основные требования к архитектурным сооружениям, сформулированные древнеримским теоретиком архитектуры Витрувием, звучат так: «прочность, польза, красота». Каждая геометрическая фигура обладает уникальным, с точки зрения архитектуры, набором свойств.
Например, в Белоруссии спроектировано здание гостиницы возле международного аэропорта в форме конуса. Конус преобразовывает ход звуковой волны, зашедшей в него. Примером использования этого свойства может стать обычный мегафон. Эта особенность конуса оказалась чрезвычайно полезной для уменьшения шума в гостиничных номерах. Иногда, пытаясь решить с помощью архитектуры определенные идейные задачи, авторы проектов получают отрицательный результат. Примером может послужить здание театра Советской Армии, построенное в Москве в советское время. Пытаясь максимально приблизить архитектурный образ к наименованию театра, авторы придали зданию форму пятиконечной звезды. В результате это привело к значительным трудностям в планировке помещений и дополнительным затратам. А идейную пятиконечную форму театра смогли увидеть только птицы.
Геометрия в архитектуре
Человек всегда стремился к идеализации природных форм, создавая свои творения на основе простых геометрических фигур, однако их переизбыток в архитектуре XX века перешел в новое качество - обеднения визуальной эмоциональной среды, которое всегда преодолевалось многообразием и сложностью форм. Соответственно, если оценивать архитектуру начала XXI века, то можно увидеть, что она выходит из рамок элементарного геометризма и развивается в сторону усложнения составляющих структур. В проектах последних лет наблюдается чрезмерное увлечение почти полной свободой формотворчества, которую предоставляют архитектору строительные технологии, свободой, сводящей творчество к соревнованию в необычности и новизне. Следует оценить, что современная архитектура по сущности создания объектов сложнее, чем, например, классическая. Архитектору при проектировании новых зданий почти для каждого объекта требуются все новые и новые решения, уникальные выразительные формы. В этой ситуации заключена огромная сложность современной архитектуры, ее беды и редкие успехи.
Утверждающееся в середине XII века представление о художнике, архитекторе как в первую очередь о человеке, владеющем знаниями в области геометрии, ясно отражает состояние художественной практики в эпоху появления и нарастания тенденции к выработке готических конструкций и нового архитектурного стиля. В эпоху зрелого средневековья архитектура понимается, в сущности, как прикладная геометрия. В некоторых документах XIII и XIV столетий искусство геометрии трактуется как синоним архитектуры. В ряде документов XII--XIII веков, связанных со строительной практикой, появляется термин «geometrici» -- «геометры» для обозначения архитекторов и прежде всего строителей крепостей и военных укреплений.
Практическая часть работы
архитектура геометрический пространство фигура
Архитектурные детали состоят из отдельных деталей, каждая из которых также строится на базе определённого геометрического тела.
Часто в архитектурном сооружении сочетаются различные геометрические фигуры. Именно таким зданием и является городская церковь. Основанием передней башни является прямой правильный параллелепипед, переходящий в средней части в правильную четырёхугольную призму меньших размеров, которая со всех сторон украшена арками. Завершается же она куполом в форме луковки, который состоит из цилиндра и части сферы плавно переходящей в конус. Центральная башня состоит из большой полусферы, на которой располагается купол. У основания церкви лежат симметричные относительно передней башни многогранники (рис.№2).
Высотные дома на проспекте представляют собой конструкции из прямоугольных параллелепипедов. А при детальном рассмотрении можно заметить такие геометрические формы как цилиндры, конусы, с помощью которых украшены фасады домов. В данном случае цилиндры это просто украшение, а в основном, в архитектуре цилиндры являются моделью для создания колонн. Такие цилиндрические колонны можно увидеть в архитектурном оформлении Тюменского Драматического театра (рис.№3).
На рис.№4 изображена башня с часами, которая является обязательным атрибутом любого американского университета. Можно сказать, что она имеет форму прямой четырёхугольной призмы, которую ещё называют прямоугольным параллелепипедом.
Геометрическая форма сооружения настолько важна, что бывают случаи, когда в имени или названии здания закрепляются названия геометрических фигур. Так, здание военного ведомства США носит название Пентагон , что означает пятиугольник. Также в названии усыпальниц египетских фараонов тоже используется название пространственной геометрической фигуры - пирамиды.
Часто в архитектурном сооружении сочетаются различные геометрические фигуры. Например, в Спасской башне Московского Кремля в основании можно увидеть прямой параллелепипед, переходящий в средней части в фигуру, приближающуюся к многогранной призме, завершается же она пирамидой (рис.№5).
