Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Математика / Научные работы / Исследовательская работа "Геометрические формы в архитектуре моего города"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Математика

Исследовательская работа "Геометрические формы в архитектуре моего города"

Выбранный для просмотра документ Исследовательская работа МБУ СО №11.docx

библиотека
материалов

hello_html_m69a1c4be.gifhello_html_m2b95c7fc.gifhello_html_77d3faf0.gifhello_html_12c56ffb.gif

Муниципальное бюджетное учреждение городского округа «город Дербент» «Средняя общеобразовательная школа №11»



Научно-практическая конференция








Исследовательская работа

на тему:

«Геометрические формы в архитектуре моего города»

Посвящается 2000-летнему юбилею города-музея Дербент

Секция математики

Автор: Шабатаева Мария,

ученица 10 «а» класса СОШ№11

Научный руководитель:

Адилова Сидеф Эминбековна, учитель математики, зам.директора по УВР СОШ №11,

учитель высшей категории,

обладатель гранта Президента России,

почетный работник общего образования РФ







Дербент – 2015г.


«Прошли века, но роль геометрии 
не изменилась. Она по-прежнему
остается грамматикой архитектора»
Ле Корбюзье

Введение

Дербент — один из древнейших «живущих» городов мира, старейший город Российской Федерации. Первые поселения возникли здесь в эпоху ранней бронзы — в конце 4 тысячелетия до н. э.. Первое упоминание Каспийских ворот — наиболее древнего названия Дербента — относится к VI в. до н. э. 
Его история теряется во мраке веков, но, выстояв перед безжалостными ураганами времени, вопреки многочисленным разрушениям, Дербент во многом сохранил свой облик до наших дней. Его историко-культурное и природное наследие- великое чудо света, повергает человека в изумление и благоговейный трепет. Немного городов в мире обладает таким редким и целостным скоплением памятников истории и архитектуры древности, дошедших до нас в сохранности. Архитектурные памятники города Дербента- настоящий источник знаний. По ним можно прочесть историю города. Узнать о трагических и радостных событиях, познакомиться с судьбами великих и простых его горожан, увидеть взаимосвязь времен, проникнуться уважением к его народу, явившему собой прекрасный пример бесконечного стремления человечества к вершинам совершенства. Архитектурные памятники города- чудеса рукотворные, воплотившие в себя, по меньшей мере, пять тысячелетий человеческой истории от самых ранних предметов албанского (античного) периода до новейших достижений современного зодчества .

  • Архитектура-этовид искусства,представляющийсобойсистему, зданий и сооружений,формирующих пространственную среду для жизни человека. Стоит посмотреть вокруг, и мы увидим, что многие здания и постройки имеют форму, известных нам геометрических фигур.Зарождение архитектуры относится ко времени первобытнообщинного строя, когда возникли первые искусственно сооружаемые жилища и поселения. Уже в то время возникло абстрактное понятие геометрического тела (фигуры) и отмечается связь геометрии и реального мира.  Переход от простейших построек к сложным архитектурным сооружениям осуществлялся медленно, по мере развития измерительных приборов, материалов, механизмов, необходимых для строительства. Одна из самых «прочных», «устойчивых» и «уверенных» геометрических фигур - это хорошо известный квадрат, иными словами, абсолютно правильный прямоугольник. Форму прямоугольника имеет кирпич, доска, плита, стекло - то есть все, что нужно для постройки здания имеет прямоугольную форму.Архитектурные сооружения состоят из отдельных деталей, каждая из которых строится на базе определенных геометрических фигур либо на их комбинации. Кроме того, форма любого архитектурного сооружения имеет своей моделью определенную геометрическую фигуру. 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. Эстетические особенности архитектурных сооружений изменялись в ходе исторического процесса и воплощались в архитектурных стилях. Стилем принято называть совокупность основных черт и признаков архитектуры определенного времени и места. Геометрические формы, свойственные архитектурным сооружениям в целом и их отдельным элементам, также являются признаками архитектурных стилей.Геометрические формы определяют эстетические, эксплуатационные и прочностные свойства архитектурных сооружений разных времен и стилей. Причем для каждого архитектурного стиля характерен определенный набор геометрических форм зданий и сооружений в целом и их отдельных элементов.На примере города Дербента проанализируем различные сооружения, их стили,  геометрические свойства . 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. 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, в гостях в городах республики и России я отметила, что нет похожих городов, в каждом из них есть такие архитектурные сооружения, которые отличают их друг от друга. Например, возьмёмМоскву,Махачкалу и Дербент . Это старые города, у которых прежние застройки похожи друг на друга .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, нас заинтересовало следующее:1) какие геометрические формы использованы в архитектуре города и как они влияют на архитектурные конструкции?2)удается ли современным архитекторам и строителям сохранить архитектурные стили города- памятника?. В практической части мы провели социологический опрос среди жителей города. При опросе жителям предлагалось ответить на следующие вопросы:1. Всё ли Вас устраивает в архитектуре нашего города?а) всё - 12%б) частично - 35%в) хотелось бы изменений - 53%2. Какие архитектурные сооружения Вы хотели бы видеть в нашем городе?

