"Информатика. Учебное пособие для учреждений общего среднего образования с русским языком обучения", В. М. Котов, А. И. Лапо, Ю.А. Быкадоров, Е.Н. Войтехович
При проектировании здания используют модели — упрощённые представления строения, которые помогают заранее оценить планировку, размеры и внешний вид. Модель позволяет сравнить варианты и обнаружить недостатки до начала строительства. Её выбирают с учётом цели: план удобен для изучения расположения комнат, фасад показывает здание со стороны, а трёхмерная компьютерная модель помогает рассмотреть объёмную форму с разных ракурсов. Масштаб связывает размеры изображения с реальными размерами.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Модель строения — упрощённое представление здания, созданное для изучения его свойств и решения проектных задач. Она не обязана передавать каждую деталь настоящего дома: в неё включают то, что помогает ответить на конкретный вопрос. Например, для проверки расположения комнат достаточно показать стены и помещения.
Информационная модель строения — описание здания с помощью сведений о его форме, размерах, конструкции и других характеристиках. Такая модель может быть представлена текстом, таблицей, чертежом или схемой. Она нужна, чтобы упорядочить данные о здании и использовать их при проектировании.
Компьютерная модель строения — информационная модель, созданная и изменяемая средствами компьютера. В ней можно задавать параметры здания, а затем просматривать полученное изображение и изменять проект. Это удобно, когда требуется сравнить несколько вариантов или быстро внести поправки.
Масштаб — отношение размеров изображения объекта к соответствующим размерам самого объекта. Например, масштаб 1:100 означает, что изображение в 100 раз меньше реального объекта. Масштаб нужен, чтобы изображать крупное здание на листе и при этом соотносить длины на плане с настоящими размерами.
При проектировании здания используют модели, потому что построить каждый возможный вариант в действительности слишком долго и затратно. На модели можно заранее изучить планировку, размеры или внешний вид и найти неудачные решения до начала строительства. Это позволяет исправить недостатки раньше, когда изменение проекта обходится проще. Однако модель проверяет только те свойства, которые в ней представлены.
Цель проектирования определяет, какая модель будет полезной: изображение должно показывать именно те свойства, которые нужно проверить. Если нужно узнать, помещаются ли комнаты на этаже и удобно ли они связаны, выбирают план. Для изучения внешнего вида подходит фасад, а для оценки объёма и частей здания с разных сторон — трёхмерная модель. Один вид изображения не заменяет все остальные, потому что каждый передаёт свою часть информации.
Чтобы превратить сведения о здании в модель, сначала задают его форму и размеры. Затем выбирают способ представления — например, план, фасад или компьютерное изображение — и вносят характеристики, необходимые для задачи. При проверке планировки важны границы комнат и их размеры; при изучении внешнего вида — элементы фасада и форма здания. Если не включить нужные данные, модель не поможет получить ответ.
Масштаб позволяет разместить изображение здания на листе, не теряя правильных соотношений между его частями. Реальные размеры уменьшают в одинаковое число раз: при масштабе 1:100 каждый сантиметр на плане соответствует ста сантиметрам в здании. Поэтому стена, вдвое более длинная в реальности, будет вдвое длиннее и на плане. Если уменьшать разные размеры по-разному, пропорции изменятся и изображение перестанет верно представлять строение.
Компьютерная модель помогает менять проект без создания нового здания или чертежа с нуля. Изменяя заданные параметры, получают обновлённое представление и могут сравнить его с исходным вариантом. Так легче оценить, как одно изменение повлияло на форму или взаимное расположение частей. При этом модель нужно проверять: автоматическое обновление изображения ещё не означает, что проект соответствует всем требованиям.
| Представление | Что показывает | Для каких задач подходит | Чего не показывает |
|---|---|---|---|
| План | Вид сверху и расположение помещений | Изучение планировки и размеров | Внешний вид здания и высоту его частей |
| Фасад | Вид здания со стороны | Изучение внешнего облика и расположения элементов на стене | Планировку помещений |
| Трёхмерная компьютерная модель | Объёмную форму и взаимное расположение частей | Просмотр здания с разных сторон и оценка вариантов проекта | Сама по себе не гарантирует соответствия проекта всем строительным требованиям |
Сначала определите, что именно нужно узнать о здании, а затем найдите в таблице подходящее представление. Колонка «Чего не показывает» напоминает, какие сведения придётся искать в другой модели. Для полной проверки проекта может понадобиться несколько представлений.
Задача 1. На плане длина стены равна 6 см. Масштаб плана — 1:100. Найдите длину стены в здании. Нужно установить, сколько сантиметров реальности соответствует одному сантиметру изображения, а затем перевести полученный размер в метры.
Ответ: длина стены в здании равна 6 м. Результат больше размера на плане, потому что чертёж выполнен в уменьшенном масштабе.
Задача 2. Для проектируемого дома нужно проверить, помещаются ли все комнаты на этаже и удобно ли они расположены. Выберите подходящую модель и объясните выбор. Здесь важно не выбрать самое подробное изображение вообще, а подобрать то, которое показывает расположение помещений.
Ответ: подходит план этажа. По нему можно проверить, помещаются ли комнаты и удобно ли они расположены относительно друг друга.
Задача 3. Для дома заданы план и фасад, но по ним трудно оценить, как будет выглядеть здание с другого ракурса. Предложите, как дополнить проект и что можно проверить с помощью дополнения. План и фасад дают плоские изображения, поэтому для осмотра объёмной формы нужен другой способ представления.
Ответ: проект можно дополнить трёхмерной компьютерной моделью. Она помогает увидеть дом с разных ракурсов и оценить варианты, но сама по себе не подтверждает пригодность проекта для строительства.
Считать план полной копией здания. План показывает строение только сверху и не передаёт все его свойства, например высоту частей и внешний вид. Такую ошибку допускают, когда воспринимают чертёж как изображение дома целиком. Проверьте себя: если вопрос касается фасада или высоты, одного плана недостаточно.
Путать масштаб 1:100 с увеличением. При таком масштабе изображение в 100 раз меньше реального размера, а не больше. Путаница возникает, если смотреть только на числа, не уточняя, к чему относится каждое из них. Проверьте результат: длина на плане должна быть меньше соответствующей реальной длины.
Изменять на чертеже только один из связанных размеров. Если часть здания меняется, а связанные с ней размеры не согласованы, пропорции могут нарушиться. Это случается, когда поправку вносят без проверки других частей модели. Сравните связанные размеры и убедитесь, что части здания по-прежнему согласуются между собой.
Считать красивый вид компьютерной модели доказательством пригодности проекта. Визуально привлекательное изображение не подтверждает, что размеры и конструкция соответствуют требованиям задачи. Ошибку допускают, принимая наглядность за техническую проверку. Проверьте проект по размерам, конструкции и строительным требованиям, а не только по внешнему виду модели.
Для работы с моделями нужно различать объект, его свойства и само представление объекта, а также уметь читать простые планы и пользоваться отношениями величин. Геометрия помогает понимать плоские фигуры, пространственные тела и размеры, необходимые для описания строения. Эти знания пригодятся при изучении компьютерной графики и систем автоматизированного проектирования. Моделирование применяют не только к зданиям, но и к другим техническим объектам.
Зачем проектировать здание по модели, а не сразу строить его?
Модель позволяет заранее сравнить варианты здания и проверить, подходят ли размеры, планировка и внешний вид для поставленной задачи. Найти и исправить недостатки в модели обычно проще, чем переделывать уже построенное здание.
Чем план здания отличается от фасада?
План показывает расположение помещений и частей здания при взгляде сверху. Фасад изображает внешний вид здания со стороны, но не раскрывает планировку комнат.
Как выбрать модель для проверки расположения комнат?
Для этой задачи подходит план этажа, потому что на нём видно взаимное расположение помещений. Фасад показывает наружную сторону здания и не помогает оценить планировку.
Как по масштабу плана найти реальные размеры?
При масштабе 1:100 один сантиметр на плане соответствует 100 сантиметрам, то есть одному метру в здании. Поэтому размер на плане умножают на 100, а результат при необходимости переводят в метры.
Может ли трёхмерная модель полностью заменить строительный чертёж?
Нет, сама по себе трёхмерная модель не гарантирует, что проект соблюдает все размеры, конструктивные и строительные требования. Она помогает рассмотреть форму и сравнить варианты, но проект нужно проверять по необходимым чертежам и требованиям.
§ 27. Моделирование в задачах проектирования строений