Кроме симметрии в архитектуре можно рассматривать антисимметрию и диссимметрию. Антисимметрия - это противоположность симметрии, ее отсутствие. Примером антисимметрии в архитектуре является Собор Василия Блаженного в Москве, где симметрия отсутствует полностью в сооружении в целом (рис.№6). Диссимметрия - это частичное отсутствие симметрии, расстройство симметрии, выраженное в наличии одних симметричных свойств и отсутствии других. Примером диссимметрии в архитектурном сооружении может служить Екатерининский дворец в Царском селе под г. Санкт- Петербургом (рис.№7).
Заключение
Таким образом, я доказала, что без такой науки, как геометрия, не будет другой - архитектуры. Архитектурные сооружения живут в пространстве, являются его частью, вписываясь в определенные геометрические формы. Кроме того, они состоят из отдельных деталей, каждая из которых также строится на базе определенного геометрического тела. Часто геометрические формы являются комбинациями различных геометрических тел.
Итак, я окунулась в мир архитектуры, изучила некоторые её формы, конструкции, композиции. Рассмотрев множество её объектов, я убедилась в том, что геометрия играет важную, если не главную роль в архитектуре. Действительно, фигуры, которые я изучаю на геометрии, являются теми математическими моделями, на базе которых строятся архитектурные формы. В ходе своей работы я рассмотрела зависимость архитектуры от геометрии, на практике в этом убедилась и представила фото и чертежи отдельных геометрических тел. Целью моей работы было изучение геометрии вне школьной программы. Я попыталась раскрыть применение геометрии в практической деятельности человека, в построении известных зданий.
А закончить мне бы хотелось высказыванием американского инженера Вейдлингера: «Красота форм достигается не средствами «косметики», а вытекает из сущности конструкции. Сама по себе форма является почти законом усилий, которые она должна воспринять».
Список литературы
1. Академия педагогических наук СССР «Что такое? Кто такой?» М.; Издательство «Просвещение» 1968; 479 стр.
2. «Большая иллюстрированная энциклопедия школьника» М.; Издательство «Махаон» 2003; 490 стр.
3. http://5klass.net/mkhk-11-klass/Geometrija-v-arkhitekture/004-Istorija-geometrii.html.
4. http://www.myshared.ru/slide/40354/.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Использование геометрических форм и линий в практической деятельности человека. Геометрия у древних людей. Природные творения в виде геометрических фигур, их распространение в животном мире. Геометрические комбинации в архитектуре, сфере транспорта, быту.
реферат , добавлен 06.09.2012
Цепочка теорем, которая охватывает весь курс геометрии. Средняя линия фигур как отрезок, соединяющий середины двух сторон данной фигуры. Свойства средних линий. Построение различных планиметрических и стереометрических фигур, рациональное решение задач.
научная работа , добавлен 29.01.2010
Геометрия как раздел математики, изучающий пространственные структуры, отношения и их обобщения. Планиметрия, стереометрия, проективная геометрия. История развития науки. Исследование свойств плоских фигур. Сущность понятий "полупрямая", "треугольник".
презентация , добавлен 16.10.2014
Начальные геометрические сведения и формирования представлений учеников о понятиях точки, прямой, отрезка, треугольника, параллельных прямых, их расположение относительно друг друга. Задачи на вычисление геометрических величин и изображение фигур.
презентация , добавлен 15.09.2010
Геометрия на Востоке. Греческая геометрия. Геометрия новых веков. Классическая геометрия XIX века. Неевклидовая геометрия. Геометрия XX века. Современная геометрия во многих своих дисциплинах выходит далеко за пределы классической геометрии.
реферат , добавлен 14.07.2004
Исследование понятия симметрии, соразмерности, пропорциональности и одинаковости в расположении частей. Характеристика симметрических свойств геометрических фигур. Описания роли симметрии в архитектуре, природе и технике, в решении логических задач.
презентация , добавлен 06.12.2011
Характеристика истории происхождения и этапов развития геометрии – одной из самых древних наук, чей возраст исчисляется тысячелетиями, и в которой много формул, задач, теорем, фигур, аксиом. Основные умения и понимания древних египтян в сфере геометрии.
презентация , добавлен 23.03.2011
Возникновение геометрии как науки о формах, размерах и границах частей пространства, которые в нем занимают вещественные тела. Появление геометрии в Греции к концу VII в. до н. э. Теорема Пифагора и развитие методов аналитической геометрии Гаусса.
реферат , добавлен 16.01.2010
Исследование геометрии поверхностей четырехмерного псевдоевклидова пространства индекса один (пространства Минковского). Определение пространства Минковского, его основные особенности, типы прямых и плоскостей. Развертывающиеся и линейчатые поверхности.
дипломная работа , добавлен 17.05.2010
Из истории геометрии, науки об измерении треугольников. Замечательные точки треугольника. Использование геометрических фигур в орнаментах древних народов. Бильярдная рамка, расстановка кеглей в боулинге. Бермудский треугольник. Построения прямых углов.