  • а)устраиваютэти-21%
    б) более современные - 52%в) в корне изменить архитектуру города - 27%.Многие из опрошенных хотели бы видеть город как и современным,но сохраняя красотуимеющих достопримечательностей.

Почти все здания города Дербент представляют собой конструкции из прямоугольных параллелепипедов. А при детальном рассмотрении можно заметить такие геометрические формы как цилиндры,полуцилиндры, с помощью которых украшены фасады зданий. В данном случае цилиндры это просто украшение, а в основном, в архитектуре цилиндры являются моделью для создания колонн. Это можно увидеть в зданиях театра ……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. Мы познакомились с такими определениями, как архитектура, градостроительство и надлежащими от них профессиями В теоретической части мы изучили архитектуру  разных времен.   Изучили геометрические формы в разных архитектурныхстилях. Мы   рассмотрели  критерии архитектурных сооружений, такие как прочность ,удобство и красота.  Гипотеза исследования: геометрические фигуры и формы, являясь идеальными объектами, находят свое наглядное воплощение в разнообразных архитектурных сооружениях.В результате проделанной работы выяснилось, что геометрия  с архитектурой непосредственно связаны геометрия является незаменимой частью архитектуры, одной из ее основ. Геометрические формы определяют эстетические, эксплуатационные и прочностные свойства архитектурных сооружений разных времен и стилей. Причем для каждого архитектурного  стиля характерен определенный набор геометрических форм  зданий и сооружений в целом и их отдельных элементов. С развитием строительных технологий возможности применения геометрических форм расширяются. Геометрия была рассмотрена как теоретическая база для создания произведений архитектурного искусства.





Глава 1. Геометрические формы как гаранты  прочности, пользы и красоты сооружений.

