XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Создание модели дома будущего

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Земсков Т.С. 1

---

1МБОУ "СОШ №42"

Земскова Н.Ю. 1

---

1г.Набережные Челны МАОУ " Гимназия № 76"

Работа в формате PDF

1.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

1.ВЫБОР ТЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Когда речь заходит о технологиях будущего, люди обычно думают о таких вещах, как летающие автомобили, роботы или виртуальная реальность, но технологический прогресс, который вероятно больше всего повлияет на наш завтрашний образ жизни, связан с нашими домами.

Неважно, как далеко вы уедете на своем летающем автомобиле или сколько времени проведете в виртуальной среде, вы все равно будете проводить большую часть времени в своем доме.

2.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА

Цель: разработать модель дома будущего

Задачи:

Изучить научные достижения, которые используются для строительства домов.

Изучить практическое применение достижений при строительстве домой будущего.

Создать свою модель дома будущего.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЕКТА

Для разработки проекта проведено исследование:

Разновидности домов будущего

Ф утуристические дома

Рис.1.-2. Футуристические дома.

Появление 3D-печати, нанотехнологий, искусственного интеллекта и экологичной энергии открыло массу потрясающих перспектив для футуристического дома (Рис.1.- 2.).

Изменение климата, увеличение выбросов углекислого газа, пандемии, рост населения, глобальное потепление, практика работы из дома и многое другое, также заставляют людей менять способы проживания и управления пространством вокруг нас.

Рис.3 ArbreBlanc.

Дизайнеры интерьеров, архитекторы и изобретатели уже сейчас делают шаги, разрабатывая многочисленные технологии для будущих домов, которые не только обеспечат комфорт и безопасность, но и снизят негативное воздействие наших жилищ на окружающую среду. Наиболее интересна инновация в области домов будущего - это футуристическая конструкция, совместный проект архитекторов из Японии и Средиземноморья (Рис.3.).

3.1.2 Стеклянные дома

Стеклянный домпроекта «ThePhotonSpace» запросто можно установить в любом месте. А благодаря дневному свету, здесь всегда будет царить особая атмосфера спокойствия и умиротворения.При помощи выключателя или смартфона, можно сделать стекло непрозрачным, если вы хотите уединиться. Стекло блокирует 63% солнечной радиации (Рис.5,6.).

Рис. 4 Проект «ThePhotonSpace». Рис.5 Проект «ThePhotonSpace».

Рис.6. Экоотель на Филиппинах.

Каждый элемент здания экоотеля на Филиппинахбудет вращаться, вырабатывая энергию (Рис.6.).

3.1.Плавающие дома

Рис. 7. Плавающий дом Hauserboat.

Плавающий дом Hauserboatспособен обеспечить защиту от колебаний уровня моря, проливных дождей и даже ураганов, он является гениальной инновацией, которая может решить жилищные проблемы  людей, проживающие в прибрежных районах.

3.1.4 Дом, напечатанный на 3D-принтере

В январе 2021 года впервые был выставлен на продажу дом, напечатанный на 3D-принтере. Уже сейчас их стоимость конкурентоспособна по сравнению с обычными домами (Рис.8.).

Рис.8 Дом 3D- печати.

Выбор оптимального варианта проекта

Создавая свой дом, мне захотелось соединить городской стиль, природу в жилом комплексе, досуг жителей в одно целое.

Рис.9 Городской стиль Рис.10 Природа

Рис.11 Досуг

В строительстве дома будет использоваться 3D печать.

Такой способ возведения зданий имеет важные преимущества, позволяя выполнять работы практически любого уровня сложности:

- высокую скорость строительства;

-напечатанные детали прочные, морозоустойчивые, хорошо переносят воздействие влаги;

- принтер работает в течение 24 часов, при этом не требует контроля во время печати (только на стадии запуска);

- современные принтеры производят не только коробки зданий и несущие конструкции, но даже перегородки, лестницы, скамейки, беседки, башни;

- при разработке 3D-модели на компьютере детали строения многократно оптимизируются;

- существенная экономия средств и трудозатрат (Рис.12.).

Рис.12. 3D печать дома.

Рис.13 Тепловой насос.

В доме будут установлены автономные системы тепло- и электроснабжения.Основным источником энергии в доме будущего будет тепловой насос, который извлекает тепло из окружающей среды и использует его для обогрева дома (Рис.13.).

Для отопления будут также использоваться солнечные коллекторы (Рис. 14,15.).

Рис.14., 15.Солнечные коллекторы

В доме предусмотрена смотровая площадка, предоставляющая возможность любоваться городом. За счет ее вращения и использования солнечных батарей также будет вырабатываться энергия (Рис.16.-17.).

Рис.16.- 17.Смотровая площадка

В доме будет сад-парк на крыше (Рис.18.-19.).

Рис.18.-19.Сад-парк

Это принцип бионики, который используются в создании благополучной жилой среды. Он будет служить очистителем воздуха и местом, где можно приятно провести время.

5.Выбор материалов

Для создания модели дома будущего мы использовали программу Blender. Это программное обеспечение для создания и редактирования трехмерной графики. 

Рис.20. Программа Blender.

6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛИ

Технологическая карта на изготовление модели дома будущего

7.Расчет себестоимости проекта

Себестоимость изделия - действительная стоимость, вложенная производителем в изготовление данного изделия.

С = МЗ + Роп + Ао=0,

где С – себестоимость изделия;

МЗ – материальные затраты на производство изделия;

Роп – расходы на оплату труда;

А- амортизационные отчисления на восстановление основных производственных фондов.

1. Материальные затраты (МЗ) считают по формуле:

МЗ = Ц1+ Ц2,

где Ц1 - цена, затраченная на приобретение необходимых материалов;

Ц2 – цена затрат на электроэнергию для освещения за время выполнения изделия;

Ц3 – цена затрат на электроэнергию за время выполнения изделия на станке.

а) Расчет Ц1

б) Ц2= 0, так как вся работа выполнялась при дневном освещении.

в) Амортизационные отчисления (Ао) = 0, так как используемое оборудование и инструменты не требуют амортизационных отчислений.

2.Расходы на оплату труда (Роп)

Роп = 0, так как при создании макета используются только собственные силы, без привлечения оплачиваемых работников.

3.Расчет себестоимости проекта

С = МЗ + Роп + Ао=840+0+0=840руб.

Стоимость модели для меня обошлась бесплатно, так как я хожу на занятия по 3D-моделированию в IT-парк и для работы и сборки на занятиях материалы и оборудование предоставляются бесплатно.

8.ОЦЕНКА ИЗДЕЛИЯ

Модель изготовлена качественно и аккуратно. Она удобна в хранении и переносе, а главное наглядна для изучения.

Практическая значимость модели:

Данную модель можно использовать в качестве учебного пособия на занятиях по компьютерному 3D моделированию.

Использование модели в качестве наглядного образца при самостоятельном изучении моделей домов.

Сделанный макет полностью соответствует намеченной цели.

9.ВЫВОДЫ

В ходе работы над проектом модели дома будущего, мы ознакомились с большим количеством информации по архитектуре, дизайну, использованию новых технологий в строительстве домов.

С помощьюпрограммыBlenderдля создания и редактирования трехмерной графикимы смогли сделать модель «дома будущего». Кроме того, такая подборка информации по компьютерному моделированию будетполезна для тех учащихся, которые сами решат собрать модель или в целом познакомиться с трехмерной графикой.

10. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ю. А. Дыховичный и др. - Архитектурные конструкции. Книга1. Архитектурные конструкции малоэтажных жилых зданий М.: Архитектура–С, 2006 г. – 246 с.

2. Каким должен быть дом будущего: 3D-печать, автоматизация и другие технологии [Электронный ресурс] Режим доступа: https://overclockers.ru/blog/amv212/show/58466/kakim-dolzhen-byt-dom-buduschego-3d-pechat-avtomatizaciya-i-drugie-tehnologii/, свободный (Дата обращения: 18.11.2021).

3. Будущее наступило: удивительные здания, которые перестали быть вымыслом [Электронный ресурс] Режим доступа:

https://sci-hit.com/2018/04/buduschee-nastupilo-udivitelnye-zdaniya-kotorye-perestali-byt-vymyslom.html/, свободный (Дата обращения: 18.11.2021).

4. Дом будущего: 14 идей нового века[Электронный ресурс] Режим доступа: Дом будущего: 14 идей нового века — Roomble.com/, свободный (Дата обращения: 18.11.2021).