Результат интеллектуальной деятельности: Модульная градостроительная модель

Изобретение относится к области обучающих моделей в архитектуре, в частности к макетированию, которая может использоваться для обучения студентов на первом, втором или третьем курсе архитектурно-строительного факультета, где с помощью данного изобретения можно создать модульную градостроительную модель, а также к детским строительным конструкторам.

В качестве прототипа выбрано техническое решение «Элемент конструктора» (патент РФ №183666, опуб. 28.09.2018, Бюл №28), брусок, имеющий сквозные отверстия, выполненные по длине бруска с размерным соотношением X=Z=B=Y/2=A*2=F/n, где X - расстояние между сквозными отверстиями, находящимися рядом, расположенными в разных боковых гранях бруска, мм; Z - высота бруска, мм; В - толщина бруска, мм; Y - расстояние между сквозными отверстиями, находящимися рядом, расположенными на одной грани бруска, мм; А - расстояние от крайнего отверстия со стороны бруска с большим количеством отверстий до торца бруска, мм; F - длина бруска, мм; где п - общее количество отверстий в бруске. Брусок может быть выполнен из древесины или пластмассы со скругленными торцами.

Недостатком элемента конструктора небольшое количество возможных результатов макета на единицу времени.

Технический результат заключается в обеспечении скорости применения конструктора и большее количество возможных результатов макета на единицу времени.

Поставленная задача решается тем, что модульная градостроительная модель, включающая элемент конструктора в виде бруска со сквозными отверстиями, содержит набор конструкторов, элементы которых выполнены в виде прямоугольного бруска, неправильного шестиугольника, равнобедренной трапеции, равнобедренной трапеции с выпуклыми боковыми сторонами, разрезанных пополам через отверстие в них с габаритами реального секционного здания в масштабе 1:100, 1:200, 1:300, 1:400, 1:500, набор цилиндрических стержней с основанием больше диаметра цилиндра разной длины для скрепления элементов конструкторов и прозрачный лист с нанесенной сеткой. Элементы конструктора могут быть выполненными как прозрачными, так и непрозрачными из вторичных отходов полимерных материалов.

Новизна технического решения обеспечивается совокупностью конструкторов с типовыми креплениями, содержит разные по высоте цилиндрические стержни, представляющие собой «позвоночник», на который нанизываются уровни - типовые модули, характеризуется материалом, из которого выполнены конструктивные элементы.

Изобретательский уровень изобретения определяется обеспечением возможности больших вариаций для моделирования градостроительных узлов, выполнение нескольких различных конструкций, использующих различные варианты соединения деталей между собой в рамках одной конструктивной схемы.

Модульная градостроительная модель представляет собой набор блоков, кратная одной конструктивной схеме, при этом имеющая вариации по каждой из используемых единиц.

На фиг. 1 представлен элемент конструктора, выполненный в виде прямоугольного бруска с отверстием по центру.

На фиг. 2 представлен элемент конструктора, выполненный в виде неправильного шестиугольника с отверстием по центру.

На фиг. 3 представлен элемент конструктора, выполненный в виде равнобедренной трапеции с отверстием по центру.

На фиг. 4 представлен элемент конструктора, выполненный в виде равнобедренной трапеции с выпуклыми боковыми сторонами с отверстием по центру.

На фиг. 5 представлен набор цилиндрических стержней с основанием больше диаметра цилиндра разной длины для скрепления элементов конструкторов.

На фиг. 6, фиг. 7 приведены примеры наборной модульной модели.

Набор конструкторов модульной градостроительной модели содержат элементы 1 (фиг. 1-4) с отверстиями по центру 2. Цилиндрические стержни представлены на фиг. 5, состоят из стержня 3 с основанием 4. Могут быть выполнены в масштабе 1:500, 1:400, 1:300, 1:200, 1:100. В зависимости от масштаба высота конструктора варьируется от 3,5 см до 0,7 см, длина от 15 см до 3 см, ширина от 10 см до 2 см, радиус отверстия от 5 см до 1 см, соответственно радиус цилиндрического стержня от 5 см до 1 см, а радиус основания стержня на 2 мм шире.

Модульная градостроительная модель выполнена в масштабе 1:500. Содержит типовые блоки, которые кратны размерам: высота - 3,5 метров, длинна - 15 метров и ширина - 10 метров, что в пересчете на приведенный масштаб значит: высота - 7 мм, длинна - 3 см и ширина - 2 см. (фиг. 1) Привязываясь к данным габаритам изобретение максимально приближается к базовым показателям по габаритам зданий и сооружений оптимальных по инсоляции и планировочным решениям. Максимальная высота конструкции может достигать до 14 см, что в пересчете на реальные габариты - 70 метров. Прочие габариты конструкции ограничены только количеством элементов в модульной градостроительной модели. Конструктивные особенности:

Модульная градостроительная модель представляет собой набор конструкторов с типовыми креплениями (фиг. 1, 2, 3, 4, 5), с типовыми габаритами элементов, но не типовым применением. Типовой модуль представляет собой блок высотой - 7 мм, длинной - 3 см и шириной - 2 см, в котором по середине отверстие под цилиндрические стержни. Цилиндрические стержни (фиг. 5) представляют собой «позвоночник», на который нанизываются уровни - условные этажи, т.е. типовые модули. Конструкция полностью подвижная и имеет разные по высоте цилиндрические стержни (фиг. 5), для больших вариаций и возможностей для моделирования градостроительных узлов. Модульная градостроительная модель может располагаться исключительно на ровной поверхности, на прозрачном листе с нанесенной сеткой для построения объемно-пространственной композиции. Модули выполнены формой с разной геометрией и пластикой для того, чтобы предать будущей модели более интересные и нестандартные решения. Модули также привязаны к масштабу и также могут располагаться на цилиндрических стержнях.