Архитектурные памятники, дошедшие до нас из глубины веков, помогают нам понять цели, взгляды, мысли, традиции и привычки, представления о красоте, уровень знаний людей, которые когда-то жили на Земле. Для чего возводились архитектурные сооружения? Прежде всего, они возводились для удобства жизни и деятельности человека. Они должны были служить его пользе: беречь его от холода и жары, дождей и палящего солнца. Они должны были создавать комфортные условия для различной деятельности человека – давать достаточное освещение, обеспечивать звукоизоляцию или хорошее распространение звука внутри помещения. Возводимые сооружения должны быть прочными, безопасными и долго служить людям. Но человеку свойственно еще и стремление к красоте, поэтому все, что он делает, он старается сделать красивым.Не случайно две тысячи лет назад один из создателей теории архитектуры древнеримский теоретик зодчества М.Витрувий заложил в ее основу три основных принципа - прочность,польза и красота (заметим в скобках, что красота у Витрувия стоит отнюдь не на первом месте). Поэтому архитектор, помимо собственно архитектурных дисциплин, помимо рисунка, живописи и скульптуры, должен владеть и точными математическими методами, и знанием основных законов механики. Люди с древних времен, возводя свои жилища, думали, в первую очередь, об их прочности. Не случайно и в формуле М.Витрувия именно прочность упоминается на первом месте. Поэтому не случайно в первом дошедшем до нас строительном  кодексе, разработанном за 1800 лет до нашей эры в царствование вавилонского царя Хаммурапи, говорится: «Если строитель построил дом для человека, и дом, построенный им, обвалился и убил владельца, то строитель сей должен быть казнен».  Известен и такой факт, что архитектор, создавший проект моста, в прежние времена должен был стоять под ним, когда мост открывался и по нему ехал первый транспорт. В случае если он оказывался непрочным, т.е. он не выдерживал тех нагрузок, на которые был рассчитан, то его создатель должен быть первым, кто поплатиться за свою ошибку жизнью. Становится ясно, что прочность сооружений была связана с безопасностью людей, которые ими пользовались. Прочность связана и с долговечностью.  На возведение зданий люди тратили огромные усилия, а значит, были заинтересованы в том, чтобы они простояли как можно дольше. Кстати, благодаря этому, до наших дней дошли и древнегреческий Парфенон, и древнеримский Колизей,и крепость»Нарын-кала» Отчего же зависит прочность сооружения. Первым, что приходит на ум, это толщина стен. Толщина стен этих сооружений соотносилась с пробивными возможностями орудий, которые использовались при штурме. Но еще важнее для обеспечения прочности сооружений особенности тех материалов, из которых они построены.   .Но прочность сооружения обеспечивается не только материалом, из которого оно создано, но и  конструкцией, которая используется в качестве основы при его проектировании и строительстве.Прочность архитектурных сооружений, важнейшее их качество. Связывая прочность, во-первых, с теми материалами, из которых они созданы, а,во-вторых, с особенностями конструктивных решений, оказывается, прочность сооружения напрямую связана с той геометрической формой, которая является для него базовой. На смену пирамидам пришла стоечно-балочная система. С точки зрения геометрии она представляет собой многогранник, который получится, если мысленно на два вертикально стоящих прямоугольных параллелепипеда поставить еще один прямоугольный параллелепипед. Это одна из первых конструкций, которая стала использоваться при возведении зданий и представляет собой сооружения, которые состоят из вертикальных стоек и покрывающих их горизонтальных балок. Нужно заметить, что до сих пор стоечно-балочная конструкция является наиболее распространенной  в строительстве. Большинство современных жилых домов в своей основе имеют именно стоечно-балочную конструкцию. Камень, из которого возводились сооружения на основе стоечно-балочной конструкции, плохо гнется, он обычно разрушается под действием своего собственного веса. Поэтому под балки нужно было ставить достаточно много стоек. Их делали в виде колонн различного вида. Для того чтобы украсить здание такие колонны  облачали в формы кариатид или атлантов.  Камень плохо работает на изгиб, но хорошо работает на сжатие. Это привело к использованию в архитектуре арок и сводов. Так возникла новая арочно-сводчатая конструкция. С появлением арочно-сводчатой конструкции  в архитектуру прямых линий и плоскостей, вошли окружности, круги, сферы и круговые цилиндры. Первоначально в архитектуре использовались только полуциркульные арки или полусферические купола. Это означает, что граница арки представляла собой полуокружность, а купол – половину сферы. Всем была хороша арочно-сводчатая конструкция, но она имела один недостаток – слишком большая сила действовала в основании арок (сводов) наклонно вбок (в отличие от стоечно-балочной конструкции, где сила тяжести действует вертикально). Эти боковые усилия, которые архитекторы называют боковым распором, требуют большой толщины стен, которая должна гасить эти усилия. Это требовало большого расхода материалов. Следующим этапом развития архитектурных конструкций явилась каркасная система, которая в основном используется в современной архитектуре. Прообразом ее стала разновидность арочно-сводчатой конструкции, содержащей стрельчатые арки. На смену полуциркульным аркам приходят стрельчатые, которые с точки зрения геометрии являются более сложными. Стрельчатую арку нельзя построить одним движением циркуля. Рассмотрим один из способов построения схематического изображения стрельчатой арки. Стрельчатая арка состоит из двух дуг окружности одного радиуса. Значит, необходимо выбрать определенный раствор циркуля и закрепить его. Затем провести горизонтальную прямую. В любую точку этой прямой поставить ножку циркуля и провести дугу (можно полуокружность). Затем ножку циркуля поставить на горизонтальную прямую так, чтобы она оказалась со стороны выпуклой части уже построенной дуги, и снова провести дугу тем же радиусом. Две дуги пересекутся. Над горизонтальной линией мы получили схематическое изображение стрельчатой арки. Стрельчатые своды выполнялись не как монолитные, а состоящие из частей – распалубок. Каждая распалубка выполнялась на каменных ребрах, называемых нервюрами. Нервюры являются подобием скелета свода, которые принимает на себя основную нагрузку Они обеспечивают зданиям высокую степень прочности. С давних времен и до наших дней эталоном прочности для архитекторов  являлась скорлупа куриного яйца. Отношение диаметра куриного яйца к толщине его скорлупы в среднем равно 130. Такое соотношение между диаметром пролета и  его толщиной в сооружениях из камня было невозможно. Но для железобетонных сводов это отношение сегодня может достигать 1800, т.е. почти в 15 раз превосходить показатель, характеризующий прочность яичной скорлупы.

Математика помогает архитектору сделать соответствующие расчеты по известным ему специальным формулам и ответить на вопрос, какой толщины должны быть стены и сколько слоев звукоизолирующего материала необходимо проложить, чтобы обеспечить жильцам комфортные условия жизни.  Толщина стен важна не только для звукоизоляции, она обеспечивает и тепловой режим помещений. Ведьстены защищают людей от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Ведь недаром люди говорят: «Мой дом – моя крепость».



















