건축가가 수학을 사용하는 방법(당신이 생각하는 것만 큼 복잡하지는 않습니다)-어떤 청사진

건축은 예술과 마찬가지로 수학과 함께 작동합니다. 수학은 건축가가 자신의 디자인을 정량화하여 사물을 원근감있게 유지할 수 있도록 도와줍니다. 건축가가 더 효율적이고 효과적으로 설계하는 데 도움이되는 수학을 사용하는 수많은 실용적인 방법이 있습니다.

건축가는 설계 결정의 타당성 결정,물류 추적 및 설계 비용을 고려하는 등 다양한 이유로 수학을 사용합니다. 수학은 또한 룸 크기 조정,공간 크기 조정 및 구성 요소 크기와 관련하여 설계자를 안내하는 데 도움이 될 수 있습니다.

건축가가 자신의 분야에서 수학을 적용하는 방법에 대해 자세히 알아보십시오. 우리는 건축가의 디자인을 돕는 기본적인 수학과 예제 방정식이 필요한 건축의 다양한 측면에 대해 이야기 할 것입니다.

건축가는 일반적으로 어떤 종류의 수학을 사용합니까?

건축가는 그들이 찾고있는 것에 따라 다른 종류의 수학을 사용합니다. 건축에서 사용되는 대부분의 수학은 간단합니다. 어려움은 그 수학을 잘 사용하는 방법을 알고 그것이 당신에게 말하는 것을 이해하는 데 있습니다.

예를 들어,비용 효율성 측면에서 타일 마감을 최적화하려면 설계자가 최소한의 재료를 사용하는 타일의 구성을 파악해야 합니다. 이 모양의 최소 금액을 사용하여 구성된 수학 문제를 적용 포함,의는 사각형을 가정 해 봅시다,특정 기하학적 모양 내에 맞게.

다음은 건축가가 건물을 설계하고 계획 할 때 사용해야하는 다양한 종류의 수학입니다.

	건축에 사용되는 수학
대수	건축가는 대수를 사용하여 다른 구성 요소에 대한 많은 것을 계산합니다. 즉,개체의 무게를 찾는 남은 바닥 면적을 찾는 등 수 있는지 여부
기하학	기하학적 모양과 기하학적 패턴의 영역을 찾는 데 정통하면 건축가가 평면도를 정량화하는 데 도움이됩니다.
삼각법	건축가는 특히 지붕,바닥,계단 등과 같은 경사 부분에 대해 설계 전체에서 각도를 조작해야합니다.
개념	황금 비율 및 피보나치 시퀀스와 같은 개념은 건축가가 디자인을 만드는 데 도움이됩니다.
미적분	미적분은 건축가가 자주 사용하지 않으며,그 응용은 일반적으로 엔지니어가 구조 및 열 손실을 계산하는 데 사용됩니다. 미적분은 복잡한 형태의 재료 사용에 대한 컴퓨팅에 도움이됩니다.
논리	건축가는 효율성과 같은 것을 설계 할 때 수학적 논리를 사용합니다. 로직은 설계자가 손에 가지고있는 데이터의 숙련 된 사용 및 응용 프로그램을 기반으로 자신의 결정을 최적화하는 데 도움이됩니다.

앞서 언급 한 바와 같이,사용되는 수학의 유형은 건축가에 따라 달라집니다. 일반적으로 수학은 건축가가 공간의 최적 크기 조정과 다른 건물 구성 요소의 최적 크기 조정을 파악하는 데 도움이됩니다.

훌륭한 건축가가 되기 위해 특별히 수학을 잘 할 필요는 없다.; 그러나 기본적인 수학을 잘해야합니다(고등학교 수준).

수학을 사용하는 건축가의 예

건축가는 바닥 면적에 대해 수학을 사용합니다

건축가는 종종 방의 바닥 면적에 대해 계산합니다. 방의 크기를 얻는 것은 충분히 간단합니다.대부분의 경우 건축가가 불규칙한 모양으로 작업하지 않는 한 단순히 길이를 곱하는 것입니다.