Примеры

1. Основные габариты всех наших блоков:

Исходя из задания разработки градостроительного узла, первый прямоугольный основной блок имеет габариты реального существующего, общепринятого секционного здания в один этаж, т.е.: 10×15×3,5 (Ш × Д × В соответственно) метра - это основа, от которой надо все выстраивать. У нас может быть ориентировочно 5 видов размеров, которые привязываются к будущему масштабу изобретения, например:

1. Размер М 1:100

Высота - h=3500 см / Длинна - а=15000 см / Ширина - b=40000 см / Радиус отверстия - г -5000 см

(h:100) | (а:100) | (Ь:100) | (г:100) = (3,500:100=3,5 см) | (15000:100=15 см) | (10000:100=10 см) | (5000 см: 100=5 см)

2. Размер М 1:200

Высота - h=3500 см / Длинна - а=15000 см / Ширина - b=10000 см / Радиус отверстия - г=5000 см

(h:200) | (а:200) | (Ь:200) | (г:200)=(3,500:200=1,75 см) | (15000:200=7,5 см) | (10000:200=5 см)| (5000 см:200=2,5 см)

3. Размер М 1:300

Высота - h=3500 см / Длинна - а=15000 см / Ширина - b=10000 см / Радиус отверстия - г=5000 см

(h;300) | (а:300) | (Ъ:300) | (г:300)=(3,500:300=1,6 см) | (15000:300=5 см) | (10000:300=3,3 см) | (5000 см:300=1,6 см)

4. Размер М 1:400

Высота - h=3500 см / Длинна - а=15000 см / Ширина - b=10000 см / Радиус отверстия - г=5000 см

(h:400) | (а:400) | (Ь:400) |<г:400) - (3,500:400-0,8 см) | (15000:400=3,7 см) | (10000:400=2,5 см) | (5000 см:400=1,2 см)

5. Размер М 1:500

Высота - h=3500 см / Длинна - а=15000 см / Ширина - b=10000 см / Радиус отверстия - г=5000 см

(h:500) | (а:500) | (Ь:500) | (г:500) = (3,500:500=0,7 см) | (15000:500=3 см) | (10000:500=2 см) | (5000 см:500=1 см)

Все остальные блоки не выходят за пределы данных габаритов,

2. Основные габариты стержня:

У нас может быть ориентировочно 5 видов размеров, которые привязываются к будущему масштабу изобретения, например:

1. Размер М 1:100 Высота [(основа) - hi=500 см / Радиус 1 (основа) - г]=6000 см /Высота 2 - h2=3000 см / Радиус 2 - г2=5000 см (hl:100) | (rl:100) | (h2:100) | (г2:100)=(500:100=0,5 см) 1 (6000:100=6 см) | (3000:100=3 см) | (5000:100^=5 см)

2. Размер М 1:300

Высота 1 (основа) - h₁=500 см / Радиус 1 (основа) - rl=6000 см / Высота 2 - h₂=3000 см / Радиус 2 - г2=5000 см (hl:200) | (rl:200) | (h2:200) | (г2:200)=(500:200=0,25 см) | (6000:200=3 см) | (3000:200=1,5 см) | (5000:200=2,5 см)

3. Размер М 1:300

Высота 1 (основа) - h1=500 см / Радиус 1 (основа) - г1=6000 см / Высота 2 - h2=3000 см / Радиус 2 - г2=5000 см (hl:300) | (rl:300) | (h2:300) | (г2:300)=(500:300=0,16 см) | (6000:300=2 см) | (3000:300=1 см) | (5000:300=1,6 см)

4. Размер М 1:400 Высота 1 (основа) - h1=500 см / Радиус 1 (основа) - rl=6000 см / Высота 2 - h2=3000 см / Радиус 2 - г2=5000 см (hi:400) | (rl:400) | (h2:400) | (г2:400)=(500:400=0,13 см) | (6000:400=1,5 см) | (3000:400=0,75 см) | (5000:400=1,2 см)

5. Размер М 1:500 Высота 1 (основа) - hi=500 см / Радиус 1 (основа) - rl=6000 см / Высота 2 - h2=3000 см / Радиус2 - г2=5000 см (hl:500) | (rl:500) | (h2:500) | (г2:500)=(500:500=0,1 см) | (6000:500=1,2 см) | (3000:500=0,6 см) | (5000:500=1 см).

Элементы конструкторов могут быть изготовлены из переработанных отходов полимерных материалов е помощью 3D принтера. Прозрачные элементы конструкторов можно изготовить из материала переработки отходов полиэтилена высокого давления (ПЭВД), полиэтилентерефтолата (ПЭТ), полупрозрачные элементы конструкторов можно изготовить из материала переработки отходов полипропилена.

Преимущества изобретения заключаются в том, что модульная градостроительная модель позволяет научить студентов чувствовать масштаб при моделировании окружающей среды во время выполнения заданий связанных с урбанистикой, модульной градостроительной, модели в ее гибкости применения, простоте использования и интуитивности, тем самым выполняя основную функцию - привить студентам ощущения масштаба в сформировавшейся среде, через модульную градостроительную модель.