Глава 2. Исследование геометрического каркаса крепости «Нарын-кала»

» Геометрические фигуры интересовали наших предков не только потому, что помогали решать практические задачи. Некоторые из фигур имели для людей магическое значение. Так, треугольник считался символом жизни, смерти и возрождения; квадрат – символом стабильности. Вселенную, бесконечность обозначали правильным пятиугольником – пентагоном, правильный шестиугольник – гексагон, являлся символом красоты и гармонии. Круг – знаком совершенства. Окружность как геометрическая фигура всегда привлекала к себе внимание ху-дожников, архитекторов. Торжественность и устремленность ввысь – такой эффект в архитектуре зданий достигается использованием арок, представляющих дуги окружностей. Архитектура православных церквей включает в себя как обязательные элементы купола, арки, округлые своды, что зрительно увеличивает пространство, создает эффект полета, легкости.

Драгоценным алмазом в сокровищнице дербентского наследия является архитектурный ансамбль- цитадель «Нарын-кала». Она расположена в северо- восточной части вершины дербентского холма, возвышающейся на 340 метров над уровнем моря и занимает площадь около 4,5 га. В плане она представляет неправильный многоугольник, размеры которого с запада на восток достигает 200 м, с юга на север- 220 м. Стены цитадели толщиной 2,5- 3,5 м, а высотой местами достигают 15- 20 м. Крепость укреплена с северо- запада небольшими башнеобразными выступами, а с юга и юго- запада- квадратными башнями.   На территории цитадели находятся великолепные памятники зодчества, относящиеся к разным периодам развития города: крестово - купольный христианский храм 4-5 в.н.э. (формы и конструктивные особенности которого совпадают с христианским памятником 5в. в итальянском городе Равенна); развалины семи дворцовых комплексов албанского (античного), Сасанидского и арабского периодов, водохранилище 11 в., зиндан 12-14 вв., ханские бани 17 в., ханский дворец 18 в., ханская канцелярия 18 в., гауптвахта 19 в. Особый интерес вызывают также сами стены цитадели, крепостные ворота и идущая вдоль южной крепостной стены лестница. Северная крепостная стена тянется около трёх километров от цитадели Нарын-кала до Каспийского моря с запада к востоку. Она сохранилась почти полностью и в настоящее время. Стена снабжена 43-мя прямоугольными и полукруглыми башнями, которые расположены примерно в 60-70 метрах друг от друга. Чтобы подниматься с внутренней стороны, стена имела каменные лестницы. Стена сложена в 6в. из больших обтесанных камней, высота её 7-8м, ширина- от 2,5 до 3,5м. Для выхода за пределы крепости в северной стене было сделано трое ворот. 
Южная крепостная стена тянется, как и северная, от цитадели Нарын-кала до Каспийского моря. Расстояние между ними составляет примерно 300-350м. Южная крепостная стена обрывается местами. Сохранилась восточная часть стены, протяженностью примерно 1,5 км. В отличие от северной стены, южная не играла большой роли в защите города, поэтому имела меньше башен и большеворот(четверо).  Крепостная лестница расположена вдоль южной крепостной стены и насчитывает211ступеней. Самыми интересными и нарядно оформленными являются третьи ворота южной городской стены - 
ОРТА-КАПЫ (средние ворота). Ворота Орта-капы относятся к числу древнейших в городе и датируются 6 в. Возможно, они перестраивались в 11 в., так как на одном из камней имеется дата- 435 г. мусульманского летоисчисления (1043- 1044 гг.) с именами мастеров Ахмада бен Абу и Али бен Иунуса. Ворота укреплены двумя квадратными башнями, их главный древний проем перекрыт плоской клинчатой перемычкой с зубчатым замковым камнем. Наружные пространства между башнями оформлены декоративной стенкой с одной большой и двумя маленькими стрельчатыми арками, опирающимися на круглые колонны. Над основным проемом ворот имеется каменный водомет в виде скульптуры льва. Эту декоративную арку можно датировать концом 14 в. Верхняя часть ворот с бойницами была сооружена в начале 19 в. 
 Вторые ворота южной стены 
БАЯТ - КАПЫ (6-7вв.), называвшиеся арабами Баб-эль-Мактуб, по чертежам 1720 г. имели стрельчатый проем. В отличие от других ворот Дербента здесь было два арочных проема- наружный и внутренний, между которыми в толще крепостной стены был устроен проход,перекрытыйстрельчатымсводом. 
В 1811г. Баят- капы были капитально перестроены по проекту инженера Карпова. При этом старая схема была сохранена. Однако проемы получили полуциркульное очертание. С наружной стороны они фланкированы двумя полукруглыми башнями, кладка которых состоит из строго геометрических по форме камней и имеет ряды камней, положенных плашмя. Это свидетельствует отом,чтоонаболеепоздняя,чемпервоначальнаякладка. Однотипные обрамления обоих арочных проемов выложены из тесаных камней и состоят из полуциркульных архивольтов и пилястр с капителями в виде выкружки с полочкой. Над замковым камнем южного фасада высечена русская надпись: «время меня разрушило, послушание меня построило, 1811г.». Общая композиция ворот создает образ сдержанного по форме, но все же парадного входа в город. 
Вторые ворота северной стены 
