Проектная работа на тему "Симметрия в архитектуре зданий г. Прохладного "

Содержание

Введение  ……………………………………………….........................................2

1. Симметрия. Виды симметрии………………………………..………........ 4-7
2. Симметрия в архитектуре ………………………………………………  .8-11
3. Симметрия в архитектуре зданий г. Прохладного …...……………….......12

Заключение…………………………………………………….. ………………..13  

Литература………………………………………………………. ………….......14

Приложение ……………………………………………………………………...15  

Введение.

«Симметрия является той идеей, посредством которой человек

на протяжении веков пытался постичь и создать порядок,

красоту и совершенство».

Герман Вейль.

    Мир, в котором мы живем, наполнен геометрией домов, магазинов и улиц, гор и полей, творениями природы и человека. Симметрия – это удивительное математическое явление. В древности это слово употреблялось в значении «гармония», «красота». Действительно, в переводе с греческого это слово означает «соразмерность, одинаковость в расположении частей, пропорциональность».

Когда мы проходили на уроке математики в 6 классе тему «Симметрия», то на нее было отведено очень мало времени, а мне показалось эта тема интересной, и я решила взять ее для исследования. Мне захотелось побольше узнать по данному вопросу, ведь я уже не раз слышала этот термин на других предметах и в быту. Приступив к исследованию, я заметила, что симметрия не только математическое понятие, она проявляется как нечто прекрасное в живой и неживой природе, а также в творениях человека. Поэтому я поставила перед собой следующие цели и задачи проекта.

  Цель проекта: познакомиться с основными видами симметрии и  рассмотреть применение видов  симметрии в практической жизни

  Задачи:

• Описать виды симметрии.
• Рассмотреть применение принципов симметрии в архитектуре г.Прохладного.
• Использовать результаты исследования для формирования научного мировоззрения, основанного на принципах симметрии.

Объект исследования: архитектурные сооружения г. Прохладного.

Предмет исследования: симметрия и архитектура.

Актуальность исследования: понятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческого творчества. Оно встречается уже у истоков человеческого знания; его широко используют все без исключения направления современной науки. Принципы симметрии играют важную роль в физике и математике, химии и биологии, технике и архитектуре, живописи и скульптуре, поэзии и музыке. Законы природы, управляющие неисчерпаемой в своем многообразии картинами явлений, в свою очередь, подчиняются принципам симметрии. Поэтому проблема данного исследования носит актуальный характер в современных условиях.

Методы, использованные в работе: 

1. Анализ учебной, методической, энциклопедической, научно - популярной литературы, практический.
2. Практическое исследование зданий г.Прохладного.

1.Симметрия. Виды симметрии.

Существует старинная притча о буридановом осле. У одного философа, по имени Буридан, был осел. Однажды, уезжая надолго, философ положил перед ослом две совершенно одинаковые охапки сена – одну слева, а другую справа.   Осел не смог решить, с какой охапки ему начать, и умер с голоду. Притча об осле – это, разумеется, шутка. Однако взгляните на изображение уравновешенных весов. Разве находящиеся в равновесии чаши весов не напоминают  чем-то притчу о буридановом осле? Действительно, в обоих случаях левое и правое настолько одинаковы, что нельзя отдать предпочтение ни тому, ни другому. Иными словами, в обоих случаях мы имеем дело с симметрией, проявляющейся в полном равноправии, полной уравновешенности левого и правого.        

По преданию, термин «симметрия» придумал скульптор Пифагор Регийский, живший в г.Регул. Отклонение от симметрии он определил термином «асимметрия».

Симметрия в геометрии — свойство геометрических фигур. Две точки, лежащие на одном перпендикуляре к данной плоскости (или прямой) по разные стороны и на одинаковом расстоянии от нее, называются симметричными относительно этой плоскости (или прямой).

Виды симметрии.

• Осевая симметрия.

      Преобразование, при котором каждая точка А фигуры (или тела) преобразуется в симметричную ей относительно некоторой оси l точку А',   называется осевой симметрией (l -  ось симметрии).

Если точка А лежит на оси l  , то она симметрична самой себе, т. е. А совпадает с А'.

  В частности, если при преобразовании симметрии относительно оси l  фигура F переходит сама в себя, то она называется симметричной относительно оси l , а ось l называется осью симметрии.