더 많은 노력이 필요한 부분은 바닥 면적이 필요한 것을 계산하는 것이다. 예를 들어,바닥 면적이 있다면,10 평방 미터,그 면적의 얼마가 열린 공간이어야하는지,가구가 얼마나 차지해야하는지,비품이 얼마나 차지해야하는지 등을 가정 해 봅시다.

건축가는 다른 공식과 승수를 사용하여 일반적으로 그 공간의 기능에 따라 바닥 면적의 필요한 분해를 결정할 수 있습니다.

예를 들어,전형적인 침실은 약 6,000,000 미터가 될 수 있으며 24 평방 미터의 면적을 제공합니다. 표준 침대는 약 2 평방 미터를 차지할 것이고,일반 옷장은 약 0 이 될 것입니다.5 평방 미터,전형적인 문 스윙은 이미 약 1 평방 미터를 차지하고 있으며,건축가는 사람들이 적어도 0.5 미터의 여유 공간이 필요하다는 것을 알고 있습니다.

여기서 중요한 점은 건축가는 표준과 계산에 따라 침실 내의 물체가 얼마나 많은 공간을 차지할지 이미 알고 있다는 것이다.

건축가의 과제는 이 정보를 활용해 최소한의 공간을 사용하면서 사용량을 극대화하는 방식으로 침실을 설계하는 것이다. 이것은 공간 배치 및 오리엔테이션이 작용하는 곳입니다.

건축가는 구조에 수학을 사용합니다

건축가는 건물의 구조 계산을 수행 할 책임이 없습니다. 대신 건축가는 의도 한 디자인이 건물의 무게를 처리 할 수 있는지 알아보기 위해 몇 가지 일반적인 계산을 추정하고 수행 할 수 있습니다.

구조체에 대한 컴퓨팅에는 다음과 같은 두 가지 주요 요소가 포함됩니다:

1. 힘이 어디로 가고 있는지 알기

건물의 힘은 구성 요소의 위치와 무게 위치에 따라 여러 방향으로 갈 수 있습니다. 예를 들어,슬래브는 아래 열에 하향 힘을 내밀지만 위의 열에 상향 힘을 내밀 수 있습니다.

건축가는 이러한 힘이 건물에서 어떻게 움직이고 힘의 상호 작용에 대한 일반적인 생각을 가질 필요가있다. 구조상 실패는 보통 힘의 과잉 총계가 1 개의 지역에 가는 원인이 되는 지원의 부족에 기인합니다.

1. 힘이 얼마나 강한 지 알기

힘의 강도를 결정하는 것은 간단한 질량 방정식에서 비롯됩니다. 건축 산업 개체의 무게를 사용 하 여 힘을 레이블.

건축가는 사용 된 재료의 무게,단위당 및 구성 요소의 크기에 따라 힘이 얼마나 강한 지 알고 있습니다. 따라서 10 개의 콘크리트 슬래브가 있다면 건축가는 그 슬래브의 무게와 그 슬래브의 지지력이 얼마나 필요한지 대략적으로 추정 할 수 있습니다.

건축가는 이 두 가지 요점을 이용하여 건물이 스스로 운반할 수 있는지 판단할 수 있지만,건축가와 엔지니어는 여전히 비품,가구,환경 및 인간 활동에서 오는 다른 힘을 고려해야 한다.

국가의 건물 코드는 일반적으로 건축가와 엔지니어에게 건물을 안전하게 만드는 데 필요한 최소한의 구조적 지원을 제공하는 승수를 설정합니다.

이 승수는 데드 로드 및 라이브 로드라고 하는 두 가지 요소를 기반으로 합니다. 죽은 하중은 움직이지 않는 힘,일반적으로 위치 에너지이며,살아있는 하중은 운동중인 힘,일반적으로 운동 에너지입니다.

예를 들어,창고로 사용할 10 개의 바닥 슬래브가 있습니다. 죽은 부하가 더 큰 일이있을 것이다 동안 라이브로드는 작은 승수를해야합니다.

