IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Комфортабельный мини-комплекс
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
С каждым годом опытные застройщики выводят больше новостроек с уникальной концепцией, более внимательно изучают спрос, оптимизируют набор квартир. Успешность нового проекта больше не зависит от наличия малогабаритных студий [4]. Экономический кризис серьезно изменил объем и структуру спроса на рынке недвижимости. Застройщики долго не реагировали на снижение спроса, надеясь, что он вернется к прежним параметрам, и продолжали строить малогабаритные квартиры.
Тем временем уменьшилось количество инвесторов, которые вкладывались в студии для сдачи их в аренду. Значительная доля сегодняшних покупателей — это люди, которые пять — десять лет назад купили малогабаритное жилье. Сейчас они ищут более комфортную и обустроенную квартиру с детским садом и школой в шаговой доступности.
С 2018 года подход к строительству изменился [4]. Застройщики стали бороться за клиентов, предлагая им новостройки более высокого класса, где комфорту проживания придается больше значения. При этом на выбор покупателей все больше влияет инфраструктура микрорайона.
Актуальность темы:
Наш город Тюмень возглавил рейтинг крупных и средних российских городов по качеству жизни [5]. Таковы итоги исследования, которое провел Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации.
Следом за Тюменью в рейтинге идут Грозный, Казань, Санкт-Петербург, Краснодар, Уфа, Новосибирск, Москва, Красноярск и Кемерово. В списке аутсайдеров Махачкала, Волгоград, Тольятти, Астрахань, Омск и Челябинск.
«Оценки, полученные Финансовым университетом, основаны на мнении населения относительно положения дел в их городах по различным составляющим городской жизни. Сбор данных проводился при помощи социологических опросов, проводимых по выборке, репрезентативно отражающей население городов, рассмотренных в исследовании», — говорится в исследовании, копия которого имеется в распоряжении РБК Тюмень [6]. Жители городов оценивали качество медицинского обслуживания, дороги, культуру и образование, жилищное хозяйство, работу городских властей, миграционные настроения. Именно поэтому мы и решили изучить вопрос, почему большинство людей на сегодняшний день находятся в поисках более комфортного города и жилого района.
Цель исследования: Создание модели «Комфортабельный мини-комплекс» на базе образовательного набора LEGO WeDo 1.0 посредством изучения качества жизни населения в современном городе.
Задачи исследования:
Проанализировать жизнь населения в условиях современного города;
Описать комфортабельность жилого района;
Создать и запрограммировать модель Комфортабельного мини-комплекса на базе образовательного набора LEGO WeDo 1.0.
Глава 1. Жизнь в условиях современного города.
Универсальное игровое пространство.
Игровое пространство должно быть универсальным комплексом для детей разных возрастных групп, одинаково удовлетворяя потребности как дошкольников, так и подростков. Детская игровая спортивная площадка подчинена общей идее – это целая наука, познающая мир.
Мы рассмотрели несколько видов познавательных и интересных детских площадок, которые нас очень впечатлили.
«Красная планета» в Шанхае.
Издалека она похожа на баскетбольное поле (Рисунок 1.1.1 Приложения). Но внешность обманчива – в мяч тут не поиграть. У одного из крупнейших торговых центров Шанхая установили детскую площадку, позволяющую детям максимально использовать своё воображение для игры. Гоночная трасса, творческие площадки, есть даже баскетбольное кольцо! Но оно используется для подсветки.
«Лесная сеть» в Японии.
Оригинальный и удивительный экспонат (Рисунок 1.1.2 Приложения) можно найти в японском музее под открытым небом Хакон. В привычном понимании это не совсем игровая площадка, но особое место, созданное специально для детей. «Лесная сеть» представляет собой павильон, построенный из деревянных брусков по технологии разработанной тысячи лет назад.
Внутри (Рисунок 1.1.3 Приложения) павильона детям и их родителям открывается невероятное зрелище — с потолка свисает гигантская разноцветная сетка. Художница Тошико Хориучи Макадам собственноручно сплела её для того, чтобы маленькие посетители парка смогли вволю полазить и поиграть на свежем воздухе, почувствовав близость к природе.
«Хрустальные миры Сваровски» в Тироле, Австрия.
Архитектурное бюро Snøhetta architecture разработало проект уникального игрового пространства – игровую башню Swarovski Kristallwelten [8]. Комплекс расположился на территории музея Swarovski в Ваттенсе. Сам музей кристаллов – это настоящая сказочная страна сокровищ. Поэтому и игровое пространство (Рисунок 1.1.4 Приложения) было разработано с учетом архитектурных особенностей музея.
Игровая зона представляет собой полностью стеклянную башню, в которой на 4 уровнях расположились различные активности для детей любого возраста: веревочный парк, скалодром, бассейн с шарами, горки и тоннели. В дополнение к башне рядом обустроен садовый лабиринт в форме ладони.
Больше, чем просто средство передвижения.
Оставаясь «средством передвижения», автомобиль давно миновал категорию «роскоши» и превратился в предмет первой необходимости [7]. Робототехнические технологии медленно, но уверенно делают «железного коня» все более послушным и самостоятельным. И проникают роботы не только в «нутро» автомобиля, обучая его самостоятельно находить оптимальный маршрут или экономить топливо. Роботы готовы оказывать свои услуги в качестве «работников парковки». Тем более, что проблема автостоянок в крупных мегаполисах давно превратилась в постоянную «головную боль» для городской администрации: автомобилей становится все больше, а места под них в городской черте катастрофически не хватает. Один из выходов в этой ситуации – строительство многоуровневых многоэтажных вертикальных парковок с автоматизированной системой постановки авто на стоянку. При этом водителю не надо самому загонять машину в гараж – это сделает за него робот. Подобные роботизированные автостоянки занимают сравнительно небольшую площадь, хотя и требуют высокотехнологичной оснащенности. Во многих крупных городах такие парковки уже есть. И судя, по всему тенденция к строительству многоэтажных гаражей, в которых «правят» роботы, будет стремительно развиваться.
Inter Continental Hotel, район Дейра, Дубаи, Объединенные Арабские Эмираты (Рисунок 1.2.1 Приложения).
Этот город давно прославился своими экстравагантными технологическими новшествами в градостроении. В Дубаи располагается самый большой в мире роботизированный автопаркинг. Он рассчитан на 765 машин. Автоматизированная система способна одновременно перемещать «вверх-вниз» и по этажам здания до 250 автомобилей. Автомобили паркует робот Автостоянка является полностью автоматизированной. Владельцу «железного друга» достаточно послать сообщение со своего мобильного телефона, чтобы вся сложная система работизированной парковки пришла в движение.
Бизнес-центр Cube, Бирменгем, Англия.
Здесь роботизированный паркинг (Рисунок 1.2.2 Приложения) располагается на 20 метров вглубь под землю. Специальные лифты опускают и поднимают автомобили, а роботизированные платформы доставляют их в «заранее запланированное» место. Столкнувшись с проблемой парковки автомобилей у бизнес-центра, где располагается множество офисов, отелей, баров и ресторанов, хозяева не поскупились на 2 миллиона евро на постройку автоматизированного паркинга. Механическую часть роботизированных подъемников поставила немецкая фирма Wohr, которая является одним из передовых производителей в этой отрасли. А владельцы автомобилей получают специальный чип в виде брелка для ключей, с помощью которого они ставят и забирают свои автомобили.
Autostadt, Вольфсбург, Германия.
Название Autostadt переводится как «город автомобилей» (Рисунок 1.2.3 Приложения). Всемирно известный автопроизводитель Volkswagen «построил» этот своеобразный город-аттракцион. И над всем этим «автомобильным диснейлендом» возвышаются две огромные башни CarTowers, которые являются воплощением роботизированных автомобильных парковок будущего. На двадцати этажах здесь одновременно может разместиться до 800 автомобилей, которых доставляют на свои места «умные роботы».
Доступность жилого комплекса.
Дом – это место, в котором человек чувствует себя уверенно и защищено. Поэтому очень важно предусмотреть все возможные трудности, мельчайшие нюансы, которые могут помешать ощущению безопасности и комфорта.
Для того чтобы территория жилого комплекса отвечала потребностям и пожеланиям людей с ограниченными возможностями, необходимо:
предусмотреть специальную парковку для инвалидов;
оснастить прилегающую территорию звуковыми маяками;
разместить специальную детскую площадку, оборудованную для МГН;
оборудовать подъезд пандусом или подъемным механизмом (Рисунок 1.3.1 Приложения);
разместить кнопки вызова в местах входа на территорию и подъездах дома;
оснастить лестницы отбойниками и поручнями, тактильной плиткой для помещений (Рисунок 1.3.2 Приложения);
разместить лестничные подъемники (Рисунок 1.3.3 Приложения);
предусмотреть и оборудовать пути для эвакуации инвалидов.
Это лишь примерный список оборудования, необходимого для создания Доступной Среды в жилом комплексе. Для создания комфортной среды для всех жильцов комплекса необходимо комплексно и грамотно подойти к вопросу его адаптации к требованиям программы. При этом обязательно необходимо обратить внимание на ряд нюансов:
Входы и выходы. Все калитки, подъезды и ворота обязательно должны быть оснащены системами диспетчеризации.
Территория. Тротуары необходимо оборудовать съездами, а места отдыха и детские площадки требуют использования специального оснащения, учитывающего потребности МГН.
Эвакуация. Инвалиды должны получить возможность быстро и безопасно покинуть территорию жилого комплекса в случае чрезвычайной ситуации.
Комфорт жильцов. Квартира должна учитывать индивидуальные потребности владельца и создавать условия для комфорта соседей. Так, к примеру, жилье слабослышащего человека должно иметь повышенную звукоизоляцию.
Удобства, которые предоставляет город, безусловно важны, что бы это не было, начиная от детской площадки и заканчивая парковкой у дома, лестницей, подъездом. Всё больше людей начинают искать более комфортные районы для проживания, даже если они будут маленькими, но включающими всё необходимое.
Глава 2. Комфортабельность жилого района.
2.1 Планировка строения жилого дома.
Сегодня на рынке недвижимости существует большой выбор квартир в домах разного типа, построенных из всевозможных материалов. И к выбору будущего места жительства стоит отнестись очень внимательно, ведь от качества стен зависит многое: уровень влажности, скорость нагрева помещения и способность удерживать тепло, поступление воздуха, звуко- и теплоизоляция, возможность деформации.
Жилые дома вторичного рынка: виды, материалы, особенности [9].
Дома старого фонда.
Традиционно, «старым фондом» к примеру, в Петербурге считаются дома, построенные до 1917 года (Рисунок 2.1.1 Приложения). В Москве же это временной промежуток увеличен до 30-х годов прошлого века. Как правило, это бывшие доходные дома, т.е. гостиницы, перекроенные на отдельные квартиры во время революции. Такие здания возводились из керамического кирпича, отличаются толстыми стенами с интересным дизайном снаружи. Во время постройки перекрытия закладывались деревянные, но в последующие годы дома могли достраивать вверх, применяя для этих целей металл.
Дома сталинского периода.
Сейчас «сталинками» считаются постройки с середины 20-х до начала 60-х годов (Рисунок 2.1.2 Приложения). Первое время здания возводили исключительно из керамического кирпича с деревянными перекрытиями. После для стен начали использовать шлакоблок. Первый вариант считается более тёплым и дышащим, что, безусловно, комфортнее для проживания. Общая проблема таких домов – отсутствие лифта и мусоропровода, а также перебои с водоснабжением. Трубы попросту не были рассчитаны на современный объём и напор воды. Стены таких домов как правило крепкие, а вот с коммуникациями надо быть настороже.
Старые панельные дома (Рисунок 2.1.3 Приложения).
Общее название «старая панель» применяется к «хрущёвкам», «брежневкам» и «кораблям», построенным по принципу «одна панель – одна комната». Первые экспериментальные «хрущи» строились ещё в 50-х годах, а в 60-х вышли на массовое производство. Отличала их маленькая площадь квартир, совмещенный санузел и смежные комнаты. О звукоизоляции думали в последнюю очередь – требовалось расселить из коммуналок и бараков как можно больше людей. Высотность 5 этажей, мусоропровод и лифт отсутствуют.
Современные многоквартирные дома: виды, материалы, особенности.
Новые панельные и монолитно-панельные дома (Рисунок 2.1.4 Приложения).
Первые дома улучшенной 137-й серии получили название «новая панель», хотя и начали строиться в середине 70-х годов. Комнаты в таких домах больше, потолки выше (от 2,7 м.), имеется два лифта: пассажирский и грузовой. Подобные дома возводились вплоть до начала 90-х, пока советские домостроительные предприятия не начали разваливаться. На смену им пришли частные компании, предложившие новые модификации высоток – монолитно-панельные. Они представляют собой монолитный каркас, обшитый облегченным вариантом панелей, лучше сохраняющих тепло.
Кирпичные и кирпично-монолитные дома (Рисунок 2.1.5 Приложения).
Несмотря на то, что керамический и силикатный кирпич были единственными стройматериалами на протяжении нескольких столетий, в данный момент такие дома стоят не в пример дороже панельных, т.к. возводятся гораздо медленнее. Но и по уровню тепло- и шумоизоляции они не имеют себе равных. В кирпичном доме зимой тепло, летом прохладно, не бывает повышенной влажности, т.к. стены «дышат». Полностью кирпичные дома относятся к сегменту элитного жилья. Более распространёнными и доступными по цене являются квартиры в кирпично-монолитных зданиях.
Монолитные и монолитно-каркасные дома (Рисунок 2.1.6 Приложения).
Принципиальных отличий по характеристикам между этими типами домов нет. Просто в первом случае бетон заливается в опалубку прямо на стройплощадке, а во втором – части каркаса отливаются на заводе, а уже на месте монтируются в единое целое. Преимуществ у монолитных домов несколько: хорошая тепло- и звукоизоляция, устойчивость к сейсмическим колебаниям, трещиностойкость. Как правило, такие здания обшивают утеплителем на основе стекловаты, который сверху закрывается фасадной плиткой, благодаря чему получается своеобразный «термос».
Таким образом, мы сделали вывод, что материал, из которого строится жилой дом, а также и сама его планировка, имеют огромное значение при выборе дома для комфортной во всех отношениях жизни. Поэтому данные параметры мы также учитывали при конструировании модели нашего проекта.
Глава 3. Практическая часть.
Модель «Комфортабельный мини-комплекс».
Для наибольшего вдохновения к работе с проектом и изучения сферы строительства жилых комплексов, мы посетили несколько экскурсий (Рисунок 3.1.1 Приложения) в нашем городе Тюмени в ЖК «Ожогино» и ЖК «Преображенский». Данные комплексы находятся ещё на стадии застройки, но некоторые объекты уже введены в эксплуатацию. Они являются довольно востребованными районами в нашем городе, поэтому мы решили посмотреть именно их условия.
Экскурсии по комплексам для нас провели их главные застройщики, что придало информации больше надёжности, а прогулка оказалась очень увлекательной.
Проанализировав всю изученную информацию и полученный опыт с экскурсий (Рисунок 3.1.2 Приложения), мы принялись за разработку чертежей и схем модели, после чего сконструировали нашу модель Комфортабельного мини-комплекса из деталей набора Lego WeDo1.0, используя также детали набора Lego City, установив 3 коммутатора, 3 мотора и 1 датчик наклона [3].
Наша модель состоит из нескольких зон (Рисунок 3.1.3 Приложения):
Жилое строение с удобной планировкой квартир, выходом как на улицу, так и к парковке прямо напротив каждого этажа, и с некоторыми условиями для людей с ограниченными возможностями;
Комфортна парковка (Рисунок 3.1.4 Приложения), которая работает за счёт угловой зубчатой передачи [2], а также мотора №3, и останавливается напротив каждого этажа;
Детская площадка, что занимает довольно важное место в нашем проекте, на ней располагаются скамейки для отдыха, горка, и коне же, самый увлекательный бесплатный аттракцион – Самолёт;
Самолёт на тросах (Рисунок 3.1.5 Приложения), работающий от движения моторов №1 и №2, где тросы закручиваются на лебёдку, как только ребята садятся в него, самолёт начинает двигаться вверх и вниз.
Программа работает следующим образом (Рисунок 3.1.6 Приложения):
Модель запускается при нажатии блока «начало»;
В этот момент срабатывает парковка, вращаясь на моторе №3 и останавливаясь напротив каждого этажа с определённым ожиданием для посадки в автомобиль;
Далее при нажатии на клавишу «вверх» Самолёт на детской площадке поднимается на моторах №1 и №2 одновременно [1], а на клавишу «вниз» опускается на тех же моторах.
Актуальность модели.
Внимательно работая над изучаемыми материалами и информацией (Рисунок 3.1.7, 3.1.8, 3.1.9 Приложения), мы понимали, как важна актуальность и самой модели, а не только темы. Сегодня водитель мегаполиса тратит 15-20 минут на поиск свободного парковочного места, а это целых 90 часов в году! И около 20% трафика создают водители, ищущие парковку.
Именно поэтому мы разработали довольно комфортную вращающуюся парковку для жителей нашего комплекса, на которую не нужно, к примеру, спускаться куда-то в поисках машины, а личный автомобиль всегда рядом прямо на уровне квартиры. Так нашим водителям не нужно будет теперь переживать в поисках свободного места и с лёгкостью успевать в город, на работу и по другим важным делам.
Всем нам прекрасно известно, что игра – это потребность человека, и неважно, сколько этому человеку лет. Игровые площадки – жизненная необходимость для разностороннего развития детей, это пространство для коммуникации, активности и веселья.
В наш проект мы также включили игровую площадку, где главной частью стал самолёт на тросах. Такое развлечение может немного осуществить мечту маленького ребёнка полетать. К тому же, это бесплатный аттракцион прямо рядом с домом.
Заключение
Проанализировав жизнь населения в условиях современного города, мы пришли к тому, что на сегодняшний день значительную роль приобретает именно качество жизни населения, а не достопримечательности того или иного города. Поэтому мы рассмотрели ряд требований современного общества на данный момент по отношению к детским площадкам, парковкам, удобствам, жилым домам, и сделали вывод, что с развитием инноваций XXI века, растёт потребность и в более интересном досуге для детей, максимально удобной парковке и окружающей среде.
Также мы рассмотрели комфортабельность жилого района с точки зрения качества постройки дома, исходя из информации о тех материалах, которые сейчас используются в строительстве. Таким образом, мы сделали вывод, что материал, из которого строится жилой дом, а также и сама его планировка, имеют огромное значение при выборе дома для комфортной жизни.
В итоге нами был создана модель Комфортабельного мини-комплекса, который отвечает наиболее распространённым требованиям населения на сегодняшний день, и надеемся, что он вдохновит застройщиков на новые идеи!
Список используемой литературы
LEGO Книга идей: новая жизнь старых деталей: 181 удивительный механизм и устройство; [пер. с англ. А. Аревшатян]. – Москва, Издательство «Эсмо», 2015. - 200 с.;
Богданова С.М., Попова Е.Е. Благодаря механическим передачам Lego- конструкции оживают / С.М. Богданова, Е.Е. Попова// «Новые информационные технологии в нефтегазовой отрасли и образовании»: материалы VII Международной научно-технической конф. 2017 С. 160-163. Режим доступа- https://elibrary.ru/item.asp?id=30700400
Курс «Машины и механизмы», курс «Основы робототехники», Школа интеллектуального развития «Мистер Брейн», - Режим доступа - https://vk.com/mrbrain_tmn;
Интернет источники
https://www.sibdom.ru/journal/1823/
https://72.ru/text/gorod/66294193/
https://t.rbc.ru/tyumen/27/11/2017/5a1bfb229a79475b3b84c257
http://www.zobot.ru/robotizirovannaya-parkovka/
https://investment-estate.com/novosti/kak-detskie-ploshchadki-prevrashchayutsya-v-arhitekturnye-obekty
https://prn.spb.ru/inform_tipy_mnogokvartirnyx_zhilyx_domov_monolitnye__kirpichnye__panelnye_chto_luchshe
Приложение
Рисунок 1.1.1 «Красная планета» в Шанхае
Рисунок 1.1.2 «Лесная сеть» в Японии
Рисунок 1.1.3 «Лесная сеть» в Японии изнутри
Рисунок 1.1.4 «Хрустальные миры Сваровски» в Тироле, Австрия.
Рисунок 1.2.1 Роботизированная парковка, Дубаи
Рисунок 1.2.2 Роботизированный паркинг, Англия
Рисунок 1.2.3 Autostadt, Германия
Рисунок 1.3.1 Подъемный механизм
Рисунок 1.3.2 Оснащение подъезда для слабовидящих и слепых
Рисунок 1.3.3 Лестничный подъемник
Рисунок 2.1.1 Дом старого фонда Рисунок 2.1.2 Дома сталинского периода
Рисунок 2.1.3 Старые панельные дома
Рисунок 2.1.4 Новые панельные и монолитно-панельные дома
Рисунок 2.1.5 Кирпичные и кирпично-монолитные дома
Рисунок 2.1.6 Монолитные и монолитно-каркасные дома
Рисунок 3.1.1 Экскурсия Рисунок 3.1.2 Экскурсия на площадке
Рисунок 3.1.3 Модель Комфортабельного мини-комплекса
Рисунок 3.1.4 Комфортные парковки Рисунок 3.1.5 Самолёт на тросах
Рисунок 3.1.6 Программа проекта
Рисунок 3.1.7 Процесс Рисунок 3.1.8 Поиск информации
Рисунок 3.1.9 Обработка информации
14