Архитектурата: къщи, замъци, кули
Как хората строят от пирамидите до небостъргачите: арки, триъгълници, кули и сгради, които не падат.
Здрасти, аз съм Драго! Като драконче съм прелетял над много кули и замъци и все се чудя: как така камъни и стомана стоят един върху друг стотици години и не падат? Хайде да надникнем в тайните на строителите!
История от живота
През 1887 г. в Париж започва строежът на една странна желязна кула за Световното изложение. Много художници и писатели пишат протест, че тя ще бъде грозна. Кулата на Гюстав Айфел е завършена през 1889 г., висока 300 метра, и дълго е най-високата постройка в света. Тя трябвало да бъде разглобена след 20 години, но я спасява радиото: антените на върха ѝ се оказват много полезни. Днес Айфеловата кула е един от символите на Франция и я посещават милиони хора всяка година.
Разбери го стъпка по стъпка
- Какво е архитектура
Архитектурата е изкуството и науката да се проектират сгради. Архитектът мисли за три неща наведнъж: сградата да е здрава, удобна за живеене и красива. Затова архитектите са едновременно малко художници и малко инженери.
- Силата на арката
Каменна греда над вратата лесно се чупи по средата. Арката обаче разпределя тежестта встрани и надолу към колоните. Римляните строят с арки мостове, акведукти и куполи, които стоят и до днес, като купола на Пантеона в Рим, построен преди почти 1900 години.
- Триъгълникът не се огъва
Квадрат от пръчици лесно се изкривява, а триъгълникът запазва формата си. Затова в покриви, мостове и кранове виждаш много триъгълници. Айфеловата кула е цялата направена от железни триъгълници и решетки.
- Замъците и крепостите
Крепостите се строят на хълмове, с дебели стени, кули и тесни прозорци за стрелци. У нас крепостта Царевец във Велико Търново е била сърцето на средновековна България. Кулите позволяват да видиш врага отдалеч, а дебелите стени спират атаките.
- Към небето
Небостъргачите имат стоманен или бетонен „скелет“ и дълбоки основи. Най-високата сграда в света към 2025 г. е Бурж Халифа в Дубай, висока 828 метра. Високите кули трябва да издържат и на вятър, затова инженерите ги изпитват с модели в аеродинамични тунели.
Представи си така: Сградата е като човешкото тяло: основата е краката, които я държат стабилна, конструкцията е скелетът, стените са кожата, а тръбите и кабелите са вените и нервите. Ако скелетът е слаб, нищо не помага.
- около 2560 пр.н.е.Великата пирамида в Гиза, първоначално около 146 м
- около 125 г.Пантеонът в Рим с огромния бетонен купол
- 1173 г.Започва строежът на кулата в Пиза
- 10 векОснован е Рилският манастир
- 1889 г.Айфеловата кула в Париж, 300 м
- 2010 г.Бурж Халифа в Дубай, 828 м
Решени примери
Защо наклонената кула в Пиза се наклонява?
Строежът ѝ започва през 1173 г. на мека, влажна почва. Още докато я строят, едната страна потъва повече и кулата се накланя. Инженерите през 1990-те и 2000-те укрепват почвата и намаляват наклона, за да не падне.
Защо покривите в планината често са стръмни?
Стръмният покрив помага снегът да се плъзга надолу. Иначе тежкият сняг може да натовари много покрива.
Защо в старите църкви и манастири прозорците често са с арки отгоре?
Арката държи тежестта на стената над прозореца, без да се пука. Така може да се направи отвор в дебела каменна стена.
Внимавай с тези грешки
- Колкото по-дебела е стената, толкова по-здрава е сградата, и толкова.Важна е формата: арки, триъгълници и добра основа. Модерните сгради често имат тънки стени, но здрав скелет от стомана и бетон.
- Пирамидите винаги са били жълти и грапави.Великата пирамида първоначално е била облицована с гладки бели варовикови камъни, които са блестели на слънцето. Повечето от тях са махнати през вековете.
- Високите сгради са напълно неподвижни.Небостъргачите са направени леко да се полюшват при силен вятър. Ако бяха напълно твърди, щяха по-лесно да се напукат.
Задачи
Лесни
Огледай своята къща или училище. Намери поне 3 места, където има триъгълник, арка или колона, и ги нарисувай.
Подсказка
Погледни покрива, входа, мостовете наблизо.
Отговор
Например покрив (триъгълник), арка над входа, колони на терасата. Отговорите са различни.
Каква е разликата между крепост и обикновена къща? Напиши 3 разлики.
Подсказка
Помисли за какво служи всяка от тях.
Отговор
Крепостта има дебели стени, кули, малки прозорци, построена е на хълм за защита; къщата е за живеене и удобство.
Средни
Айфеловата кула е висока 300 м (без антените), а Бурж Халифа 828 м. Колко пъти приблизително е по-висока Бурж Халифа? Колко метра е разликата?
Подсказка
Раздели и извади.
Отговор
828 / 300 е около 2,8 пъти; разликата е 528 м.
Един етаж в жилищна сграда е около 3 м. Колко етажа приблизително би имала сграда, висока колкото Великата пирамида (146 м)?
Подсказка
Раздели височината на височината на един етаж.
Отговор
146 / 3 е около 48-49 етажа.
Трудни
Направи с хартия два „моста“ между две книги на 15 см разстояние: един плосък лист и един лист, сгънат като акордеон. На кой можеш да сложиш повече монети? Защо?
Подсказка
Слагай монетите една по една в средата.
Отговор
Сгънатият като акордеон издържа много повече монети, защото гънките правят малки триъгълници и твърди ребра, които не се огъват лесно.
Проектирай на лист своя мечтана къща или кула. Напиши защо си избрал формата на покрива, къде са прозорците и какво я държи здрава.
Подсказка
Мисли като архитект: здраво, удобно, красиво.
Отговор
Отговорите са различни; добрият проект обяснява поне една идея за здравина (основа, триъгълници, арки) и една за удобство.
Кулата от хартия
Цел: Да построите най-високата кула от хартия, която издържа книга отгоре.
- Всеки отбор получава 10 листа А4 и лепенка (без ножици или с ножици само с учител).
- Имате 15 минути за строене. Опитайте тръби, триъгълници и сгънати ленти.
- Измерете височината на кулата с линийка или ролетка.
- Внимателно сложете лека книга отгоре и вижте дали кулата издържа 10 секунди.
- Обсъдете коя форма се оказа най-здрава и защо.
Накрая: Най-високата кула, която издържа книгата, и обяснение коя форма я прави здрава.
Тест с точки
10 въпроса, 18 точки, оценка накрая и разбор какво да преговориш.