이것은 건축가가 건물의 한 부분 만이 대부분의 하중을받는 것이 아니라 공간에 필요한 구조적 지지대를 효율적으로 배치하는 데 도움이되도록 공간을 적절하게 분배해야하기 때문에 디자인에 완전히 새로운 차원을 추가합니다.

건축가는

비용을 계산하기 위해 수학을 사용합니다. 건축가가 구조에 대해 계산하는 것과 같은 방식으로 단위를 사용하고 해당 단위 비용에 가중치를 할당하는 것은 거의 동일합니다.

원가 계산은 다음과 같은 세 가지 주요 포인트로 요약됩니다:

1. 단위 당 가격을 알고.

더 잘 설명하기 위해이 예제를 사용하겠습니다. 콘크리트 슬래브는 평방 미터당 약$80 의 슬래브 비용을 가정하고 일반적으로 평방 미터당 약$10 에 해당하는 타일 마감재를 추가하고 싶습니다. 이것은 약$900(인건비 제외)로 귀결되어 10 층 슬래브를 건설하고 완성했습니다.

이것은 건축가가 설계 비용이 얼마인지 추정하는 기본 방법 중 하나입니다. 원가 계산은 항상 단위(평방 미터 또는 평방 피트)로 끓인 다음 단위에 가격을 할당하여 완전히 구성합니다.

1. 얼마나 많은 단위를 사용할지 알기

비용 견적을 얻는 수학은 간단 할 수 있지만 그 견적을 만드는 데는 약간의 무거운 작업이 필요합니다. 여러 객실,여러 층으로 작업 할 때 사용되는 단위 수를 아는 만드는 부분은 까다로운 도착,그들 각각은 자신의 요구 사항이 있습니다. 건축가가하는 일은 이상적인 측정을 사용하고 특정 공간에 재료를 할당하여보다 효율적으로 설계 할 수있는 표준을 설정하는 것입니다.

이것이 건축 산업에서 표준화가 필수적인 이유입니다. 표준화 정말 쉽게 계획 하 고 쉽게 실행 하는 건물의 모든 측면을 만들기에 도움이 됩니다. 건축가가 방당 다른 재료를 추적하는 대신 표준을 설정하고 디자인 전반에 걸쳐 일관되게 반복 할 수 있습니다.

예를 들어,큰 호텔 안에 적어도 1000 개의 객실이 있습니다. 건축가가 1000 개의 방을 하나씩 건설하는 비용을 추정하는 것은 비현실적 일 것입니다. 대신 표준화 된 설계 및 재료 사양을 사용하여 좋은 견적을 개발하고 시간을 절약 할 수 있습니다.

건축가는 설계 비용이 얼마인지 추정하지만 실제 비용은 계약자의 견적에서 나옵니다. 계약자는 건축가에 의해 주어진 명세에 그들의 따옴표를 기초를 두고 그들의 개인적인 물자 공급자가 줄 수 있는 가격에 근거를 둔 계산을 한다. 어느 쪽이든,원가 계산을 추정하는 것은 건축가가 설계가 고객의 예산 범위 내에서 잘 작동하는지 확인하는 데 필수적인 기술입니다.

건축가는 물류를 위해 수학을 사용합니다

계약자는 일반적으로 프로젝트 기간 동안 프로젝트의 물류 요구를 담당하는 사람입니다. 그러나 건축가는 또한 공간에 대한 물류 추적기가 필요합니다.

건축가는 종종 건물에 물건 목록을 보관합니다. 여기에는 사용 중인 공간의 양,사용 중인 횟수를 추적하고 해당 공간의 사용자 수 및 사용자가 하루 종일 사용할 가능성이 높은 횟수와 같은 다른 수를 추적하는 작업이 포함됩니다.

이러한 유형의 데이터 및 정보 수집은 건축가가 건물이 올바르게 기능하기 위해 필요한 것을 이해할 수있게하며 설계 결정을 내리는 데에도 사용됩니다.

건축가는 계획에 수학을 사용합니다

도면 계획은 또한 건축가가 몇 가지 형태의 기본 수학을 사용하도록 요구합니다. 바닥 면적,높이,수당,가구 등에 대한 컴퓨팅 건축가가 지속적으로 측정을 추가하고 빼는 것입니다. 이것은 큰 문제처럼 보이지 않을 수도 있지만,건축가가 프로젝트를 위해 얼마나 많은 계획을 세워야하는지,그리고 그 계획을 끊임없이 몇 번 바꿔야 하는지를 기억해야합니다.

예를 들어,창 개구부의 측정치가 약 1,000 미터이고 창틀이 500 밀리미터 인 경우,가구를 추가하기 위해 아래에 얼마나 많은 여유가 남아 있습니까? 부엌 카운터의 깊이가 300 밀리미터 경우,그 캐비닛 아래 저장 칸으로 가스 라인,물 파이프,하수 파이프 및 행위를 지원할 수있을 것인가?

건축가는 건물의 여러 부분을 암기하고 끊임없이 상호 참조하여 설계에서 작동할지 여부를 파악한다. 크기의 변화는 건축가가 변경 사항을 보완해야하는 공간 전체에 울려 퍼집니다.

주: 건축가는 실내 디자이너가 아니다,그러나 가구,정착물,및 기구가 정확하게 작용할 것이다 충분한 공간 있는 것을 지키는 디자인 과정동안에 가구 템플렛을 포함한다.

마지막으로 건축가는 거의 항상 여유 공간으로 사용되는 공간을 남겨두고 약간의 추가 공간을 의미합니다. 그것은 조금 더 많은 공간을 갖는 것이 항상 충분하지 않은 것보다 더 나은 엄지 손가락의 일반적인 규칙입니다,그래서 건축가는 공간을 여러 용도로 작동 할 수 있도록 100-200 밀리미터(수당을 필요에 따라)주위에 추가.

건축가는 건물 코드에 수학을 사용합니다

건물 코드는 항상 따라야 할 측정,치수,백분율 및 비율을 설정합니다. 건축가는 자신의 지역 건물 코드 내에서 발견 된 규정에 맞는 있는지 확인하기 위해 자신의 디자인의 측면을 계산해야합니다.

이러한 측정은 건물의 설계 또는 기술적 측면에 대한 것일 수 있습니다. 일반적인 예는 사용자가 화재 출구에 액세스하기 위해 이동해야하는 거리 또는 계단이 화재 출구에 적합한 치수인지 아는 것입니다.

건축가는 도면이 건축 법규의 표준을 준수하는지 다시 측정하고 계산해야합니다. 프로세스 속도를 높이기 위해 대부분의 건축가는 이미 설계가 이미 표준 내에 있는지 확인하는 데 사용할 수있는 특정 방정식과 비율을 암기했습니다.

예를 들어,계단의 상승 및 트레드의 측정은 일반적으로 450 밀리미터까지 추가,또는 일반 컬럼의 측정 범위는 0.2 평방 미터 0.4 평방 미터. 건축가는 이미 한계와 기준을 알고 있기 때문에 필요한 유일한 계산은 많은 시간과 노력을 절약하는 개정보다는 검토 목적입니다.

건축법규를 준수할 때 건축가는 이미 필요한 방정식을 암기하고 이를 설계와 교차 점검한다.

건축가는 지형에 수학을 사용한다

지형은 풍경의 일반적인 구성을 설명하는 데 사용됩니다. 지형에는 다양한 경사,함몰 등이 포함됩니다. 도시 계획 및 건축 계획에 필수적입니다.

측지 엔지니어는 일반적으로 재산의 지형을 측정하지만 건축가는 또한 설계 결정을 내리는 데 도움이되는 지형을 사용합니다. 로트의 일반적인 기울기는 상승/런 엑스 100.

예를 들어,10 미터 길이의 로트는 5 미터의 고도에서 시작하여 3 미터(2 미터 높이 차이)로 끝납니다. 즉,많은 20%의 기울기는 매우 가파른,그리고 가장 가능성이,계약자 슬로프의 종류와 많은에 작은 주거 구조를 개발할 수 있습니다 의미 합니다.

이 모든 것이 중요해 보이지는 않겠지만,건축가들은 지형에 따라 얻은 숫자로 작업하여 집을 지탱하기 위해 부지의 풍경에 얼마나 많은 수정이 필요한지 고려하고자 한다.

이 과정은 측지 엔지니어와 협력하여 작업자가 토양의 경사를 줄이기 위해 토양을 재배포 할 수있는 방법을 개발하는 것을 포함합니다. 건축가는 가장 좋은 장소는 사이트 내에서 자연 배수를 촉진하기 위해 일부 경사 토지를 떠나하는 방법과 위치를 계산하는 데 도움이됩니다.

건축가는 디자인에 수학을 사용한다

건축가는 디자인을 만들 때 수학적 원리를 사용할 수도 있다. 황금 비율 또는 피보나치 시퀀스와 같은 개념은 설계 원리로 사용됩니다.

이것의 논리는 이러한 수학적 원리가 형태를 심미적으로 즐겁게 유지하는 데 도움이된다는 것입니다. 이 비율은 또한 예술에서 사용되었으며 자연 세계에서도 발견 될 수 있습니다.

건물의 구성 요소의 적절한 크기와 비율을 포함하는 양식 찾기는 건축 디자인의 큰 부분입니다. 대부분의 시간,비율 및 규모는 건물이 사용자가 평면도를 통해 볼 수 없기 때문에 평면도가 아닌 고도에 사용됩니다.

사람에 대한 비율과 규모 또한 건축가가 이해할 수 있는 중요한 요소이다. 평균 높이는 일반적으로 1.7 미터로 설정되며 폭에 대한 허용량은 일반적으로 해당 공간의 사용자 수에 따라 0.5 미터 이상입니다.

건축가는 척도 작업을 위해 수학을 사용합니다

척도를 사용하는 방법을 아는 것도 대수학의 기본 사용법을 필요로합니다. 축척은 도면 내의 객체 크기를 마치 만들어진 것처럼 서로 나타내는 데 사용됩니다. 물체가 길이가 1 미터이고 사용 된 눈금이 1:100 인 경우 도면 내에서 1 센티미터 선으로 표시됩니다.

건축가는 고객에게 보여주고 싶은 것에 따라 끊임없이 스케일을 변경해야합니다. 대부분의 건축 소프트웨어는 도면을 빠르게 확장 할 수 있지만 건축가가 축소 된 도면을 마치 제작 된 것처럼 읽고 상상하는 것도 좋습니다.

업계에서 사용되는 일반적인 눈금은 사용 된 도면 유형에 따라 1:100-1:500 입니다. 건축가가 고객에게 보여주고 싶은 것에 따라 동일한 도면에 대한 다른 스케일도 활용됩니다. 예를 들어,건축가가 고객에게 집의 평면도의 공간을 보여주고 싶다면 일반적으로 1:100 스케일을 사용합니다. 건축가가 특정 객실 및 가구 레이아웃을 표시하려는 경우 1:50 스케일은 디자인을 더 잘 표현할 수 있습니다.

건축가는 조명에 수학을 사용합니다

건축가는 또한 수학을 사용하여 공간이받는 빛의 양을 정량화합니다. 이 디자인 측면은 상당히 진보 된 것처럼 보일 수 있지만 건축 학교는 일반적으로 학생들에게 어떤 목적을 위해 사용할 조명을 아는 방법을 가르칩니다.

건축가는 광원의 광도를 계산하는 방법을 알고 이를 반사된 천장 계획에서 볼 수 있는 조명 계획의 기초로 사용합니다. 대부분의 경우 전기 기술자가 실제 계산을 담당 할 것입니다. 그럼에도 불구하고 건축가는 앞으로 나아갈 수있는 최선의 방법을 결정하기 위해 좋은 추정이 필요합니다.

이것은 공간이 의도 한 사용에 적합한 양의 빛을 얻는 데 중요합니다. 너무 많은 밝기를 갖는 것은 공간이 너무 비활성 느낌을 만들 수 있습니다 너무 작은 밝기를하는 동안 공간이 너무 활성화 느낄 수 있습니다. 잘 설계된 조명 시스템은 공간에 분위기를 추가 할 예정이다.

건축가는 배관에 수학을 사용합니다

건축가는 설계가 배관 시스템과 잘 작동하면 좋은 아이디어가 필요합니다. 여기에 사용 된 수학은 물 고정 장치에 도착 하거나 하 수 시스템을 향해 이동 하는 거리에 기반 합니다.

마스터 배관공 시스템 내에서 물 압력 및 공기 압력을 제어 담당 한 것입니다. 그럼에도 불구하고 건축가는 워크 플로우를 더 부드럽게 만드는 데 도움이되는 일반적인 계산 아이디어를 가져야합니다.

예를 들어 건축가는 물 공급원과 가장 가까운 하수 시스템에 관한 배관 설비의 위치를 최적으로 할당합니다. 이를 위해 건축가는 물 이동 방법과 중력의 힘,경사면의 가파른 곳에서 충분한 지 고려해야합니다.

건축가는 음향에 수학을 사용합니다

건축가는 또한 벽의 형태,방의 부피 및 방의 현재 조건에 따라 공간 내에서 소리가 어떻게 이동하는지 계산합니다.

음향에 사용되는 수학 유형은 이 문서에서 언급된 다른 사례에 비해 매우 복잡합니다. 음향 설계자는 음파가 어떻게 작동하는지,파도가 물체와 상호 작용하고 파도가 공간 내에서 얼마나 잘 이동할 수 있는지 결정하는 방법에 정통해야합니다.

자주 사용되는 공식은 방의 평균 온도,재료가 흡수 할 수있는 소리의 양,잔향 시간(소리가 약해지고 퇴색하는 데 걸리는 시간)을 고려합니다.

건축 소프트웨어 및 건축 소프트웨어가 건축가가 설계에 필요한 계산 수를 극적으로 줄이는 이유를 고려합니다. 이 프로그램의 개발자는 설계 프로세스 전반에 걸쳐 반복적으로 수행되는 수학 유형을 이미 알고 있으며 업계 표준에 따른 객체의 측정을 알고 있습니다.

건축 프로그램은 일반적으로 설계자가 설계를 적절하게 변경하는 데 필요한 데이터를 제공하는 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 일부 아키텍처 프로그램은 사용자가 잘못되거나 불가능한 디자인을 수행하지 못하게하고 자신이하는 일이 잘못된 경우 즉시 사용자에게 알립니다.

이 모든 것을 요약하면,건축 소프트웨어는 수동 도면에 비해 건축가가 해야 할 수 있는 수학의 양을 획기적으로 줄여준다.

결론

결론적으로 건축가는 디자인의 다양한 측면에 수학을 끊임없이 사용해야 한다. 그들은 수학을 사용하여 자신의 계획이 효율적으로 설계되었는지,심미적으로,그리고 논리적으로 건물 기능을 전체적으로 더 잘 지원하는지 결정할 수 있습니다.

건축에 사용되는 수학은 다른 직업에서 사용되는 수학에 비해 매우 기본적이다. 설계자는 계산을 통해 주어진 데이터를 적용하여 설계를 더욱 최적화하는 데 집중해야 합니다. 이것은 건축 창의성이 작용하고 건축가가 자신의 전문 지식을 사용할 수있는 곳입니다.

건축가는 자신의 숫자가 건물의 요구 사항과 일치하는지 알아야합니다. 그들은 건물 표준을 암기하고 공간을 사용할 수 있도록 필요한 것에 대한 더 깊은 이해를 개발함으로써 그렇게합니다.