• Центральная симметрия.

          Преобразование, переводящее каждую точку А фигуры (тела) в точку А', симметричную ей относительно центра О, называется преобразованием центральной симметрии или просто центральной симметрией.

Точка О называется центром симметрии и является неподвижной. Других неподвижных точек это преобразование не имеет.

 Если при преобразовании центральной симметрии относительно центра О фигура F преобразуется в себя, то она называется симметричной относительно центра О. При этом центр О называется центром симметрии фигуры F.

• Симметрия относительно плоскости (зеркальная симметрия).

       В геометрии существует еще один вид симметрии - симметрия относительно плоскости.

       Если преобразование симметрии относительно плоскости переводит фигуру (тело) в себя, то фигура называется симметричной относительно плоскости, а данная плоскость – плоскостью симметрии этой фигуры.

 В некоторых источниках, такую симметрию называют зеркальной. А зеркало не просто копирует объект, но и меняет местами передние и задние по отношению к зеркалу части объекта. В сравнении с самим объектом его зазеркальный двойник оказывается, вывернутым вдоль направления, перпендикулярного плоскости зеркала.

  Примерами фигур – зеркальных отражений одна другой – могут служить правая и левая рука человека, правый и левый винты, части архитектурных форм, некоторые природные кристаллы и орнаменты, некоторые насекомые.

• Переносная  (трансляционная) симметрия.

  Этот вид симметрии состоит в том, что части целой формы организованы таким образом, что каждая следующая повторяет предыдущую и отстоит от нее на определенный интервал в определенном направлении. Этот интервал называют шагом симметрии. Прямая АВ называется осью переноса, а расстояние а – элементарным переносом или периодом.

Переносная симметрия обычно используется при построении бордюров. В произведениях архитектурного искусства ее можно увидеть в орнаментах или решетках, которые используются для их украшения. Переносная симметрия используются и в интерьерах зданий.

2. Симметрия в архитектуре.

    Архитектура - это строительное искусство, умение проектировать и создавать города, жилые дома, общественные и производственные здания, площади и улицы, парки. Во многих городах мира можно встретить церкви, дворцы и особняки, современные здания театров, библиотек перед которыми захочется остановиться и повнимательнее их рассмотреть. Это потому, что здания и улицы, площади и парки, комнаты и залы своей красотой могут волновать воображение и чувства человека, как и другие произведения искусства. Шедевры архитектуры запоминаются как символы народов и стран. Всему миру известны Кремль и Красная площадь в Москве, Эйфелева башня в Париже, древний Акрополь в Афинах. Однако в отличие от других искусств произведения архитектуры люди не только созерцают, но и постоянно используют. Архитектура окружает нас и образует пространственную среду для жизни и деятельности людей.

 Ещё в древности задачи архитектуры определяли тремя качествами - пользой, прочностью, красотой. Известное стремление человека к красоте вдохновляет творческую фантазию архитектора на поиск всё новых необычных архитектурных форм, неповторимости облика и яркости художественного образа сооружения.

Каждое здание производит своё впечатление: одно имеет торжественный,

праздничный облик, другое – строгий, третье – лирический. Памятники архитектуры, относящиеся к разным эпохам и странам, отличаются друг от друга по внешнему виду или по стилю, как отличались условия проживания и художественные вкусы людей тех времен.

Впечатление от здания во многом зависит от ритма, т.е. от четкого распределения и повторения в определенном порядке объемов зданий или отдельных архитектурных форм на здании (колонн, окон, рельефов и т.д.). Преобладание элементов вертикального ритма - колонн, арок, проемов,  - создает впечатление облегченности, устремленности вверх.

Наоборот, горизонтальный ритм - карнизы, фризы, пояса и  - придает зданию впечатление приземистости, устойчивости.

В архитектуре, как и в других видах искусства, существует понятие  стиля, т.е. исторически сложившейся совокупности художественных средств  и приемов.

 Наиболее распространена в архитектуре зеркальная симметрия. Ей подчинены постройки Древнего Египта и храмы античной Греции, амфитеатры и триумфальные арки римлян, дворцы и церкви Ренессанса, равно как и многочисленные сооружения современной архитектуры.

 Каждая деталь в симметричной системе существует как двойник своей обязательной паре, расположенной по другую сторону оси, и благодаря этому она может рассматриваться лишь как часть целого.