КЫРХЛЯР - КАПЫ (ворота сорока воинов) расположены недалеко от кладбища Кырхляр. Арабы называли их Баб-эль-Джахад (ворота священной войны), чем подчеркивали особое военно-политическое значение этих ворот, а русские - кизлярскими. Это одни из самых древних ворот Дербента. Кладка нижней части ворот относится к древнейшему типу. В прошлом Кырхляр-капы являлись главными северными воротами города, поэтому их архитектурному облику придавалось большое значение. Арабский автор 10в. Ибн-ал-Факих пишет, что на стене над воротами имеются две колонны, на каждой из которых изображение льва из белого камня. А ниже расположены два камня с изображением львиц. Близ ворот- изображение человека из камня; между его ногами статуя лисицы, а в ее пасти кисть винограда. На северном фасаде Кырхляр-капы по сторонам проема сохранились скульптуры двух львов высотой 70см, под правым львом-остаткизавершенияколонны. Следовательно, эти ворота существовали еще в 10в. почти в таком же виде, в каком они сохранились до настоящего времени. Со стороны города ниша, в которой устроен проем ворот, имеет стрельчатое очертание. Справа от входа располагается огромная башня-бастион диаметром около 24м, предназначенная для контроля в месте изгиба стеныиподходакворотам. Четвертые сохранившиеся ворота ДУБАРЫ - КАПЫ (10-11 вв.), так же, как и Орта-капы, фланкированы прямоугольными выступами. Однако кладка этих выступов хоть и имитирует древнейшую, но явно более позднего происхождения. Эти выступы изображены на планах начала 18в., поэтому их можно датировать 16-17вв. Одновременно с выступами была сооружена и ниша со стрельчатой аркой. Что касается самого перекрытия ворот, то сейчас оно не сохранилось. Ворота южной стены КАЛА - КАПЫ (Крепостные ворота)- самые верхние ворота в городских стенах. Проем ворот, вероятно, датируется временем строительства стены. С востока ворота фланкированы полукруглой башней 10-11вв., появившейся в период обострения борьбы Дербента с Ширваном. В 1920г. ворота обрушились, и на их месте долгое время существовал проем встене.В1960г.онибыливосстановлены. Внешний фасад Кала-капы предельно прост- это прямоугольный проем с клинчатой перемычкой в крепостной стене; такими ворота показаны и на одном из чертежей начала 19в. Более интересен внутренний фасад ворот, при восстановлении которого по аналогии с более ранними воротами сводчатому перекрытию прохода была придана стрельчатаяформа. Восточные ворота цитадели Нарын-кала ( НАРЫН - КАЛА - КАПЫ) – главные ее ворота - устроены в подпорной стене и перекрыты стрельчатыми арками и плитами основания ханской канцелярии Фет-Али-хана. Вход в цитадель сделан в подпорной стене, так как перепад уровня земли внутри и снаружи восточной стены цитадели достигает 5м. За воротами в толще земли устроен наклонный проход шириной более 3м., ограниченный по бокам подпорными стенами. В 12 в. над воротами и проходом было сооружено двухэтажное здание, стены которого опирались на две мощные перекинутые через проход стрельчатые арки. 
 ЗАПАДНЫЕ ВОРОТА цитадели (10в.) назывались горскими. Они фланкированы с внешней стороны двумя прямоугольными выступами, усиленными наклонными подпорными стенами, которые образуют перед порогами узкий проход шириной около 3м. Проем горских ворот перекрыт клинчатой перемычкой, с внутренней стороны к проему ведет проход, перекрытый стрельчатым сводом.  Первые от цитадели ворота северной стены называются ДЖАРЧИ - КАПЫ, т.е. ворота вестника. Около них ханский вестник передавал приказания. Ворота были основательно перестроены в 1811г. Проем был сделан в виде правильной полуциркульной арки. Верхняя часть ворот сложена из грубо обработанных камней и завершается декоративными зубцами, каждый из которыхсостоитизцельногокамнястрельчатойформы. Ханские бани в цитадели Нарын-кала представляют собой заглубленные в землю сводчато-купольные сооружения, освещаемые светом через специальные отверстия в куполах и сводах. Сиены, купола и своды выложены из ракушечника. Гауптвахта, возведенная в 1828г. на искусственно выровненной площадке, представляет собой прямоугольное здание с арочной галереей со стороны главного фасада, обращенного в сторону моря. Расположенный в центре этого фасада вход ведет в вестибюль, из которого одна дверь ведет в большой зал, а две другие- в следующие помещения. Наибольший интерес представляет главный восточный фасад гауптвахты. Его галерея состоит из пяти полуциркульных арок, опирающихся на квадратные столбы.  В северо-западной части цитадели Нарын-кала расположен один из наиболее интересных памятников Дербента, назначение которого долгое время оставалось загадкой. Речь идет о крупном подземном сооружении, вошедшем в историческую литературу и все путеводители как «подземная цистерна» для хранения воды, вырубленная в скале. Однако археологические исследования последних лет показали, что данное сооружение, строго ориентированное по сторонам света, является крестово-купольным христианским храмом 4в. н.э. Первоначально все сооружение было наземным, а не вырубленным в скале, но затем оказалось погребено мощными культурными отложениями. В 17-18 вв. заброшенный храм был очищен, отремонтирован и приспособлен для храненияводы. Подземная тюрьма-зиндан в северо-восточном углу цитадели Нарын-кала- уникальный памятник средневековой архитектуры. Глубина- 11м, внутренняя площадь -25 кв.м. Через отверстие в зидан проникал свет и воздух. Приговоренных к смерти сажали в зидан, где они умирали голодной смертью. Зиндан- сооружение, специально построенное в виде кувшина (пирамиды) с наклонными внутренними стенами, чтобы узники не могли вскарабкаться и выйти. 
В северо-восточной части цитадели Нарын-кала расположено прямоугольное водохранилище. Не встречаясь на территории Европейской части России, подобный тип архитектурного сооружения получил чрезвычайно широкое распространение в жарких засушливых районах. Подобные водохранилища устраивались для хранения больших запасов воды на случай осады города или временной задержки поступления воды. Данное водохранилище было построено в 11в. 
Рассматривая церкви города Дербента я заметила, что купол её выполнен в другой излюбленной форме древнерусского стиля это купол в форме луковки. Луковка представляет собой часть сферы. Фигура, лежащая в основании купола это шестиугольная пирамида. «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. Соборная мечеть города- Джума-мечеть, построенная в начале тринадцатого века, входит в пятерку самых древних мечетей мира

