Презентация на тему "геометрические формы в разных архитектурных стилях". Геометрические фигуры в архитектурных сооружениях, разнообразие, назначение Использование объемных тел в архитектуре

Учебный проект «Геометрические фигуры в архитектуре нашего города»

Апасов Роман.

Васильев Владислав.

Крючкова Светлана.

Некрасов Дмитрий.

Рябова Елена.

Руководитель

Ненашева

Владимировна.

«Прошли века, но роль геометрии не изменилась.

Она по-прежнему остается грамматикой архитектора»

Ле Корбюзье

Проблемный вопрос.

Лежат ли геометрические фигуры в основе архитектурных сооружений?Является ли геометрия основополагающей наукой в архитектуре?

Задачи проекта

Выяснить,что такое архитектура, ее возникновение в истории человеческой цивилизации

Какова роль математики в архитектуре

Как зависит прочность сооружения от формы которую оно имеет

Какие геометрические фигуры чаще всего используются в архитектуре нашего города

Основные понятия:

Геометрия - часть математики, представляющая науку о пространственных отношениях и формах тел, а также о других отношениях и формах действительности, сходных с пространственными по своей структуре.

Архитектура - искусство проектировать и строить здания и другие сооружения, создающие материально организованную среду, необходимую людям для их жизни и деятельности, в соответствии с назначением, современными техническими возможностями и эстетическими воззрениями общества.

Теория вопроса .

Прямоугольный параллелепипед – прямая призма, в основании которой лежит прямоугольник.

Куб – прямоугольный параллелепипед,

у которого все рёбра равны.

Цилиндр (прямой круговой)–это тело, состоящее из двух кругов, лежащих в разных плоскостях и совмещаемых параллельным переносом, и всех отрезков соединяющих соответствующие точки этих кругов.

Пирамида – многогранник, основание которого – многоугольник, а остальные

грани – треугольники, имеющие общую вершину.

Треугольная пирамида

Главным правилом «Дома правосудия», «Сбербанка России» , поликлиники, было соблюдение симметрии. Если провести ось через вершину на крыше здания перпендикулярно вниз, то нельзя не заметить, что с обеих сторон получаются абсолютно одинаковые части здания.

Луковичная» форма купола выбрана неслучайно. Она напоминает заостряющееся кверху пламя, горящую свечу, которую зажигают во время молитвы. Такая форма купола символизирует духовный подъем и стремление к совершенству.

Луковка представляет собой часть сферы, плавно переходящую и завершающуюся конусом.

Купола - полусфера или просто часть сферы, ограниченная плоскостью. Фигура, лежащая в основании купола это правильная шести-, восьмиугольная призма.

Шпили - либо пирамиды, либо конусы.

Архитектура церкви включает в себя как обязательные элементы арки, округлые своды, что зрительно увеличивает пространство, создает эффект полета, легкости. Круглое слуховое окно в торце стены в форме окружности.

Но чаще всего в архитектурном сооружении сочетаются различные геометрические фигуры.

Например, в Церкви Александра Невского в основании можно увидеть прямой параллелепипед , переходящий в средней части в фигуру, приближающуюся к цилиндру, завершается же она пирамидой .

Мы поняли, что геометрия-это замечательный инструмент, который помогает установить порядок и гармонию в нашей жизни.

Действительно, фигуры, которые мы изучаем на геометрии, являются теми математичскими моделями, на базе которых строятся архитектурные формы.

Геометрические фигуры окружают нас постоянно в обычной жизни,

а знание их свойств облегчает человеку его существование.

Все геометрические формы «ладят» друг с другом.

Здания строятся в определённом порядке.

Архитектор строго учитывает их формы

при проектировании.

Теперь, подкрепив примерами утверждение, можно с уверенностью сказать, что ГЕОМЕТРИЯ – ОСНОВА АРХИТЕКТУРЫ. Она является основополагающей наукой в архитектуре.

Геометрия нужна не только для того, чтобы называть части строений или формы окружающего нас мира,

с помощью геометрии мы можем решить многие задачи, ответить на многие вопросы.

ЛИТЕРАТУРА

1. А.В. Волошинов. «Математика и искусство».

М.: Просвещение. 2000.

2. Журнал «Математика в школе».– 2005. - № 4.

3. А.В. Иконников. «Художественный язык архитектуры».

М: Стройиздат. 1992.

4. Л.С. Атанасян. «Геометрия 7-9 класс»

М.: Просвещение. 2011.

5. Интернет – ресурсы: http://ru.wikipedia.org

Известное изречение Ф.Энгельса о предмете математики содержит утверждение, что математика, наряду с количественными отношениями, изучает пространственные формы. Изучением пространственных форм занимается геометрия. Мы знаем достаточно много плоских и пространственных фигур, которые называют геометрическими телами. Они, с одной стороны являются абстракциями от реальных объектов, которые нас окружают, а, с другой, являются прообразами, моделями формы тех объектов, которые создает своими руками человек.

Конечно, это кажется странным, но если подумать, то можно представить, что первый человек начал искать жилище. Сначала это были пещеры, потом шалаши, а позже человек стал строить и применять в строительстве геометрию.

Во времена первобытных людей появилось язычество. Люди стали строить первые обелиски. Они были высечены из камня и были неустойчивы, тогда люди поняли, что для того чтоб этот обелиск был устойчив, его основание должно быть ровным.

Вообще без геометрии не было бы ничего. Все здания, которые нас окружают – это геометрические фигуры. Например, бревно может служить основой для формирования представления о геометрическом цилиндре, а цилиндр является моделью для создания колонн, которые широко используются в архитектурных сооружениях.

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.

Бывая на экскурсиях, соревнованиях, в гостях в городах области и России я отметил, что нет похожих городов, в каждом из них есть такие архитектурные сооружения, которые отличают их друг от друга. Например, возьмём Красноярск и Новокузнецк. Это старые сибирские города, у которых прежние застройки похожи друг на друга, и всё-таки, имеют отличия. Но если рассмотреть современные архитектурные сооружения этих городов, то можно заметить их принципиальное отличие. В современной архитектуре городов использованы разнообразные геометрические формы, которые собраны в необычные архитектурные конструкции.

Наблюдая архитектурные сооружения нашего города меня, заинтересовало следующие: какие геометрические формы использованы в архитектуре города и как они влияют на архитектурные конструкции.

Прежде чем начать работать над темой я провёл социологический опрос среди жителей города. При опросе жителям предлагалось ответить на следующие вопросы:

Многие из опрошенных хотели бы видеть город как современный мегаполис. Я предполагаю, что применение разнообразных геометрических форм сделает город привлекательнее не только для жителей, но и для гостей.

Следует отметить, что, применяя разные геометрические формы в архитектуре, можно создавать разнообразные архитектурные сооружения, непохожие друг на друга. Анализируя некоторые архитектурные сооружения города, и сравнивая геометрические формы, входящие в их конструкции, можно заметить, что, несмотря на похожесть зданий, в архитектуре каждого есть такие геометрические формы, которые делают их различными.

В архитектуре Г. Междуреченска можно увидеть различные геометрические формы. Их разнообразие зависит от возраста города и от степени его развития. В 40-50-х годах, когда на месте современного города был посёлок Томуса, люди жили в бараках. Но даже в этой «барачной» архитектуре можно было разглядеть геометрические формы. Например, прямоугольный параллелепипед, который является базовой частью здания, а цилиндры и конусы – составляющие части крыльца, перил.

Со временем город развивался и строился. Появился проспект Коммунистический, кинотеатр «Кузбасс», клуб «Железнодорожник».

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 мы видим в архитектурном оформлении клуба «Железнодорожник».

Вход в кинотеатр «Кузбасс» украшают колонны, построенные в форме четырёхугольной призмы плавно переходящей в циркульную арку, которая имеет форму полуокружности. А сам кинотеатр построен в форме выпуклого многогранника.

Строительство кинотеатра «Кузбасс» и мемориала погибшим шахтёрам отделяют почти 50 лет, но в их архитектурном ансамбле есть общее – колонны.

Во времена массовых застроек архитектура города была однообразной. Дома-параллелепипеды, которыми практически застроен весь город, ничем не отличаются друг от друга и тем самым не представляют особого интереса для изучения их геометрических форм.

Нужно сказать, что у архитекторов есть излюбленные детали, которые являются основными составляющими многих сооружений. Они имеют обычно определённую геометрическую форму. Например, колонны это цилиндры, купола - полусфера или просто часть сферы, ограниченная плоскостью, шпили - либо пирамиды, либо конусы.

Несмотря на то, что город молодой, его городской парк украшает детский городок, построенный в форме старой крепости, в архитектурных сооружениях которого можно увидеть шпили, представляющие собой пирамиды, усеченные пирамиды, конусы. Они представлены в различных комбинациях. Вход в городок украшен циркульной аркой.

У архитекторов различных эпох были свои излюбленные детали, которые отражали определённые комбинации геометрических форм. Например, зодчие Древней Руси часто использовали для куполов церквей и колоколен так называемые шатровые покрытия. Это покрытия в виде четырёхгранной или многогранной пирамиды.

Рассматривая этот небольшой храм, мы заметим, что купол его выполнен в другой излюбленной форме древнерусского стиля это купол в форме луковки. Луковка представляет собой часть сферы, плавно переходящую и завершающуюся конусом. Фигура, лежащая в основании купола это правильная шестигранная призма.

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.

Архитектура нашего города развивается и в настоящее время. Относительно недавно на проспекте коммунистический появился фонтан, в архитектуре которого мы видим традиционные геометрические формы. Фонтаны подобной формы можно увидеть и в других городах области, России. Рассмотрев фонтан, как архитектурное сооружение я выделил основные геометрические формы, которые входят в конструкцию фонтана. Базовая часть (основа) фонтана представляет собой концентрические полые цилиндры. Так же цилиндрами меньших размеров являются части находящиеся внутри самого фонтана. Интересную форму имеют фигуры, соединяющие центральный цилиндр с другими цилиндрами меньших размеров. Они имеют форму части прямоугольного параллелепипеда, из которого как бы вырезали круговой сектор.

В последние годы архитекторы в застройке города привлекают более современные конструкции. Так в городе появились здания торгового комплекса «Метелица», ледового дворца «Кристалл», торгово-развлекательного комплекса «Аврора». Эти конструкции имеют необычную, абстрактную форму и представляют собой множества многогранников нестандартно соединенных между собой.

Хочу отметить, что здания с такой необычной формой привлекают намного больше внимания, чем здания со стандартными формами. И конечно, если в нашем городе будут строиться больше таких конструкций, то город будет привлекателен не только для жителей, но и для гостей. Я думаю, что привлечение абстрактных архитектурных форм в дальнейшей застройке города необходимо не только для построения объектов торгового и развлекательного направлений, но и в конструкциях жилых домов. Например, такие дома стали появляться при застройки проспекта Шахтёров. Таким образом, можно сделать следующие выводы:

применение различных геометрических форм в архитектурных сооружениях даёт возможность изменить традиционную архитектуру города.
застройка города абстрактными, современными конструкциями делает его более привлекательным для гостей.

Используя материалы архитектурно-градостроительного совета помещенные в средствах массовой информации можно отметить что, проекты, представленные на заседаниях совета по дальнейшей застройке города имеют современные, нестандартные формы, в корне отличающиеся от уже привычных «строений-параллелепипедов».

Я считаю, что моя работа в настоящее время актуальна.

Список литературы.

Вильчик Н. П. «Архитектура зданий»- Издательство: Инфра-М, 2005 г. Учебное пособие.
Решто А.Д. «Междуреченск».- М.: Недра, 1990 г. Производственное практическое издание.
ООО «Издательский дом «Контакт» г. Междуреченск «Междуреченск 45» . Биографический справочник.
ООО «Издательский дом «Контакт» г. Междуреченск «Контакт» газета 2007, 2008 год.

Внеурочное мероприятие по математике

«Геометрия в архитектуре» («Мастер- класс»)

учитель математики,

МКОУ СОШ №24 г. Россошь

Россошанский муниципальный район

Введение.

Идея нашего исследования появилась на уроках геометрии. Проект представляет собой презентацию, предназначенную для использования как на уроках математики в 10 – 11 классах так и «Мастер- классы» по внеурочной деятельности и в дополнительном образовании. В проекте раскрывается роль математики в архитектурном деле. При рассмотрении и выполнении моделей объемных геометрических тел мы заметили, что многие из этих тел, такие как конус, параллелепипед, цилиндр и пирамида мы встречали на улицах нашего города в конструкциях некоторых зданий. Нам захотелось изучить, как геометрия связана с архитектурой.

Актуальность нашего исследования в том, что архитектурные объекты являются неотъемлемой частью нашей жизни. Наше настроение, мироощущение зависят от того, какие здания нас окружают. Назрела необходимость исследования того многообразия объектов, которые появились в нашем мире. Если раньше архитектурные конструкции представляли собой однообразные сооружения, то в настоящее время геометрические формы позволили разнообразить архитектурный облик городов.

Цель нашей работы – исследование взаимосвязи геометрии и архитектуры.

Гипотеза: все здания, которые нас окружают – это геометрические фигуры.

Объект исследования: архитектура зданий и пирамид.

Предмет исследования: взаимосвязь архитектуры и геометрии.

Задачи нашего исследования:

Изучить литературу о взаимосвязи геометрии и архитектуры.

Рассмотреть геометрические формы в архитектурных стилях, и как гарант прочности конструкций.

Рассмотреть наиболее интересные архитектурные сооружения, и выяснить, какие геометрические формы в них встречаются.

Методы исследования: наблюдение, фотографии, изучение и анализ теоретических сведений по данному вопросу.

Материал оформлен в виде сообщений, собранный учащимися 10 класса.

Геометрические формы в разных архитектурных стилях.

Архитектурные произведения 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.

Посмотрите на фотографию, на которой изображено здание клуба имени И.В.Русакова в Москве (см. приложение рис.1). это здание построено в 1929 г. по проекту архитектора К.Мельникова. базовая часть здания представляет собой невыпуклую прямую призму. При этом гигантские нависающие объемы также являются призмами, только выпуклыми.

Некоторые архитектурные сооружения имеют довольно простую форму. Например, на фотографии (см. приложение рис.2), вы видите башню с часами, которая является обязательным атрибутом любого американского университета. Отвлекаясь от некоторых деталей, мы можем сказать, что она имеет форму прямой четырехугольной призмы, которую еще 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. Связано это с тем, что, если посмотреть на это здание с большой высоты, то оно действительно будет иметь вид пятиугольника. На самом деле только контуры этого здания представляют пятиугольник. Само же оно имеет форму многогранника (см. приложение рис.3).

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 (см. приложение рис.4). При детальном рассмотрении и изучении деталей мы сможем увидеть: круги – циферблаты курантов; шар – основание для крепления рубиновой звезды; полукруги – арки одного из рядов бойниц на фасаде башни и т.д.

Нужно сказать, что у архитекторов есть излюбленные детали, которые являются основными составляющими многих сооружений. Они имеют обычно определенную геометрическую форму. Например, колонны это цилиндры; купола – полусфера или просто часть сферы, ограниченная плоскостью; шпили – либо пирамиды, либо конусы (см. приложение рис.5).

У архитекторов различных эпох были и свои излюбленные детали, которые отражали определенные комбинации геометрических форм. Например, зодчие Древней Руси часто использовали для куполов церквей и колоколен так называемые шатровые покрытия. Это покрытия в виде четырехгранной или многогранной пирамиды. Другой излюбленной формой древнерусского стиля являются купола в форме луковки. Луковка представляет собой часть сферы, плавно переходящую и завершающуюся конусом. На рисунке 6 (см. приложение) вы видите церковь Ильи Пророка в Ярославле. Она была построена в Ярославле в середине XVII века. При ее создании зодчие использовали как шатровые покрытия, так и купола в виде луковок.

Рассмотрим еще один яркий архитектурный стиль – средневековая готика (см. приложение рис.7). готические сооружения были устремлены ввысь, поражали величественностью, главным образом за счет высоты. И в их формах также широко использовались пирамиды и конусы.

Наконец, обратимся к геометрическим формам в современной архитектуре. В архитектурном стиле «Хай Тек», вся конструкция открыта для обозрения. Здесь мы можем видеть геометрию линий, которые идут параллельно или пересекаются, образуя ажурное пространство сооружения. Примером, своеобразной прародительницей этого стиля может служить Эйфелева башня (см. приложение рис.8).

Современный архитектурный стиль, благодаря возможностям современных материалов, использует причудливые формы, которые воспринимаются нами через их сложные, изогнутые (выпуклые и вогнутые) поверхности. Их математическое описание сложно, поэтому здесь мы его не представляем.

Геометрическая форма как гарант прочности сооружений.

Прочность сооружения напрямую связана с той геометрической формой, которая является для него базовой. Математик бы сказал, что здесь очень важна геометрическая форма (тело), в которое вписывается сооружение. Оказывается, что геометрическая форма также определяет прочность архитектурного сооружения. Самым прочным архитектурным сооружением с давних времен считаются египетские пирамиды. Как известно они имеют форму правильных четырехугольных пирамид. Именно эта геометрическая форма обеспечивает наибольшую устойчивость за счет большой площади основания.

На смену пирамидам пришла стоечно – балочная система. Которая представляет собой один прямоугольный параллелепипед, опирающийся на два прямоугольных параллелепипеда. С появлением арочно – сводчатой конструкции в архитектуру прямых линий и плоскостей, вошли окружности, круги, сферы и круговые цилиндры. Первоначально в архитектуре использовались полусферические купола. Это означает, что граница арки представляла собой полуокружность, а купол – половину сферы. Например, именно полусферический купол имеет Пантеон – храм всех богов – в Риме (см.приложение рис.9 и рис.10).

Арочная конструкция послужила прототипом каркасной конструкции, которая сегодня используется в качестве основной при возведении современных сооружений из металла, стекла и бетона. Телебашня на Шаболовке (см. приложение рис.11) состоит из нескольких поставленных друг на друга частей гиперболоидов. Причем каждая часть сделана из двух прямолинейных балок. Эта башня построена по проекту замечательного инженера В.Г.Шухова.

Симметрия – царица архитектурного совершенства.

Вам хорошо знакомо слово симметрия. Наверное, когда вы его произносите, то вспоминаете бабочку или кленовый лист, в которых мысленно можно провести прямую ось и части, которые будут расположены по разные стороны от этой прямой и будут практически одинаковыми. Это представление – правильное. Но это только один из видов симметрии, которую изучает математика, так называемая осевая симметрия. Кроме того, существует более общее понятие симметрии.

Рассматривая симметрию в архитектуре, нас будет интересовать геометрическая симметрия – симметрия формы, как соразмерность частей целого. замечено, что при выполнении определенных преобразований над геометрическими фигурами, их части, переместившись в новое положение, вновь будут образовывать первоначальную фигуру.

Архитектурные сооружения, созданные человеком, в большей своей части симметричны. Они приятны для глаз, их люди считают красивыми. Соблюдение симметрии является первым правилом архитектора при проектировании любого сооружения.

Стоит только посмотреть на великолепное произведение А.Н.Воронихина Казанский собор в Санкт – Петербурге (см. приложение рис.12), чтобы убедиться в этом. Если мы мысленно проведем вертикальную линию через шпиль на куполе и вершину фронтона, то увидим, что с двух сторон от нее абсолютно одинаковые части сооружения колоннады и здания собора.

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 (см. приложение рис.13), где симметрия отсутствует полностью в сооружении в целом.

Диссимметрия – это частичное отсутствие симметрии, расстройство симметрии, выраженное в наличии одних симметричных свойств и отсутствии других. Примером диссимметрии в архитектурном сооружении может служить Екатериновский дворец в Царском селе под Санкт – Петербургом.

В современной архитектуре все чаще используются приемы как антисимметрии, так и диссимметрии. Эти поиски часто приводят к весьма интересным результатам. Появляется новая эстетика градостроительства.

Вывод.

Принципы симметрии являются основополагающими для любого архитектора, но вопрос о соотношении между симметрией и асимметрией каждый архитектор решает по-разному. Асимметричное в целом сооружение может являть собой гармоническую композицию симметричных элементов.

Удачное решение определяется талантом зодчего, его художественным вкусом и его пониманием прекрасного. Прогуляйтесь по нашему городу и убедитесь, что удачных решений может быть очень много, но неизменным остается одно – стремление архитектора к гармонии, а это в той или иной степени связано с симметрией.

Заключение.

Итак, мы окунулись в мир архитектуры, изучили некоторые ее формы, конструкции, композиции. Рассмотрев множество ее объектов, мы убедились в том, что геометрия играет важную, если не главную роль в архитектуре.

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.

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.

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.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Подобные документы

Похожие статьи

Читайте также