Центрально  -осевая симметрия реже использовалась в истории архитектуры. Ей подчинены античные круглые храмы и построенные в подражание им парковые павильоны Центрально-осевая симметрия определяет также форму некоторых архитектурных деталей — например колонн и их капителей.

Прочие виды симметрии в архитектуре используются крайне редко, но и они могут обеспечить практическую и художественную целесообразность формы.

  К редко используемым видам симметрии относится и винтообразная. Она издавна применялась для элементов здания — винтовых лестниц и пандусов, витых стволов колонн.

• Диссимметрия.

Абсолютная симметрия в крупных и сложных сооружениях, строго говоря, невозможна. Сложность функциональных систем вызывает частичные отклонения от основной, определяющей характер композиции симметричной схемы. Нарушенную, частично расстроенную симметрию мы называем диссимметрией.

Диссимметрия — явление, широко распространенное в живой природе. Она характерна и для человека. Человек диссимметричен, несмотря на то, что очертания его тела имеют плоскость симметрии. Диссимметрия сказывается в лучшем владении одной из рук, в несимметричном расположении сердца и многих других органов, в строении этих органов.

    Свободное расположение деталей в пределах симметричной схемы обычно для русского народного зодчества и придает особенную привлекательность и индивидуальность его произведениям.

   Частично нарушенная симметрия, отвечающая сложности жизненных процессов и в то же время служащая художественным средством выражения этой сложности, часто встречается и в современной зарубежной архитектуре.

• Асимметрия.

С точки  зрения  математических  понятий асимметрия — лишь    отсутствие    симметрии. Однако обширная категория приемов композиции совсем не покрывается этим негативным определением. В  архитектуре — симметрия и асимметрия - два   противоположных   метода закономерной  организации   пространственной формы. Подчиненная собственным внутренним законам, асимметрия отнюдь не исчерпывается разрушением симметрии. Единство является целью построения асимметричной системы так же, как и симметричной, однако достигается оно иным путем. Тождество частей и их расположения заменяется зрительным равновесием. Асимметричные    композиции   в    процессе развития архитектуры возникли как воплощение сложных сочетаний жизненных процессов и   условий   окружающей   среды.   Конкретные формы таких композиций вырастают как результат неповторимого   сочетания   факторов. Асимметрия поэтому индивидуальна, в то время как в самом принципе симметрии заложена общность, признак, связывающий все сооружения, имеющие симметрию данного типа.

Соподчиненность частей — основное средство объединения асимметричной композиции. Соподчинение проявляется не только в соотношении размеров, расстановке силуэтных и пластических акцентов, но в направленности системы пространств и объемов к главным частям здания или ансамбля, расположение которых не совпадает с геометрическим центром.

Асимметричная композиция может складываться из симметричных частей, связи между которыми не подчиняются закономерностям симметрии. Такой характер имеют и многие природные формы — симметрии подчинены части, целое асимметрично (пример — листья и дерево в целом).

Архитектура – удивительная область человеческой деятельности. В ней тесно переплетены и строго уравновешены наука, техника, искусство. Только соразмерное, гармоничное сочетание этих начал делает возводимое человеком сооружение памятником архитектуры.

3.Симметрия в архитектуре зданий г. Прохладного.

Примером удивительного сочетания симметрии и дисссимметрии  является Никольская церковь, та причудливая композиция из куполов, каждый из которых обладает  симметрией, в целом не имеет ни зеркальной, ни поворотной симметрии.  Церковь построена из камня, покрыта штукатуркой и побелкой, сияет белизной одежд. Храм  обладает выверенными пропорциями, строгой симметрией фасадов, изяществом украшений, при взгляде на него создается ощущение ясности и уравновешенности. 

Симметричные архитектурные детали церкви кружатся в своем симметричном танце: они то поднимаются, то опускаются, то,  как бы набегают друг на друга, то отстают, создавая впечатление радости и праздника. (приложение 1)

  В архитектуре оси симметрии используются как средства выражения архитектурного замысла. Примером использования осевой симметрии в архитектуре  является здание местной администрации, перед фасадом которого стоит памятник В.И.Ленину.  А также здание новой  налоговой инспекции. (приложение 2).

Затейливое сочетание переносной, зеркальной и поворотной симметрии присутствуют в мозаичных полотнах в парке культуры и отдыха. Билатеральная симметрия человеческого тела  всегда являлась  основным источником эстетического восхищения хорошо сложенным человеческим телом. (приложение 3).

Примером ассиметрии является Дом молитвы Церкви евангельских христиан-баптистов расположенная по улице Пролетарской. (приложение 4).

Заключение.

     В своей работе я рассмотрела архитектурные сооружения своего города и выявила, что в  них просматриваются различные виды симметрия.

Исследования показали, что все виды симметрии используются при проектировании и конструировании архитектурных сооружений и оформлении фасадов зданий.

    Симметрия противостоит хаосу, беспорядку. Она присутствует в нашей

жизни буквально во всём, но мы настолько к ней привыкли, что не замечаем

этого. Но как бы мы к ней не относились, она есть в нашей жизни, добавляя в

неё мир, спокойствие и состояние чего-то нечуждого глазу.

     Я считаю, что как бы ни развивалось в дальнейшем искусство, элементы

симметрии в нем все же будут преобладать и совершенствоваться.

О, симметрия! Гимн тебе пою!

Тебя повсюду в мире узнаю.

Ты в Эйфелевой башне,

В малой мошке.

Ты в ѐлочке, что у лесной дорожки.

С тобою в дружбе и тюльпан, и роза,

И снежный рой-творение мороза!

Литература.

1. Я познаю мир. Московские монастыри и храмы: энциклопедия. ООО
2. «Издательство Астрель» 2006
3. Я познаю мир: Детская энциклопедия.Архитектура.1990
4. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. Электронное издание.
5. Л. Тарасов, Этот удивительно симметричный мир, «Просвещение», М., 1980.
6. И. Ф. Шарыгин, Л. Н. Ерганжиева, Наглядная геометрия, «МИРОС», 2000.

Слайд 2

Мир, в котором мы живем, наполнен геометрией домов, магазинов и улиц, гор и полей, творениями природы и человека. Симметрия – это удивительное математическое явление. В древности это слово употреблялось в значении «гармония», «красота». Действительно, в переводе с греческого это слово означает «соразмерность, одинаковость в расположении частей, пропорциональность».

Когда мы проходили на уроках математики тему «Симметрия», то на нее было отведено очень мало времени, а мне показалось эта тема интересной, и я решила взять ее для исследования. Мне захотелось побольше узнать по данному вопросу, ведь я уже не раз слышала этот термин на других предметах и в быту. Приступив к исследованию, я заметила, что симметрия не только математическое понятие, она проявляется как нечто прекрасное в живой и неживой природе, а также в творениях человека. Поэтому

Слайд 3

Предметом  исследования стали  симметрия и архитектура.

Объектом  исследования я выбрала архитектурные сооружения г. Прохладного.

  Цель проекта: познакомиться с основными видами симметрии и  рассмотреть применение видов  симметрии в практической жизни

  Задачи:

• Описать виды симметрии.
• Рассмотреть применение принципов симметрии в архитектуре г.Прохладного.
• Использовать результаты исследования для формирования мировоззрения, основанного на принципах симметрии.

Слайд 4

По преданию, термин «симметрия» придумал скульптор Пифагор Регийский, живший в г.Регул. Отклонение от симметрии он определил термином «асимметрия».

Симметрия в геометрии — свойство геометрических фигур. Две точки, лежащие на одном перпендикуляре к данной или прямой по разные стороны и на одинаковом расстоянии от нее, называются симметричными относительно этой прямой.

Греческое слово симметрия  буквально означает «соразмерность».

Определение :

     Две точки А и А1 называются симметричными относительно прямой а, если эта прямая проходит через середину отрезка АА1 и перпендикулярна к нему.

 Слайд 5

Исследуя тему симметрия, я обнаружила, что существует более 32 видов симметрии. Поэтому, я, коротко расскажу об основных видах. Это: осевая, центральная, трансляционная, которая делится на поворот,  параллельный перенос и зеркальная.

Слайд 6

На слайде вы видите осевую, центральную, зеркальную ( башни Дубаи) симметрии.

Определения.  

1.Осевая симметрия. Фигура называется симметричной относительно прямой, если для каждой точки фигуры симметричная ей точка также принадлежит этой фигуре.

2.Преобразование, переводящее каждую точку А фигуры в точку А1 симметричную ей относительно центра О, называется центральной симметрией.

3.Зеркальная симметрия. Если преобразование симметрии относительно плоскости переводит фигуру в себя, то фигура называется симметричной относительно плоскости, а данная плоскость – плоскостью симметрии этой фигуры.

4. Переносная  симметрия. Этот вид симметрии состоит в том, что части целой фигуры расположены таким образом, что каждая следующая повторяет предыдущую и отстоит от нее на определенный расстоянии в определенном направлении. Этот интервал называют шагом симметрии. Прямая АВ называется осью переноса, а расстояние а – элементарным переносом или периодом. 

Слайд 7-8-9

7. Примеры осевой и центральной симметрий вы видите на слайде 7

8Примеры  переносной симметрии - поворота  и параллельного переноса,  вы видите на картинах Мориса  Эшера.              ДОДЕЛАТЬ

9.(---------------)

Слайд 10

Прекрасные образцы симметрии демонстрируют произведения архитектуры. Большинство зданий зеркально симметричны. Общие планы построек, фасады, орнаменты, карнизы, колонны обнаруживают соразмерность, гармонию. Много примеров использования симметрии дает старая русская архитектура: колокольни, сторожевые башни, внутренние опорные столбы.

Слайд 11. Симметрия прослеживается в различных стилях и направлениях архитектуры.  И  архитектура города Прохладного не является исключением. Гуляя по улицам  города, рассматривая фотографии города в Краеведческом музее, я пришла к выводу, что  все значимые здания города построены с использованием различных видов симметрии.

Слайд 12

Примером удивительного сочетания симметрии является Свято-Никольский собор, на мой взгляд,  самое красивое архитектурное сооружение нашего города. Причудливая композиция из куполов, каждый из которых обладает  симметрией, в целом не имеет ни зеркальной, ни поворотной симметрии.  Собор, построенный из камня, покрытый штукатуркой и побелкой, сияет белизной одежд. 

Слайд 13

Архитектурные детали собора кружатся в своем симметричном танце: они, то поднимаются, то опускаются, то,  как бы набегают друг на друга, то отстают, создавая впечатление радости и праздника.

Слайд 14.

Исследование .

Рассматривая архитектурный план Свято-Никольского собора, я провела оси симметрии и  измерения. Храм  обладает выверенными пропорциями, строгой симметрией фасадов, изяществом украшений, при взгляде на него создается ощущение ясности и уравновешенности. 

Вывод: В облике Никольского храма – главной  достопримечательности города -   согласно архитектурным канонам постройки русских соборов  использовались  законы симметрии.

Слайд 15.

В архитектуре оси симметрии используются как средства выражения архитектурного замысла. Примером использования осевой и переносной  симметрии в архитектуре  является здание местной администрации.  А также здание новой  налоговой инспекции.

Слайд 16.

Затейливое сочетание переносной, зеркальной и поворотной симметрии, симметрия танца присутствуют в мозаичных полотнах бывшего кинотеатра «Маяк», в зданиях  банка  «Еврокоммерц»,  «Риал»

Слайд 17.

Ассиметрия – это отсутствие симметрии. Асимметричная композиция может складываться из симметричных частей, однако связанные  между ними части не подчиняются закономерностям симметрии. Например, листья и дерево - симметрии подчинены части (листья), Ствол дерева с ветвями -  целое асимметрично.

Примером ассиметрии является Дом молитвы Церкви евангельских христиан-баптистов расположенная по улице Пролетарской.

Слайд 18.

В ходе исследования я узнала, что:

•  В математике слово «симметрия» имеет не меньше семи значений.
•  В логике существуют симметричные отношения.
•  Важную роль играет симметрия в кристаллографии.
•  Есть симметрия в биологии – 6 различных видов симметрии.
•  Обнаружила, что симметрия существует в музыке и хореографии (в танце). Она зависит здесь от чередования тактов.  Многие народные песни и танцы построены симметрично.
•  В литературе есть симметричный прием, который называется палиндромом.

В ходе работы с литературой, Интернет – источниками я открыла для себя ошеломляющее богатство стилей и направлений в архитектуре,  интереснейших видов симметрии. А главное я определила цель следующей работы: часто встречался термин «Золотое сечение» - название красивое и интересное.