Мечеть представляет собой весьма необычное по внешнему виду сооружение.

Ее украшает восьмигранный минарет (правильная восьмиугольная прямая призма), который завершается высоким пирамидальным (правильная восьмиугольная пирамида) шатром. Шпиль минарета обычно венчается полумесяцем.

.

Глава 3. Архитектурные стили в сооружениях города Дербента.

Дербент – один из старейших городов мира , в нём много исторических зданий, которые имеют свое индивидуальное лицо. Но при этом следует отметить, что в настоящее время активно развивается строительство в нашем городе. Здания, которые возводятся сегодня – придерживаются золотых пропорций, что делает их красивее и привлекательнее. Большинство из них это многогранники. Чаще всего в архитектуре нашего города при строительстве зданий используют геометрические фигуры: призмы,параллелепипеды, цилиндры. (Приложение5).В нашем городе множество интереснейших построек. Я бы хотела представить здесь фотографии, и рассмотреть из каких геометрических тел и фигур состоят Дербентские достопримечательности. А тем самым доказать, что геометрия нашего города очень разнообразна и интересна. Наблюдая архитектурные сооружения нашего города нас, заинтересовало следующее: какие геометрические формы использованы в архитектуре города и как они влияют на архитектурные конструкции. Обратившись в архитектурный отдел при администрации, нам показали документы по архитектурным строениям  города Дербента. Архитектурные сооружения имеют довольно простую форму. Просмотрев  фотографии,  мы можем сказать, что в  основном постройки имели  форму прямой четырехугольной призмы, которую еще называют прямоугольным параллелепипедом и применялась стоечно-балочная система при возведении зданий.

В архитектуре нашего города можно увидеть различные геометрические формы. Присутствие прямоугольных параллелепипедов, призм, пирамид, это и  покрытия в виде четырехгранной или многогранной пирамиды. В построении  часовни и церкви  использованы пирамиды, цилиндры, которые оканчиваются в форме традиционного купола – луковки или полусферы. Основанием же является прямоугольный параллелепипед. Колокольни  храмов  украшены циркульными арками. В архитектуре сооружений Лезгинского театра , здания налоговой инспекции, администрации района прослеживается  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. Как вы уже успели заметить, в архитектуре этих зданий присутствуют параллелепипед. В последние годы архитекторов в застройке города привлекают более современные конструкции. Так в городе появились здания торговых комплексов. Эти конструкции имеют необычную, абстрактную форму и представляют собой множества многогранников нестандартно соединенных между собой.

Здание сбербанка представляет собой комбинацию геометрических тел, где нет видимой симметрии здания. Здания с 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.

Заключение

Если раньше архитектурные конструкции представляли собой однообразные сооружения, то в настоящее время геометрические формы позволили разнообразить архитектурный облик города. В результате проделанной работы выяснилось, что геометрия с архитектурой непосредственно связаны – геометрия является незаменимой частью архитектуры, одной из ее основ. 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. Эстетические особенности архитектурных сооружений изменялись в ходе исторического процесса и воплощались в архитектурных стилях. 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. Геометрические формы определяют эстетические, эксплуатационные и прочностные свойства архитектурных сооружений разных времен и стилей. Причем для каждого архитектурного стиля характерен определенный набор геометрических форм зданий и сооружений в целом и их отдельных элементов. На примере города Дербента были проанализированы различные сооружения, их стили,  геометрические свойства. Приобретенные мною знания об архитектуре, еще больше убедили меня в том, что архитектура это то, где геометрические правила являются основополагающими принципами красоты, прочности, надежности.

Выводы. Итак, при постройке, как современных зданий, так и зданий прошлых веков необходимы знания математики. Архитектурное формообразование с помощью геометрических построений сохраняется во всех случаях. Эта проблема стояла перед архитекторами прошлых веков, не исчезла она и сегодня. Памятники архитектуры, получившие широкую известность как образцы пропорциональности и гармонии, буквально пронизаны математикой, целочисленными расчетами и геометрией. Мы пронаблюдали, как математика помогает добиться прочности, удобства, красоты архитектурных сооружений, как значимо и ценно отношение золотого сечения. 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. Реализация проекта: В ходе поисковой деятельности найдены в нашем городе здания, которые имеют необычное архитектурное построение, с использованием геометрических тел и фигур в своем составе. Представлены фотографии и описания зданий (с указанием геометрических фигур и тел) входящих в состав.

Архитектурное решение.

Много внимания Витрувий уделял пользе, целесообразности, особенно когда речь идет о планировании городов. Он рекомендовал выбирать направление улиц так, чтобы вдоль них не могли дуть ветры, господствующие в данной местности. Теперь представим себя архитекторами, и сформулируем градостроительную проблему нашего города. По нашему мнению, в районе «Аваин-4» нашего города улицы сформированы без заранее продуманной планировки, перепутаны даже названия улиц. Например, именем М.Физули названы две совершенно разные улицы, дороги, выходящие к «центральной» улице нечеткие, горожане прокладывают тропинки, где придется. Регулярно в разные времена года и часы суток в этой местности дуют ветры по шести направлениям. На рисунке 1 эти направления показаны стрелками. Следует загородить домами эти направления. Итак, архитектурная проблема приводит нас к чисто геометрической задаче: вписать в данный круг правильный шестиугольник, проведя равные хорды перпендикулярно направлениям ветров. Здесь учитывается важное свойство правильного шестиугольника: его сторона равна радиусу описанной окружности.

Поэтому:АО:АВ = ОС:СВ, т.е. имеет место золотая пропорция (отношение золотого сечения).

Итак, мы предлагаем один из архитектурных проектов улицы идущей от фирмы «Магмус» на улице Гагарина в сторону моря. Эта улица никак не названа, хотя дома там построены с 1995 года. Мы предполагаем, проложить проспект 2000-летия Дербента, пересекающий небольшую круглую площадь (на рис.2), и к ней сходятся четыре улицы, обозначенные на рисунке штриховыми линиями. Разумеется, это не единственное решение, могут быть и другие архитектурные варианты. В будущем я планирую продолжить свое исследование и предложить построить в нашем городе молодежный центр «Юбилейный», проект которого будет соответствовать архитектурным стилям нашего города и формуле архитектурного целого.






С мыслью Ле Корбюзье остается только согласиться. Проходят годы, века, но роль геометрии не меняется.












Рецензия

на исследовательскую работу

по теме: «Геометрические формы в архитектуре моего города»

ученицы 10 «А» класса Шабатаевой Марии.


Работа Шабатаевой Марии посвящена 2000-летнему юбилею города-музея Дербент. Автор в своей работе дает подробный анализ тому, как геометрия связана с архитектурой города и какие математические расчеты помогают в выполнении геометрических очертаний зданий родного города.

Как положительный факт, можно отметить анализ социологического опроса среди жителей города, которые отвечали на основной вопрос «Какие архитектурные сооружения хотели бы видеть в нашем городе?» Многие из опрошенных хотели бы видеть город, как современный мегаполис.

Акцентирует внимание на то, что все здания, окружающие нас – геометрические фигуры, которые представляют собой конструкции из прямоугольных параллелепипедов. Обращает внимание на то, что при детальном изучении этих зданий, можно заметить такие геометрические формы, как цилиндры, полуцилиндры, с помощью которых украшены фасады некоторых зданий.

Автор на конкретный примерах показывает, что цилиндры являются моделью для создания колоны, что можно увидеть в зданиях театра.

Материал работы основан на детальном анализе отдельных архитектурных сооружений города. Особого внимания заслуживает исследование геометрического каркаса крепости «Нарын-кала».

Немаловажным является и то, что здания, которые возводятся сегодня, придерживаются золотых пропорций, что делает их красивые и привлекательнее. В работе представлены множество фотографии, где видно, из каких геометрических тел и фигур состоят достопримечательности нашего города.

Актуальность данной работы не вызывает сомнения, поскольку в ходе поисковой деятельности в городе найдены здания, которые имеют необычное архитектурное построение с использованием геометрических тел и фигур в своем составе. Представлен рассмотрению проект архитектурного решения одного из улиц нового района города-Аваин-4.

Следует отметить, что в данной работе подтверждается гипотеза, что в архитектуре и градостроительстве геометрические правила являются основополагающими принципами красоты, прочности и надежности. Теоретическая значимость данной работы заключается в том, что при постройке, как современных зданий, так и зданий прошлых веков, необходимы знания математики.


Рецензент, руководитель ГМО: Ибрамхалилова Г.С.


12


Выбранный для просмотра документ аннотация.doc

библиотека
материалов

Аннотация

Нам посчастливилось родиться и жить в одном из красивейших уголков Дагестана-вечном и гордом городе Дербент.И учиться в школе №11. При рассмотрении  и выполнении моделей объемных геометрических тел на уроках мы заметили,чтомногиеиз этихтел,такие какпараллелепипед, цилиндр,конус,гиперблоид,параболоид мы встречали в конструкциях различных зданий нашего города Захотелось изучить взаимосвязь геометрии с архитектурой и какие математические расчеты помогают архитекторам. Архитектура - это соединение искусства,наукиипроизводства.Архитектуруметконазываютдочерьюгеометрии.Практикапоколенийстроителей,опыт,передавшийсяпонаследству,способствовали сложению определенных правил, устойчивых приемов выполнения геометрических очертаний зданий. Актуальность  исследования в том, что архитектурные объекты являются неотъемлемой частью нашей жизни,они повсюду нас окружают.Цель работы – исследование разнообразия геометрических форм,использованных в архитектуре города Дербент,выявление зависимости архитектуры от геометрических и, вообще, математических законов. Из поставленной цели следующие задачи:углубить знания по геометрии, в частности, по стереометрии;выявить заисимость архитектуры и геометрии друг от друга; рассмотреть на примерах разнообразие строительных сооружений нашего города;сравнитьгеометрические формы старинных сооружений и последних современных зданий;постараться сделать вывод о преемственности архитектурных стилей нашего города;представить фотоотчет по проделаннойработесинтереснымиархитектурнымирешениями.Объектисследования:архитектурные здания города Дербент.Предмет исследования: геометрические фигуры и формы.

Методы исследования:

  • знакомство с учебным материалом по геометрии, изучение дополнительной литературы

  • знакомство с историей городаДербент

  • анализ информации.

  • наблюдение в повседневной жизни

  • сравнение, описание,

  • фотофиксация

  • анкетирование.

Я предполагаю, что именно применение разнообразных геометрических форм и по законам математики помогает архитекторам обеспечивает прочность,пользу и красоту зданий и сооружений.



Выбранный для просмотра документ литература.doc

библиотека
материалов

Использованная литература:

  1. Васильев М.Ф. Геометрия в архитектуре. Критерии оценки. («Строительство и архитектура №3»,1994г.)

  2. Емельянов А.Е. Универсальная геометрия в природе и архитектуре. (Симметрия, гармония, абсолютные системы отсчета) . -Новосибирск: «Строительство и архитектура №10»,1985г.

  3. Емельянов А.Е. Геометрия, зрительная система, архитектура. - Новосибирск: «Строительство и архитектура №11»,1985г.

  4. Вейль Г. Симметрия, - Москва: Наука, 1968 г.

  5. «Наш город- прошлое, настоящее, будущее…», фотолетопись, 2005г (интернет).

  6. Ле Корбюзье. Архитектура ХХ века. Изд. Прогресс, 19



Автор
Дата добавления 06.03.2016
Раздел Математика
Подраздел Научные работы
Просмотров573
Номер материала ДВ-507113
Получить свидетельство о публикации

Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх