Пропорции дома и крыши золотое сечение

Обновлено: 27.04.2024

Наблюдения за природой и попытки раскрыть тайны ее прекрасных созданий принесли немало открытый. Одно из них — золотое сечение. Это некоторая закономерность, которой подчиняется все, что мы называем красивым. Люди, животные, цветы, здания, галактики…

Что такое золотое сечение и как его понимать

Часто мы сталкиваемся с домами, предметами, строениями, растениями, которые нас чем-то завораживают. Люди издавна пытались понять, почему одно нам кажется красивым, другое нет, искали закономерности. И вроде нашли. Это некоторое соотношение частей, которое назвали золотым сечением.

О том, кто и когда придумал золотое сечение никто не знает точно. Кто-то приписывает открытие Пифагору, но первое упоминание нашли еще в «Началах» Евклида, а жил он в 3 веке до нашей эры. Так что находка явно давняя. Именно по этому принципу построены древнегреческие и римские храмы. Конечно, это могут быть совпадения, но очень уж странные и очень их много. Так что, скорее всего, они были в курсе идеальных пропорций.

Сохранившиеся постройки древности тоже подчинены правилу золотого сечения

Совершенно точно то, что Леонардо да Винчи искал подтверждение этому принципу в строении человеческого тела. И, что самое интересное, нашел. Те лица и тела, которые кажутся нам красивыми, имеют пропорции, которые как раз и подчиняются закону золотого сечения.

Формальное определение звучит и просто, и сложно. Его связывают с двумя разными по размеру отрезками. Звучит этот принцип примерно так: если отрезок разделить на две неравные части, то это деление будет пропорциональным, если большая часть отрезка относится к целому так же, как и меньшая часть к большему. Будет понятнее, если посмотреть на иллюстрацию и формулу.

Принцип и формула золотого сечения

На рисунке целый отрезок разделен так, что если а разделить на b, получим 1,1618, та же цифра получается, если целый отрезок разделить на большую часть — a. Это число и есть воплощением идеальной пропорции. Теперь, если посмотрите на картинку с Парфеноном, пропорции этого строения также подчиняются указанному соотношению.

Ту же закономерность можно представить в виде процентов. Может, кому-то так проще. Для того, чтобы деление целого было пропорциональным, части должны составлять 62% и 38%. Возможно, так будет проще запомнить.

Последовательность Фибоначчи — не только математическая формула

Эту закономерность развил дальше математик Фибоначчи. Он разработал числовую последовательность, элементы которой, начиная с девятого, подчиняются тому же закону. Графическое изображение этой последовательности — спираль. Если присмотреться, и в природе, и в архитектуре, и в человеческом теле пропорции красоты присутствуют.

Как построить прямоугольник с идеальными пропорциями

Чтобы применять на практике полученную информацию, надо каким-то образом научиться делить пространство или строить его согласно этому закону. Для начала давайте научимся строить прямоугольник с идеальными пропорциями. За основу берем квадрат.

Построение прямоугольника с золотым сечением

Квадрат делим пополам, в одном из полученных прямоугольников проводим линию, которая соединяет противоположные углы. Дальше берем циркуль, ставим иголку в центр нижней стороны квадрата, откладываем длину полученной диагонали и отмечаем ее на линии, которая будет продолжением нижней стороны квадрата. Полученный прямоугольник имеет соотношение сторон 1,62 (это как раз то соотношение, которое и дает 62% и 38%).

Это явно неспроста. Хотя далеко не все подчиняется этой закономерности

Что еще интересно, что если вы начнете делить прямоугольник с соотношением сторон 1,62 на квадрат и прямоугольник, вы получите снова прямоугольник с идеальными пропорциями, но меньшего размера. Если вы его снова разделите по тому же принципу, будет еще одна пара квадрат+прямоугольник со сторонами, соотношение которых будет соответствовать золотому сечению. И так до тех пор, пока вы сможете проводить деление. Но что еще интереснее, в это деление отлично вписывается ряд Фибоначчи, который имеет вид раскручивающейся спирали. Иллюстрация на рисунке выше.

Как разделить отрезок по правилу золотого сечения

Это умение пригодится, например, при создании проекта дома, планировки, при разработке дизайна квартиры, расстановке мебели и т.д. Точно также может понадобиться при планировке участка, клумб, высадке растений и т.д. В общем, применяться может практически везде.

Ничего особенного, но взгляд не оторвать. Знаете почему?

Итак, порядок деления отрезка по правилу золотого сечения:

Берем отрезок, делим его пополам.
Из одного из концов восстанавливаем перпендикуляр (прямая под углом 90°), который длиной равен половине отрезка. На рисунке это отрезок BC.
Полученную точку C соединяем прямой с другим концом отрезка (A).
На отрезке AC ставим точку D. Она находится на расстоянии, равном длине отрезка BС. Проще всего это сделать при помощи циркуля, но можно и линейкой.
Замеряем длину отрезка AD (снова циркулем, либо линейкой). Такую же длину откладываем на отрезке AB. Получаем точку E.
Теперь, если измерить длины отрезков AE и EB и разделить их, получим то самое заветное число — 1,62.

Пару раз повторив процедуру, вы научитесь делать все буквально за считанные минуты. Если же вам надо, например, определить высоту окна, его форму, также можно воспользоваться данными пропорциями. По тому же принципу можно определять местоположение всех архитектурных элементов, их размеры. При планировании уже имеющихся объектов, деление проще проводить при помощи процентного соотношения. Тут уже либо считаете в уме, либо используете калькулятор.

Идеальный треугольник и пентаграмма

Идеальным называют равнобедренный треугольник, основание которого относится к длине стороны как 1/3. То есть, снова-таки соблюдается золотое сечение. Начертить треугольник с идеальным соотношением сторон несложно. Удобнее циркулем, но можно обойтись и линейкой.

Золотой треугольник, правило его построения и применение в создании интерьера, например

Построение такое. На прямой от точки A трижды откладываем отрезок произвольной длины. Эту длину обозначим O. Получаем точку B. Через нее проводим прямую, перпендикулярную отрезку AB. На этой линии в обе стороны от точки B откладываем величину O. Получаем две точки d и d1. Соединяем их с точкой A. Вот и получили треугольник, стороны которого относятся как 1,62. Проверить это можно, если отложить при помощи циркуля длину основания на боковой стороне (точка C). Вторая проверка — противолежащий угол составляет 36°.

Построение пентаграммы несколько сложнее. Ее вписываем в круг, без циркуля не обойтись.

Центр окружности обозначаем O, через него проводим прямую до пересечения с окружностью. Одну из точек пересечения обозначаем A. Отрезок OA — диаметр окружности.
Находим середину отрезка OD, ставим точку E. Из центра окружности вверх до пересечения с окружностью восстанавливаем перпендикуляр. Это точка D.

Соединяем точки E и D. При помощи циркуля откладываем на радиусе точку C. Отрезок СD равен длине отрезка ED. Циркулем замеряем длину отрезка ED. Иглу ставим в точку E, ведем грифель до пересечения с радиусом. Вот и получили точку C.
Длинна отрезка DC — сторона пентаграммы. Замеряем ее, при помощи циркуля переносим на окружность. Для этого циркулем с отложенным расстоянием ставим еще четыре точки на окружности, поочередно соединив их, получаем пентаграмму.

Вот что интересно, если вершины полученной пентаграммы использовать для прорисовки звезды, она будет состоять из идеальных треугольников.

Применение в строительстве

Как уже говорили, неизвестно кто открыл золотое сечение, но все, что кажется нам красивым, имеет именно такое соотношение сторон. Примеров в природе очень много. Если рассматривать известные здания, то и там тоже есть та же закономерность.

Исаакиевский собор — можете посчитать ради интереса

Если вы хотите, чтобы ваш дом внутри и снаружи был привлекательным, запоминался и нравился, при создании или выборе проекта можно просчитать хотя бы основные пропорции. Внести корректировки в пропорции, возможно, не всегда легко, часто связано с дополнительными расходами. Но, если при создании проекта сразу держать в уме золотое сечение, вопросы сами по себе отпадают. На самом деле не так уж это сложно.

Например, вы хотите дом площадью около 100 квадратных метров. Длинную сторону можно принять за 12 метров. Тогда короткая находится как 62% от длинной и составит 7,44 метра. Можно сделать 7 метров или 7,5, можно увеличить до 8. Точное, до сантиметра соблюдение размеров совсем не обязательно. Важно соотношение. А «на глаз» даже в приближении смотрится гармонично. Площадь застройки в таком случае получается несколько меньше — 90-96 квадратов. Если вам надо больше — берите длинную сторону равной 13 метрам и снова считайте. Вроде как применять золотое сечение при создании плана дома понятно.

Если основные параметры строения имеют правильную пропорцию, в любом стиле здание смотрится интересно

Высота этажа в таком случае принимается как 32% от длинной части. Она составит 12*0,32 = 3,84 метра. В принципе, это соответствует нынешним представлениям о комфортных габаритах помещения, но при желании можно сделать высоту меньше. Примерно также рассчитываются, подбираются все остальные фрагменты дома.

Не стоит забывать, что дом должен вписываться также в ландшафт. Если есть какая-то доминанта — высокий холм, например, то просчитывать надо и соотношение с холмом, и с пропорциями участка. В общем, для создания гармоничной усадьбы очень многие факторы надо учитывать.

Не только прямые линии можно использовать. Правда с изогнутыми поверхностями работать сложнее, да и обходятся они дороже — нестандартное устройство всегда более затратное

По такому же принципу разрабатывают внутреннюю планировку, стараясь по возможности соблюдать требуемое соотношение. Но еще раз повторим: по возможности. Не зацикливайтесь на точном соответствии до сантиметра. Важна общая тенденция.

Золотое соотношение во внутреннем оформлении

Что еще дает золотое сечение кроме визуального наслаждения? Психологи говорят, что в интерьере, созданном по этому правилу человек чувствует себя более комфортно. Это, конечно, субъективно, но можно попробовать. Итак, вот как интерпретируют правило золотого сечения в дизайне интерьеров:

Если вы собираетесь разделить комнату на зоны, воспользуйтесь правилом. Это значит, что одна из частей должна быть около 62%, вторая — 38%.
Площадь, занятая предметами мебели, не должна быть больше чем 2/3.
При подборе мебели руководствуемся правилом: каждый средний предмет по габаритам относится к крупным так же, как маленький к средним.

При выборе цвета придерживайтесь примерно тех же правил:

Основной цвет составляет порядка 2/3, все дополнительные и акцентный — 1/3. Цвета выбирают сочетающиеся по определенным правилам.

Относительно мебели правило кажется непонятным, но это только на первый взгляд. Например, подбираем группу отдыха. Крупный предмет в этом случае — диван или софа. Средний — журнальный или кофейный столик, кресла. Мелкие — аксессуары. Так вот, размеры журнального столика не должны быть больше длинной стороны дивана, кресла — не больше его короткой стороны. Аксессуары по размерам не больше размеров столика или кресел. В идеале, они соотносятся с ними как 62% и 38%.

Пропорциональность — важная вещь

Почему не указывается точное соотношение? Потому что, во-первых, найти такие предметы нереально. Во-вторых, золотое сечение — это не только 62% и 38%. Это еще и последовательность Фибоначчи, следование которой также делает оформление гармоничным. Есть люди, у которых следование этой последовательности является «встроенной функцией». Им не надо считать, они выбирают основываясь на чутье и интуиции. Но если проанализировать их выбор, пропорции будут близки к идеальным. Вот так.

Золотое сечение в ландшафтном дизайне

При создании ландшафта на участке, принцип идеальных пропорций применяют, называя его правилом треугольника. В композиции должна быть одна доминанта, остальные ее составляющие лишь подчеркивают, оттеняют ее. Например, на участке есть большое дерево и вы хотите его обыграть. Оно и будет центром композиции — доминантой. Нанесите его на план, расчертите клумбу или рокарий, альпинарий — то, что хотите сделать.

Правило треугольника в садовом дизайне

От главенствующего растения или камня, под прямым углом проведите две линии. На этих линиях надо будет высадить более низкие растения. Причем второе по высоте не должно быть выше чем 2/3 от высоты основного объекта. Третий объект — не выше чем 1/3. Дополняют композицию еще более низкорослыми насаждениями. Это коротко о том, как применять золотое сечение в планировке посадок.

Но это не все. Растения надо подбирать по цветам — сочетание зелени разных оттенков, вкрапления цветов и декоративно-лиственных растений — все подчиняется тому же закону. Доминирующий оттенок составляет порядка 60%, дополнительные цвета — 30%, акценты — 10 %. Это если говорить о правилах подбора в одной группе. Но также надо согласовывать и весь план целиком — по размерам, высоте, цветам.

Высота крыши влияет как на эстетику дома, так и на чисто практические параметры. Включая, например, количество снега, которое будет задерживаться на скатах зимой, или полезную площадь мансардного этажа. Даже возможность смонтировать на кровле конкретное кровельное покрытие и то зависит от крутизны скатов.

Иными словами, решать, какой высоты должна быть крыша, по принципу «нравится или нет» нельзя. Нужно учесть много тонкостей, чтобы крыша, да и весь дом в целом, получились и красивыми, и практичными. Для упрощения этой задачи предлагаем разбить ее на три этапа.

Содержание

Этап №1: Минимальная и максимальная высота кровли по уклону

Подбор уклона кровли — один из важнейших этапов расчета стропильной системы. Но как он связан с расчетом высоты крыши?

Все просто: любую крышу можно представить как набор прямоугольных треугольников. В частности, для симметричной двускатной кровли скат — это гипотенуза, высота — один катет, а половина ширины дома — второй катет. Следовательно, при увеличении или уменьшении угла наклона ската меняется и высота крыши.

Поэтому, чтобы рассчитать высоту крыши по известному уклону используют формулу:

Здесь h — это высота кровли, c — расстояние между краем карнизного свеса и коньком, A — угол наклона ската.

Тангенс рассчитывают на калькуляторе или смотрят по таблицам Брадиса. Значения тангенса для некоторых углов приведены в таблице:

Угол наклона А, градусы	20	22	24	25	26	28	30	32
tg(A)	0.364	0.404	0.445	0.466	0.488	0.532	0.577	0.625
Угол наклона А, градусы	34	35	36	38	40	42	44	45
tg(A)	0.674	0.7	0.726	0.781	0.839	0.9	0.966	1
Угол наклона А, градусы	46	48	50	52	54	55	56	58
tg(A)	1.035	1.111	1.192	1.28	1.376	1.428	1.482	1.6

Из-за прямой зависимости от уклона кровли, перед тем как рассчитать высоту крыши дома, нужно сначала вычислить минимальные и максимальные углы наклона скатов. Они зависят от:

вида кровельного покрытия;
снеговой нагрузки на кровлю;
ветрового давления.

Уклон кровли в зависимости от кровельного материала

С кровельным покрытием проще всего: у всех материалов, кроме тех, что предназначены для монтажа на плоскую крышу, есть ограничение по минимальному углу наклона ската. У некоторых есть такое ограничение и по максимальному уклону. В частности, керамическую и цементно-песчаную черепицу нельзя монтировать на участки кровли, уклон которых больше 60°, а шифер недопустимо укладывать при угле наклона крыши 45° и более.

Если уклон ската меньше минимального для выбранного вида материала, то это не значит, что его в принципе нельзя использовать в качестве кровельного покрытия. Но затраты на устройство кровли сильно вырастут, поскольку под кровельным покрытием нужно будет сделать герметичный гидроизолирующий слой из специальной мембраны или полимерно-битумных материалов.

Влияние снеговой нагрузки на уклон и высоту кровли

После выбора кровельного материала нужно учесть снеговую нагрузку. В отличие от веса самого кровельного пирога, масса снеговой шапки на крыше сильно зависит от угла наклона скатов. Так, согласно нормативу СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» для простой односкатной или двускатной крыши:

при уклоне 30° и меньше, весь снег задерживается на крыше;
при уклоне 60° и больше, снег соскальзывает со ската вниз;
при уклоне от 30° до 60°, снег частично остается на скатах, причем с ростом угла наклона кровли снеговая шапка пропорционально уменьшается.

То есть, меняя уклон в диапазоне от 30° до 60°, мы меняем и расчетную нагрузку на стропильную систему. Это позволяет рассчитать минимально допустимый угол наклона и высоту кровли в зависимости от несущей способности стропильной системы.

Например, если стропильная система может выдержать до 150 кг/м 2 , а вес конструкций кровли равен 50 кг/м 2 , угол наклона скатов нужно подобрать так, чтобы снеговая нагрузка не превышала 100 кг/м 2 .

Это упрощенный пример, подробнее о расчете снеговой нагрузки и уклона кровли читайте здесь.

Учитываем ветровое давление

Если снеговую нагрузку большая высота крыши относительно высоты дома и, соответственно, крутые скаты снижают до нуля, то с ветровой нагрузкой все с точностью до наоборот.

С наибольшей силой ветер «давит» на вертикальные препятствия: сплошные заборы, стены зданий, рекламные щиты. С наименьшей — на горизонтальные поверхности. Следовательно, чем более пологая крыша, тем меньше прямое давление ветра на скаты. Но здесь важен баланс, поскольку при обтекании кровли воздушными массами на ее подветренной стороне создается подъемная сила. И она увеличивается с уменьшением высоты кровли.

Поэтому с точки зрения ветровой нагрузки оптимальным углом наклона крыши считается диапазон от 30° до 45°.

Этап №2: какой высоты должна быть крыша относительно дома

На первом этапе расчетов мы получили допустимые значения уклона и, соответственно, высоты крыши. Например, если ширина дома 10 м, а угол наклона скатов должен быть равен 25-45°, высота кровли должна быть в диапазоне от 2,33 м до 5 м. Что делать дальше? Рекомендуем воспользоваться правилом золотого сечения.

Золотое сечение — это официально самая красивая пропорция в мире, которая равна 62/38 или, если точнее, 1,618. Эта пропорция повсеместно встречается в природе, ее использовали знаменитые художники и, что важнее в нашем случае, архитекторы для создания своих шедевров.

Как использовать принцип золотого сечения в частном строительстве? Все просто: соотношение высоты крыши к высоте дома должно быть равно 38% и 62% соответственно. В этом случае кровля будет смотреться пропорционально, а не нависать над домом. Идеально точно выдержать такие пропорции крыши по отношению к дому, но допустимы и небольшие расхождения.

Приведем пример. Допустим, у нас есть здание, высота этажа у которого равна 3 м. Еще примерно 0,5 м приходится на цоколь. Какая высота крыши по отношению к дому должна быть в этом случае? Сложив высоту цоколя и этажа, получаем 3,5 м — это 62%. Следовательно, 38% — это примерно 2,15 м. Для удобства расчетов высоту дома можно просто разделить на 1,618.

Из этого примера видно, что чем выше дом, тем выше должна быть кровля. Так, если высота крыши одноэтажного дома по принципу золотого сечения редко превышает 3 м, то для двухэтажного здания она уже обычно более 4 м, а для трехэтажного приближается к 6 м. То есть на многоэтажных домах хорошо смотрятся крутые кровли, а на одноэтажных — относительно пологие.

Этап №3: высота крыши дома, оптимальная для мансарды

Во время последнего этапа разбираемся, как высота крыши относительно высоты дома зависит от назначения подкровельного пространства: нормы для чердака и для мансарды сильно отличаются.

Если под кровлей будет чердак, то ее высота особого значения не имеет. Даже под очень пологими скатами место для хранения вещей будет.

Другое дело, если планируется мансарда. В этом случае высота кровли прямо влияет на полезную площадь подкровельного жилого пространства. Причем по-разному, в зависимости от вида кровли:

у односкатных крыш площадь мансарды наибольшая при минимальном уклоне ската;
у двускатных и четырехскатных крыш полезная площадь мансарды тем больше, чем больше высота кровли;
у мансардных крыш полезная площадь определяется не высотой, а длиной пологой части кровли.

При этом учитывайте, что по высоте крыша все равно должна вписываться в пропорции золотого сечения и диапазон, заданный вычислениями максимально и минимального уклона.

Подведем итоги

Какая высота крыши должна быть:

рассчитанная в зависимости от оптимального уклона крыши или его диапазона;
соответствующая пропорциям золотого сечения относительно высоты всего дома;
позволяющая сделать просторную мансарду, если это необходимо.

Как правильно рассчитать высоту крыши:

по формуле h=c·tg(A), где c — это половина ширины дома, а А — угол между скатом и полом чердака;
по пропорциям золотого сечения 62/38, где 62% — высота коробки дома, а 38% — высота крыши.

Кроме того, при выборе высоты крыши нужно учитывать, что планируется в подкровельном пространстве: мансарда или чердак.

Сразу хочу оговориться, что точка зрения описанная в статье описывает общие принципы гармоничного восприятия домостроений. И если чей-то проект не вписывается в принцип описанный ниже это вовсе не означает, что проект неудачный.

Итак, с древних времен, люди искали гармонию. Гармонию во всех проявлениях окружающего мира и явлений. Какой человек воспринимается нами как наиболее гармонично сложенный, какие пропорции здания, вещи, предмета или явления окружающего мира наиболее комфортно воспринимаются нашим взглядом.

Результатом поисков гармонии стало понимание о так называемом "золотом сечении" - соотношении величин воспринимаемым человеком, как идеальное. Причем величинами могут быть не только линейные размеры, но и угловые размеры, объемы, временные интервалы и математические величины.

Люди, чьи пропорции вписываются в золотое сечение подсознательно воспринимаются нами как хорошо сложенные

В данной статье я не буду подробно рассказывать о всех теоретических выкладках, связанных с золотым сечением, скажу одно - это действительно "работает", причем, работает во всех сферах жизни.

Примеры "работы" золотого сечения можно найти во многих природных явлениях, пропорциях человеческого тела, в математике и даже на финансовых рынках.

Чтобы не утомлять читателя формулами и определениями, работает принцип очень просто:

Если нам необходимо разделить какой-либо отрезок на две части, наиболее гармоничным нами будет восприниматься разделение, при котором две полученные части соотносятся друг с другом как 1,618.

Применительно в теме статьи, этот принцип широко используется в архитектуре и дизайне. Так, в идеале, геометрические размеры, объемы, наполнения и свободные пространства должны соотносится с коэффициентом 1,618.

В практике частного домостроения можно использовать данный коэффициент для определения общих пропорций дома. Наиболее гармонично смотрятся дома у которых отношение ширины к высоте составит значение 1,618.

Дом у которого реальная высота будет выбиваться из золотого сечения в большую сторону могут восприниматься нами как непропорциональные. Еще раз оговорюсь, что не всегда размеры, форма участка или иные моменты позволяют вписать дом в золотое сечение. Это отнюдь не означает что дом неэстетичен. Кроме того очень часто архитектурная концепция поселка подразумевает именно непропорциональные дома.

В двух домах, из-за особенностей участка,не соблюдены пропорции. В доме справа ситуация исправлялась внешней отделкой и вальмовой крышей.

Пропорции одноэтажных домов, как правило, ближе к золотому сечению чем двух- или трехэтажные, и потому, воспринимаются нами как более уютные.

Если же по различным причинам нам не удается вписать дом в золотое сечение, можно изменить ситуацию внешней отделкой или архитектурными элементами. При этом опять-же используем принцип золотого сечения. В качестве примера можно привести очень популярный проект комбинированного дома из камня и дерева.

Как видно высота и ширина дома соотносятся совсем не пропорциях золотого сечения. И вместе с тем, дом смотрится гармонично. Причина проста - в доме использованы две абсолютно разные фактуры - камень и дерево. Причем соотношение площадей поверхностей одного и другого материала соотносится примерно в пропорциях золотого сечения.

В общем, когда будете выбирать проект, или думать об отделке фасада дома, держите этот простой прием в голове!

Почему нас так привлекают строения древней архитектуры, при виде которых мы испытываем гармонию и умиротворение? Все они были построены на основе золотого сечения, данная зависимость прослеживается и в средневековье, и в современном мире. Математическая пропорция встречается повсеместно: это и ракушки моллюсков, и знаменитые картины художников, и строение человеческого тела, и даже египетские пирамиды. Сегодня расскажем простыми словами, как и, самое главное, зачем нужно использовать божественную гармонию чисел, и как она поможет в строительстве собственного дома и оформлении интерьера.

Просто о сложном: что это такое – правило золотого сечения

Винтовая лестница построена по принципу золотого сечения

Золотое сечение –это правило общей пропорции, которая создает универсальную композицию. Математики называют её формулой божественной гармонии или асимметричной симметрией.

ЭТО ИНТЕРЕСНО! Общее определение правила золотого сечения меньшая величина относится к большей, как большая к целому. Было рассчитано приблизительное число, равное 1,6180339887, это и есто коэфициент золотого сечения. Если смотреть в процентном соотношении, то в одном целом меньшая величина занимает 38%, большая- 62%.

Признано считать, что ЗС пришло к нам еще с древней Греции, но есть и такое мнение, что его греки подсмотрели у египтян. Если проанализировать архитектуру Египта того времени, можно чётко проследить соблюдение математической гармонии. Необычные свойства числовой зависимости стали причиной мистического отношения к золотому сечению:

практически все живые организмы можно привести к принципу числовой зависимости. Например, тело человека, количество семечек в подсолнухе, структуру ДНК, произведения искусства и вирусную бактерию;
данная зависимость чисел характерна только для биологических существ и кристаллов, все остальные неживые объекты природы крайне редко обладают золотой пропорцией;
именно математическая пропорция в строении биологических объектов оказалась оптимальной для выживания.

Экскурс в историю: кто придумал золотое сечение

Представление о золотой пропорции имели и древние греки, и египтяне. Но впервые ещё в 1509 году в книге «Божественная Пропорция», иллюстрации к которой принадлежат Леонардо да Винчи, монах Лука Пачоли дал научное определение правилу. Он видел в золотом сечении божественное единство:

маленький отрезок – это сын;
большой – отец;
весь отрезок – это святой дух.

Это интересно. Историки присваивают Леонардо Да Винчи определения термина золотого сечения, поскольку он долгое время изучал божественную закономерность и воплощал ее принцип в своих творениях.

Вторую жизнь ЗС получило в 1855 году благодаря философу Адольфу Цейзингу. Он доработал теорию до абсолютного идеала, и она стала универсальной для всех проявлений. Все это он описал в своей книге «Математическое Естество», на которое в свое время обрушилось много негатива и критики.

Золотое сечение в божественной пропорции

Принцип расчета и построения золотого сечения

Примеры пропорции золотого сечения можно видеть при строительстве многих архитектурных сооружений, только нужно знать, как правильно его увидеть. Для этого достаточно посмотреть на строение всего 5 минут.

Как определить число золотого сечения

С пропорцией ЗС связывают астронома из Италии Фибоначчи, он вывел ряд чисел, в котором значение каждого последующего равно сумме двух предыдущих. Сегодня эта закономерность известна как ряд Фибоначчи:

0, 1,1(0+1), 2 (1+1), 3 (1+2), 5 (2+3), 8 (3+5), 13 (5+8), 21 (8+13), 34 (13+21), 55 (21+34), 89 (34+55) и так до бесконечности;
если выполнить деление последующего числа на предыдущее – получится коэффициент ЗС.

Данную формулу применяют для расчета пропорций золотого сечения в любой отрасли, на практике чаще всего используют округленные значения 0,62 и 0,38.

Ряд Фибоначчи в церкви Покрова на Нерли

Как рассчитать золотое сечение на простейшем примере

Проще всего объяснить гармонию ЗС можно на примере обычного куриного яйца, точнее на удалении всех точек скорлупы от центра тяжести. Именно форма оболочки, а не её прочность, обеспечила выживаемость птиц столь долгое время и в любых условиях.

Если взять обычный отрезок, который состоит из нескольких маленьких, их длины относятся к большей величине как 0,62. Это показывает, как можно разбить целую линию для получения идеальной пропорции.

Простой пример золотого сечения в курином яйце

Как построить золотое сечение на примере прямоугольника и спирали

Если построить золотой прямоугольник, используя ряд Фибоначчи, он будет выглядеть как единое целое. Рассмотрим зависимость на примере:

нужно нарисовать квадрат со стороной 1 и рядом ещё один аналогичный;
над ними разместить квадрат со стороной 2;
слева гармонично помещается квадрат с гранью 3;
ниже – квадрат со стороной 5;
справа пространство займет квадрат с гранью 8;
площадь прямоугольника 8×13, в котором 13 — это следующее число ряда;
если разделить на калькуляторе следующее число на предыдущее, получится значение золотого сечения 1,62, причём, чем больше числа, тем меньшая погрешность в их отношении;
если по этому принципу построить спираль, каждую четверть витка она будет расширяться именно на значение ЗС.

Божественная гармония золотого сечения в архитектуре: фото древних построек и примеры современного строительства

Многие древние здания, которые сохранились до наших времен, подтверждают мнение, что они были построены по правилам идеальной пропорции. Это резиденции королей, церкви, общественные сооружения. Рассмотрим на примерах принцип золотого сечения в разных странах.

Тайны древнеегипетской архитектуры

В архитектуре Древнего Египта по правилам золотой пропорции была построена пирамида Хеопса. Глядя на творение строителей, можно увидеть треугольник с прямым углом, один катет которого является высотой, второй – половиной длины основания. Если взять отношение гипотенузы к меньшей стороне, получим идеальное значение 1,61950 или 1,62.

ЭТО ИНТЕРЕСНО! Форма пирамиды имеет еще одно неоспоримое свойство. В нем сталь становится прочнее, вода дольше сохраняет свежий вкус, и быстрее растут живые растения. Много лет ученые пытаются разгадать этот феномен, но покаего научное решение не найдено.

Было замечено, что пирамида улучшает психоэмоциональное состояние человека, в её области уменьшаются вредоносные излучения, пропадают геопатогенные зоны.

Идеальная пропорция золотого сечения в пирамиде

Идеальные пропорции в древней Греции

Идеальная пропорциональность делает архитектурные объекты запоминающимися. Яркий представитель ЗС из древней Греции – Парфенон, который возведен в 5 веке до нашей эры. Если взять отношение его высоты к ширине, получится практически идеальное число 0,618.

Ученые определили, что для абсолютного золотого числа нужно отнять от высоты 14 см и прибавить их к ширине. Учитывая строение сооружения, очень похоже, что это было сделано древними архитекторами Иктином и Калликратом намеренно, поскольку фасад немного сужается в верхней части и отклоняется от золотого прямоугольника. Но общие пропорции ЗС соблюдены.

Принцип идеальной пропорции в древнегреческом Парфеноне:
Памятники архитектуры средневековья

Прекрасным памятником истории архитектуры средневековья, сохранившимся до нашего времени, является собор Парижской Богоматери или Нотр-Дам де Пари.

В здании очень заметно желание архитектора соблюсти гармонию и целостность Анализируя строение, принцип ЗС можно видеть на нескольких участках

Архитектура России

Ряд Фибоначчи – это своеобразная матрица, с помощью которой анализируют любое архитектурное сооружение. Чтобы было проще ориентироваться, можно построить на принципе золотого сечения циркуль Фибоначчи.

Разметчик Фибоначчи построен по правилу золотого сечения Использовать циркуль можно практически на любом архитектурном сооружении Чтобы исследовать большие объекты, нужно отойти на некоторое расстояние и приложить циркуль

Золотое сечение в архитектуре Москвы

Выдающееся здание МГУ на Воробьевых горах было построено в послевоенное время. В те годы это было самое высокое строение, состоящее из пяти композиционных групп, которые венчает центральная башня. Здесь чётко прослеживается треугольник с прямым углом, гипотенуза которого захватывает пристройки и проходит через угол здания.

В МГУ золотому сечению подчиняются высоты

Золотые пропорции прослеживаются и в работах русского зодчего Матвея Казакова

Кремлевское здание сената Пречистенский дворец Голицынская больница Дом союзов — благородное собрание

Использовал это прием и архитектор Василий Баженов, его здания причислены к историческим памятникам

Дом Пашкова

Архитектура в Санкт-Петербурге

Живым примером золотого сечения является Исаакиевский собор.

ЗС в Исаакиевском соборе

В первую очередь можно проанализировать его ширину, равную 400 единицам:

при делении числа 400 на значение золотого сечения получим приблизительно 248;
при дальнейшем делении 248/1,618=153;

основная часть собора вписывается в золотой прямоугольник, длинная сторона которого равна 400, ширина – 248. По высоте здания ЗС можно видеть у купола, благодаря этому внешнее восприятие памятника архитектуры становится гармоничным.

На фото чётко прослеживаются золотой треугольник и прямоугольник в Исаакиевском соборе

Приведем ещё несколько примеров золотого сечения в архитектуре Санкт-Петербурга.

Кунсткамера

Кунсткамера была построена ещё в 1718 году, руководил строительством немецкий архитектор Георг Маттарнови. Она представляет собой 2 корпуса по 3 этажа, между ними возведена куполообразная многоярусная конструкция в виде башни.Золотое сечение в соотношении сторон можно наблюдать в длине корпусов и в высотах разных уровней.

В башне по всей высоте четко прослеживается равнобедренный треугольник, а это значит, что Кунсткамера построена по общему принципу ЗС

Торговый дом Эсдерс и Схейфальс

ЗС в здании, возведенном в 1907 году, наблюдается в следующих размерах:

Композиция смотрится гармонично благодаря золотому соблюдению высотных величин.

Основной элемент здания — шпиль

Дом Советов

Дом Советов был возведен по проекту Троцкого в 1941 году, основной акцент выполняют портик по центру с 14 колоннами и скульптурный ансамбль. По обе стороны расположены два корпуса высотой в 5 этажей. Длина здания – 1472 единицы, если разделить его на значение Ф = 1,618, получим размерный ряд:

1472, 909, 562, 347, 214, 132, 81, 50. К ним относятся высота входа, всего сооружения, различных элементов.

Анализ длин и высот Дома Советов

Золотой прямоугольный треугольник идеально вписывается в центр здания, его вершина совпадает с вершиной Дома Советов, а гипотенуза заканчивается в конце бокового крыла. Если построить равнобедренный золотой треугольник, его грани будут проходить через точки в верхней части основного входа.

Очевидная пропорциональность Дома Советов

Примеры золотого сечения в современной архитектуре

В современной архитектуре формула расчёта золотого сечения позволяет проектировать уникальные формы, которые несут прочность, спокойствие и красоту.

Правило золотого сечения при строительстве частного дома

Многие архитекторы, которые разрабатывают проекты частных домов, используют правило золотого сечения. У клиентов создается ощущение, что все детали проработаны для максимально комфортного проживания. При грамотном выборе площадей жильцы на психологическом уровне ощущают умиротворение и успокоение.

Идеальные пропорции частного дома

Что нужно знать при проектировании фасада

В современном строительстве при проектировании домов кроме ряда Фибоначчи используют ещё один метод, основоположником которого был архитектор из Франции Ле Корбюзье. Он принимал за основу рост будущих владельцев усадьбы и, исходя их этого, рассчитывал параметры строения и комнат. Благодаря такому подходу дом получался не только гармоничный, но и максимально комфортный с индивидуальными чертами хозяев.

Золотое сечение в оформлении интерьера

Даже если дом возведен по типовому проекту, можно внутри его создать интерьер, максимально приближенный к идеальной пропорции 1:1,62. Например, благодаря дополнительным перегородкам или расположению мебельных групп, а также можно изменить дверные или оконные проемы, чтобы соотношение ширины к высоте было в золотом сечении.

Аналогичная ситуация и с цветовым оформлением интерьера, здесь действует упрощенное правило:

60% — основная палитра;
30% — дополнительный оттенок;
10% — близкий тон, который усиливает восприятие основного и дополнительного.

Правило 1/1,62 в интерьере должно сопровождаться во всем: в соотношении мебели к общей площади, в ее высоте по отношению к параметрам комнаты. Заключение

Принцип золотого сечения не является новым в архитектуре, поскольку в прежние времена здания строились не по типовым проектам, а с учетом индивидуальных особенностей будущих владельцев. Такие строения выглядят даже спустя многие года гармоничными и привлекательными. Интерьер, оформленный по правилам идеальной пропорции, позволяет грамотно использовать все площади.

Теперь вы сможете самостоятельно и правильно применить божественную гармонию математических цифр, планируя строительство дома или оформляя свой интерьер. Более того, интересную комбинацию цифр можно использовать и в экономике, и в расчете инвестиций и во всех деталях, с которыми соприкасается человек ежедневно.

Если у вас ещё остались вопросы, предлагаем посмотреть видео, в котором простыми словами разъяснен принцип действия золотого сечения:

Кровля является одним из важнейших элементов конструкции частного дома, поскольку препятствует проникновению атмосферных осадков, талых вод и холодных воздушных масс в помещения. Если знать, как правильно рассчитать высоту крыши и конька, ее устройство позволит самотеком отводить с кровельной поверхности влагу, не увеличивая нагрузку на систему стропил.

Необходимость проведения расчетов высоты крыши Дом будет выглядеть гармонично, при условии, что внешний вид кровли дополняет его архитектурное оформление. Для этого требуется грамотно вычислить высоту крыши по отношению к ширине дома. Давайте рассмотрим, как выполняется расчет высоты крыши, какие есть нюансы в расчетах. В соответствии с принятой терминологией, высотой конька – это расстояние между серединой основания кровельной конструкции и ее высшей точкой.

От величины данного параметра зависят такие характеристики:

Угол наклона скатов. Чем больше высота конька четырехскатной крыши, тем круче получается уклон кровли дома. В регионах, где зимой выпадает большое количество снега или в течение года часто идут проливные дожди, угол наклона скатов должен составлять 20 — 50 градусов.
Площадь кровельной поверхности. Чем крыша выше, тем большая у скатов площадь, а значит увеличиваются затраты на проведение монтажа. Это связано с большим количеством стройматериалов, требуемых для возведения стропильной системы.
Несущая способность кровельного каркаса. С увеличением высоты вес конструкции возрастает, как и нагрузка от слоев «пирога». По этой причине возникает потребность в усилении каркаса путем монтажа дополнительных элементов.

Имеется 2 методики, как узнать высоту крыши:

рассчитать искомую величину в зависимости от размера желаемого уклона;
сначала определиться с данным параметром, а потом только вычислять, какой при этом должен быть наклон скатов

Выбор высоты конструкции

При проектировании необходимо знать высоту кровли, поскольку эта величина оказывает существенное влияние на ее эксплуатационные характеристики.

Владение информацией, как определить высоту крыши дома, поможет просчитать и создать ее проект, который будет отвечать климату региона и назначению постройки. В результате кровля прослужит гораздо дольше и ей реже потребуется обслуживание.

При проектировании конструкции крыши нужно учесть следующее:

Среднегодовое количество осадков. Чем больше этот показатель, тем выше следует делать конек.
Ветровую нагрузку. На местности с сильными ветрами обычно строят малоэтажные постройки с покатой невысокой кровлей.
Назначение строения. Если проектом дома предусмотрено обустройство жилого мансардного помещения, тогда высоту конька нужно делать не меньше 2,5 метра.

Разобраться с тем, как высчитать высоту крыши и ее уклон, необходимо до того, как составлять проект, поскольку эти параметры влияют на особенности конструкции каркаса и выбор материала для перекрытия кровли.

Как правильно рассчитать и определить высоту крыши, по отношению к ширине дома.

Методика, как посчитать высоту крыши и конька, несложная. При проведении вычислений принято считать, что вертикальный срез кровли представляет собой равнобедренный треугольник, у которого основание равно ширине фронтона. При этом применяют математические формулы.

Далее, чтобы рассчитать высоту крыши, поступают следующим образом:

Ширину конструкции делят на 2.
Для определения уклона нужно выбрать угол между основанием и поверхностью кровельного ската.
Далее по таблице Брадиса определяют тангенс этого угла.
Половину значения ширины умножают на тангенс угла и получают высоту конька. Обычно этот параметр выбирают так, чтобы наклон кровли составлял 25-45 градусов.

Многие люди интересуются, как рассчитать высоту крыши.

Важно знать, что угол ее наклона и площадь тоже имеют значение. На вычисление высоты оказывают влияние такие факторы, как климатические условия региона проживания, материал кровли и обрешетки, личные пожелания и т. д.

Например, на скатах с низким углом наклона скапливается много снега зимой, что может повлечь за собой пролом кровли.

Однако при высоком коньке крыша становится более уязвима к сильному ветру. От размеров зависят не только практические показатели конструкции (прочность, долговечность), но и эстетические.

Особенности проектирования и основные параметры

Крыша защищает дом от влияния внешней среды, потери тепла и придает зданию законченный вид, поэтому важно правильно вычислять все размеры деталей, в том числе и высоту.

Чтобы понять, как правильно рассчитать высоту крыши, необходимо знать следующие параметры:

углы и количество скатов; тип;
как планируется использоваться чердачное помещение;
климатические факторы региона проживания (средняя скорость ветра, количество осадков зимой и т.д.);
личные предпочтения; характеристики обрешетки, кровли и стройматериалов.

Следует также учитывать параметры ребра (конька) крыши, т. к. от него в большей степени зависит строение стропильной системы и обрешетки.

К тому же он оказывает влияние на общую высоту. Если не знать характеристики ребер, то будет трудно рассчитать оптимальную площадь кровли, и как следствие, количество строительных материалов для дальнейшей работы.

Вид утеплителя тоже оказывает влияние на параметры. При правильном выполнении всех расчетов можно построить не только прочную, долговечную крышу, но и сэкономить на закупке материалов.

Вы будете точно знать их необходимое количество и не придется переплачивать за излишки, которые потом не пригодятся.

Коньковый прогон используется в качестве стыка, соединяющего два ската кровли (как у двускатной крыши).

На него опираются стропильные стойки, обрешетка и кровельный материал с двух сторон, поэтому он должен быть самым прочным во всей конструкции.

Произвести расчет оптимальной высоты конька можно по следующему правилу: длина конька равна половине длины пролета дома, умноженной на тангенс угла наклона.

Также верный расчет высоты крыши невозможно сделать, если не знать ее тип.

Чтобы рассчитать высоту крыши дома, нужно обратить внимание на угол скатов и характеристики стропильной системы.

В большинстве случаев угол ската варьируется от 8 до 45 градусов. Чем меньше угол, тем большая нагрузка приходится на стропильную систему (особенно в зимний период и при проведении работ на самой крыше), следовательно, потребуется дополнительное укрепление и корректировки в расчетах.

Однако при увеличении угла, возрастает стоимость постройки. Размер стропил определяется из их сечения и длины: чем они больше, тем большую нагрузку способна выдержать система.

Расчеты для разных типов

При односкатной крыше легче всего произвести расчеты и монтаж, для этого не требуется большого опыта в строительстве.

Для начала необходимо измерить ширину всего здания в сантиметрах. Используйте для замеров строительный уровень и рулетку.

После этого действия необходимо поделить полученное значение на второе число планируемого соотношения сторон.

Например, если вы планируете возводить конструкцию с соотношением 1:4, то ширину дома (в см) нужно разделить на 4, в итоге получается оптимальный вариант высоты с небольшой погрешностью.

Также нужно учесть отношение высоты крыши к высоте дома.

С двухскатной крышей может быть немного сложнее, т. к. необходимо точно знать размер угла наклона.

Для этого случая применима следующая формула: половина значения от ширины здания делится на тангенс угла наклона.

Например, тангенс угла 40 градусов равен 0.8, следовательно, половина ширины здания делится на 0.8.

Четырехскатная крыша сегодня набирает популярность благодаря своей прочности, привлекательному виду и возможности легко устанавливать двери и окна.

Есть два вида таких крыш:

шатровые четырехскатные. Они имеют одинаковую площадь, форму и длину для всех скатов в конструкции. Они отлично противостоят сильному ветру и способны выдержать высокую нагрузку;
вальмовые четырехскатные. Имеют сложную конструкцию, состоящую из двух трапециевидных и двух треугольных скатов (вальмов). Расходы на закупку материалов и постройку высоки, но данная конструкция позволяет соорудить мансарду с окнами под крышей. Такой тип очень уязвим перед ветрами, поэтому в регионах с преобладающими ветрами потребуются расходы на дополнительную защиту.

Для расчета оптимальной высоты четырехскатной крыши можно использовать формулу для двускатной. Только ширина дома должна делиться не на 2, а на 4.

Также необходимо обязательно рассчитать высоту стропильной системы и толщину досок в ней.

Сложность расчетов обусловлена более массивной конструкцией, под которую требуется установить опоры. Стандартная высота для таких крыш составляет около 2.5 м, с погрешностью 0.5 м.

Самой сложной для расчетов является мансардная кровля или вальмовая крыша (в народе ее называют «ломаной»). В конструкции предусмотрены два ската с изломами.

Как правило, такие крыши используются в случае, если из чердака планируется сделать мансарду.

Изначально необходимо вычислить все углы наклона. Можно воспользоваться формулой для двускатной крыши.

Важно придерживаться следующего правила: нижний угол должен быть более 40 градусов, а верхней в районе от 15 до 40.

Правильно рассчитанный конек и высота крыши напрямую влияют на ее внешний вид, долговечность и прочность.

Если вы не уверены, что можете самостоятельно произвести правильные расчеты, то обратитесь за помощью к специалисту.

Читайте также: