Sklenského čísla pro architekty a modeláře: od plochy k rozměrům
Zobrazení: 112
Praktický postup pro návrh pravidelného polygonálního půdorysu: ze zvoleného počtu stran a požadované plochy vypočítáme délku strany, obvod, apotému i poloměr pro CAD a 3D model.
Sklenského číslo má v architektuře smysl hlavně jako jednoduchý koeficient pro pravidelný polygonální půdorys. Architekt obvykle nehledá počet stran podle plochy. Mnohem přirozenější je zvolit například šestiúhelník či osmiúhelník a z požadované plochy vypočítat délku strany a rozměry potřebné pro výkres nebo 3D model.
Co přesně koeficient vyjadřuje
Pro pravidelný n-úhelník se stranou délky a platí:
A = K(n) · a2, kde K(n) = n / (4 · tan(π/n)).
Hodnota K(n) je bezrozměrná a popisuje pouze tvar. Skutečnou velikost dodá až délka strany. Pro jeden zvolený počet stran proto lze stejný koeficient použít pro půdorys v metrech, detail v milimetrech i digitální model v libovolných jednotkách.
Je důležité dodat, že označení Sklenského číslo není běžný termín architektonické praxe. Jde o účelné pojmenování tohoto normalizovaného plošného koeficientu v rámci zdejší matematické série, nikoli o náhradu zavedených nástrojů projektanta.
Nejužitečnější obrácený výpočet
Jestliže je znám počet stran n a požadovaná plocha A, délka strany je:
a = √(A / K(n)).
Z ní lze dopočítat další rozměry:
- obvod: p = n · a;
- poloměr opsané kružnice: R = a / (2 · sin(π/n));
- apotéma neboli poloměr vepsané kružnice: r = a / (2 · tan(π/n)).
Rozměr 2R udává vzdálenost mezi protilehlými vrcholy a 2r vzdálenost mezi protilehlými stranami. Právě poloměr nebo délku hrany lze zadat při konstrukci pravidelného mnohoúhelníku v CADu.
Příklad: osmiúhelníkový altán o ploše 30 m²
Pro pravidelný osmiúhelník je K(8) ≈ 4,828427125. Požadujeme-li ideální polygonální plochu 30 m², dostaneme:
a = √(30 / 4,828427125) ≈ 2,493 m.
Z tohoto výsledku vycházejí orientační rozměry:
- obvod přibližně 19,941 m;
- poloměr opsané kružnice přibližně 3,257 m, tedy 6,514 m mezi protilehlými vrcholy;
- apotéma přibližně 3,009 m, tedy 6,018 m mezi protilehlými stranami.
Tím vznikne přesný výchozí půdorys. Pokud však 30 m² znamená čistou užitnou plochu uvnitř stěn, musí se výpočet vztahovat k vnitřnímu obrysu. Tloušťka stěn, sloupy, dveře, instalace a další konstrukce skutečnou využitelnou plochu mění.
Porovnání modulů s pevnou délkou
Druhý praktický případ nastává, když jsou k dispozici stejně dlouhé konstrukční díly. Pro modul délky 2 m lze předem porovnat několik pravidelných půdorysů:
| Tvar | Počet dílů | Obvod | Plocha |
|---|---|---|---|
| Šestiúhelník | 6 | 12 m | 10,392 m² |
| Osmiúhelník | 8 | 16 m | 19,314 m² |
| Desetiúhelník | 10 | 20 m | 30,777 m² |
| Dvanáctiúhelník | 12 | 24 m | 44,785 m² |
Taková tabulka může pomoci při prvním porovnání pavilonů, přístřešků, pódií, dlažeb nebo parametrických modelů. Sama ale neříká, která varianta je konstrukčně, provozně nebo ekonomicky nejlepší.
Od výpočtu do CADu nebo 3D modelu
- Zvolte počet stran podle dispozičního a konstrukčního záměru.
- Ujasněte si, zda počítáte vnější zastavěnou, vnitřní čistou, nebo jinak vymezenou plochu.
- Vypočítejte K(n) a délku strany a.
- Dopočítejte R nebo r podle toho, jaký rozměr očekává použitý kreslicí nástroj.
- Vytvořte pravidelný polygon a nechte software nezávisle změřit jeho plochu.
- Teprve potom přidávejte tloušťky stěn, otvory, konstrukci, komunikace a vybavení a sledujte, jak se plocha mění.
Například příkaz POLYGON v AutoCADu vytváří rovnostrannou uzavřenou křivku a přijímá počet stran, poloměr vepsané či opsané kružnice nebo koncové body hrany. V Blenderu lze počet vrcholů a poloměr zadat u kruhových a válcových primitiv; manuál Blenderu popisuje také výplň typu triangle fan, tedy rozdělení plochy do trojúhelníků se společným středem.
Vzorce pro tabulkový procesor
Má-li buňka B2 počet stran a buňka B3 požadovanou plochu, lze použít následující zápisy:
K(n): =B2/(4*TAN(PI()/B2))
délka a: =SQRT(B3/(B2/(4*TAN(PI()/B2))))
obvod p: =B2*SQRT(B3/(B2/(4*TAN(PI()/B2))))
Názvy funkcí a oddělovače se mohou lišit podle programu a jazykového nastavení. Úhel π/n je v radiánech.
Kdy má smysl hledat počet stran podle plochy
Inverzní úloha z předchozího článku předpokládá pevnou délku strany a ptá se, kolik stran by měl mít mnohoúhelník s požadovanou plochou. V architektuře je to spíše okrajový scénář. Užitečný může být tehdy, když výrobní systém dovoluje pouze jeden rozměr panelu, počet panelů je zatím volný a návrhář hledá variantu nejbližší cílové ploše. Výsledný počet stran však musí být celé číslo a sousední varianty je nutné porovnat podle skutečné plochy, nikoli pouze zaokrouhlit reálný výsledek.
Co výpočet neumí
Koeficient pracuje jen s ideálním pravidelným mnohoúhelníkem. Neřeší únosnost, stabilitu, materiál, založení, požární bezpečnost, osvětlení, akustiku, bezbariérovost, únikové cesty, stavební předpisy ani cenu. Také nepozná, zda je pravidelný polygon pro konkrétní provoz vhodný. Je to rychlý geometrický podklad pro ranou fázi návrhu a kontrolu modelu, nikoli hotový projekt.
Návaznost na sérii
Základní definici vysvětluje článek Sklenského čísla pro začátečníky. Tabulku hodnot, numerickou inverzi a ukázkový kód obsahují Sklenského čísla v praxi. Tento článek na ně navazuje praktičtější otázkou: ne kolik stran má mít útvar se stranou jedna, ale jaké rozměry má mít předem zvolený pravidelný půdorys.
Zdroje
- Autodesk AutoCAD Help: POLYGON — způsoby zadání pravidelného mnohoúhelníku.
- Blender Manual: Mesh Primitives — počet vrcholů, poloměr a trojúhelníková výplň polygonální základny.
- Předchozí článek: Sklenského čísla v praxi: výpočty a inverzní úloha
- Následující článek: Obsahy pravidelných n-úhelníků pomocí Sklenského čísel
- Všechny články rubriky
Napište komentář
jaký šel, takového potkal
Jak se dnešní přísloví odráží v našem životě a jak naše chování a postoje ovlivňují lidi, které potkáváme?
Kráva zajíce nedohoní
Dnešní přísloví pojednává o realistických očekáváních a limitech schopností a o důležitosti přizpůsobení nároků reálným možnostem.
Dvakrát měř, jednou řež, aneb v podstatě, prostě, tedy a vlastně
Podívejme se na význam přísloví „Dvakrát měř, jednou řež“. Kdy se unáhlené kroky ukazují jako chyby? Proč je někdy lepší chvíli přemýšlet, než jednat?
Rozhovor s Michalem o Betwindu, část 1
Rozhovor s Michalem Králem o kapele Betwind jako pokračování mojí kytarové cesty. V první části nahrávka písně Figure
Drzé čelo lepší než poplužní dvůr
Co je vlastně drzé čelo a co přesně poplužní dvůr? A proč by mělo býti lepší? Málo známé přísloví ovšem opět velmi aktuální
Přání k Vánocům
Vánoční přání a nahrávka Chtíc, aby spal
Kiksylend na Portě
Jaké to bylo na letošní portě? Působení Kiksylendu na legendárním hudebním festivalu, nahrávky písní Kavárenský povaleč, Kateřina a MDŽ a dále…
Rozhovor s Michalem o Betwindu, část 2
Rozhovor s Michalem Králem o kapele Betwind jako pokračování mojí kytarové cesty. Ve druhé části píseň Ophelia
Vzpomínky nejen školní, část 1: Gymnázium
Úsměvné vzpomínky na léta nejen školní. Přeji příjemný poslech
Vzpomínky nejen školní, část 4: Gymnázium naposledy
Závěrečný díl školních vzpomínek
Foto z koncertů skupiny NAŠKRK, část I.
Galerie mých fotografií z koncertu skupiny NAŠKRK pořízené 15. 11. 2002. Foto: Roman Vokurek
Foto z koncertů skupiny NAŠKRK, část II.
Galerie mých fotografií z koncertu skupiny NAŠKRK v sále hotelu v Moravském Krumlově pořízené 7. března 2003. Foto: Roman Vokurek
K pramenům řeky Rokytné II.
Druhá výprava k pramenům posvátné řeky Rokytné tentokráte vedoucí z Moravského Krumlova do Tulešic. Průzkum proveden 19. 5. 2023. Autorem fotografií…
Mariánská kaple v zimě
Fotky z lokality zvané jako Mariánská studánka mezi obcemi Moravský Krumlov a Rokytná, tentokráte pod sněhovou pokrývkou. Fotky pořízeny 10. 12. 2023…
Výstup na Velký Lopeník
Druhá hřebenová výprava v nejkrásnějších horách světa, tedy v Bílých Karpatech, tentokráte zasvěcena dobytí Velkého Lopeníku (911 mnm). Výstup po…
Zima v Moravském Krumlově, část II.
Výběr zimních fotografií z Moravského Krumlova. Snímky pořízeny 2. 12. 2023. Foto: Petra
Podzim v Moravském Krumlově, část II.
Výběr podzimních fotografií z Moravského Krumlova. Snímky pořízeny 12. 11. 2023. Foto: Petra
K pramenům řeky Rokytné III.
Třetí výprava k pramenům posvátné řeky Rokytné tentokráte vedoucí z Tulešic do Tavíkovic. Průzkum neprobádanou, neprostupnou, nedotčenou, divokou,…
K pramenům řeky Rokytné I.
Výprava k pramenům řeky Rokytné, část první od soutoku s Jihlavou v Ivančicích do Moravského Krumlova. Průzkum proveden 22. 4. 2022. Autorem…
Jaro v Moravském Krumlově, část II.
Jarní galerie pořízená z moravskokrumlovského zámeckého parku 5. 5. 2024. Foto: Petra
Vražda Reeny Virk
V roce 1997 zmizela čtrnáctiletá Reena Virk z jihoasijské rodiny ve Victorii na ostrově Vancouver. Rekonstruujeme osudnou noc, vyšetřování, soudy s…
Vražda Pauly Gallant
V této epizodě se ponoříme do případu vraždy Pauly Gallant. Prozkoumáme, jak vyšetřovatelé využili kontroverzní policejní taktiku známou jako "Mr.…
Zvrhlý pár Paul Bernardo a Karla Homolka
V této mrazivé epizodě se ponoříme do jednoho z nejděsivějších případů kanadské kriminalistiky. Paul Bernardo a Karla Homolka byli na první pohled…
Vraždící policista
Jednoho chladného zářijového dne roku 1918 Mary Wilsonová, mladá nastávající matka, za podezřelých okolností krátce po příjezdu do Saskatoonu zmizí.…
Vražda Wayna Millarda
Epizoda o záhadné vraždě Wayna Millarda, úspěšného kanadského podnikatele a otce známého Delenna Millarda. Prozkoumáme okolnosti jeho smrti, která…
Zmizení Laury Babcock
V této epizodě se ponoříme do případu vraždy Laury Babcock, mladé ženy z Toronta, která záhadně zmizela v roce 2012. Prozkoumáme okolnosti jejího…
Vražda Tima Bosmy
Tim Bosma, kanadský otec a manžel, zmizel v květnu 2013 poté, co s dvěma neznámými muži odjel na testovací jízdu svého nákladního vozu, který…
Zločiny Russella Williamse
Na konci ledna 2010 ze svého domu beze stopy zmizela sedmadvacetiletá Jessica Lloyd. Kdo je za tento čin zodpovědný? Na policii je zavolán muž, aby…
Vraždy Roberta Picktona
Během osmdesátých a devadesátých let minulého století se začali ztrácet ženy z místa známého jako Downtown Eastside v kanadské metropoli Vancouver v…
Vyvraždění rodiny Johnson-Bentley
V srpnu 1982 se šest členů jedné rodiny vydalo na dvoutýdenní kempování na odlehlé místo ve Wells Parku v Britské Kolumbii. O měsíc později byly…
Výlet do neznáma
Píseň z alba Rozpaky, inspirovaná neznámou dívkou v modrém... Text i hudba byli napsány 9. 12. 2018.
Podzim
Báseň a píseň z alba Rozpaky vydaná v roce 2019. Báseň byla napsána za letní noci 21. 8. 2016, nevzpomínám si přesně, ale myslím, že nad sklenkou whisky.
Třešně a led
Píseň z alba Rozpaky inspirovaná událostmi prvních lednových dní roku 2003. Píseň patří všem, kteří toho roku tragicky zahynuli... Text byl napsán 4. 7. 2016. Hudba byla napsána 27. 8. 2016.
Světem vcelku
Píseň z alba Rozpaky. Inspirace všeobímající, tak trochu osobní výpověď. Pojednání o věcech těžko pochopitelných. Text byl napsán 29. 11. 2015. Hudba byla napsána v lednu 2016.
Změna
Píseň z alba Rozpaky inspirovaná podzimními událostmi roku 2003. Text byl napsán 24. 8. 2016. Hudba byla napsána 20. 12. 2018.
Čumísek
Píseň z alba Rozpaky inspirovaná událostmi roku 2003. Text byl napsán 9. 7. 2016. Hudba byla napsána 17. 12. 2018.
Takový jako tento
Píseň z alba Rozpaky inspirovaná jak jinak nešťastnou láskou. Hudba původně z anglickým textem byla napsána v září 2003. Text byl napsán 20. 2. 2016.
Služby zdarma
Píseň z alba Rozpaky inspirovaná nehynoucí touhou všelijakých obchodníků prodat vám cokoli. Text i hudba byli napsány 10. 5. 2017.
Málem omylem
Vzpomínka na první červencové dny roku 2003. Pokud se vám náhodou něco někdy nepovede, nesahejte na alkohol, je to velice zlý pán a nemá slitování. Text písně byl napsán 8. 5. 2017.
Tak dávno
Vzpomínka na první červencové dny roku 2003. Text i hudba byli napsány 10. 5. 2017.
Sklenského posloupnost: od trojúhelníku dál
Sklenského posloupnost řadí obsahy pravidelných mnohoúhelníků se stranou jedna od trojúhelníku dál. První členy, význam indexů, vysvětlení růstu a…
Obsahy pravidelných n-úhelníků pomocí Sklenského čísel
Jak pomocí vztahu S = Sₙ · a² vypočítat obsah pravidelného mnohoúhelníku s libovolnou délkou strany. Příklady pro trojúhelník, čtverec, šestiúhelník,…
Sklenského čísla pro architekty a modeláře: od plochy k rozměrům
Praktický postup pro návrh pravidelného polygonálního půdorysu: ze zvoleného počtu stran a požadované plochy vypočítáme délku strany, obvod, apotému…
Sklenského čísla v praxi: výpočty a inverzní úloha
Praktický návod k výpočtu K(n), tabulka hodnot od trojúhelníku po dvanáctiúhelník, přesnější asymptotický odhad a bezpečný algoritmus půlení…
Sklenského čísla pro začátečníky: od jednoho šestiúhelníku k celé rodině tvarů
Srozumitelný úvod do autorského pojmu Sklenského číslo. Na šestiúhelníku vysvětluje obsah pravidelného n-úhelníku se stranou jedna, obecný vzorec i…
Obecná teorie Sklenského čísel
Přesná definice autorsky pojmenované funkce K(n), odvození obsahu pravidelného n-úhelníku se stranou jedna, důkaz růstu, spojité rozšíření a…
Sklenského spektrum, kvantování polygonů a praktické aplikace teorie Sklenského čísel
Přesně formulovaná inverzní úloha: jak k zadanému obsahu najít nejbližší pravidelný mnohoúhelník se stranou jedna. Článek opravuje význam spektra,…
Pokročilé konstrukce v teorii Sklenského čísel
Analytické vlastnosti funkce K(x): přesná derivace, asymptotický rozvoj, diskrétní přírůstky, normalizace a metrika podle obsahu. Text důsledně…
Rozšířená struktura Sklenského čísel
Spojitý pohled na funkci K(x): integrál, inverzní úloha, derivace normalizace a přesný topologický význam metriky podle obsahu. Článek odstraňuje…
Dynamické a algebraické systémy v teorii Sklenského čísel
Přesný popis posloupnosti K(n), konečných diferencí a operace přenesené z kladných reálných čísel přes inverzní funkci K. Text vysvětluje uzavřenost,…
David Leisner: jak propojit tělo, techniku a smysl skladby
David Leisner vysvětluje souhru jemných a větších pohybů, přístup k výuce a střídání hudebního celku s analýzou. Podněty pro cvičení i otázky…
David Leisner: méně kontroly, více hudby
Rozhovor s Rosie Bennet o pouštění zbytečné kontroly, hudební frázi a pozorování bez sebeodsuzování. První díl série o Davidu Leisnerovi a jeho…
David Leisner: vlastní hudební hlas, tréma a důvěra
Osobitost interpreta, Schubertovy úpravy a tréma v rozhovoru s Benjaminem Tintem. David Leisner o důvěře v přípravu, pozornosti na pódiu a hudbě jako…
David Leisner: návrat po dystonii, tvorba a životní opora
Rozsáhlý rozhovor s Karlem Wohlwendem o dvanácti letech dystonie, návratu ke hře, skladbě, nahrávkách a partnerském zázemí. Leisnerovy zkušenosti v…
David Leisner o fokální dystonii: první objev není konec cesty
David Leisner podrobně o začátku dystonie, hraní dvěma prsty a čtyřech letech postupného návratu. Praktické otázky k pohybu, učení a hranicím jeho…
David Leisner: nejprve člověk, potom kytara
Opora nástroje, pohyblivé držení těla, dech a individuální výuka v rozhovoru s Rickem Coxem. Proč Playing with Ease není jen knihou o fokální…
David Leisner: co skrývá Bach, Ginastera, Villa-Lobos a Mertz
Čtyři skladatelé a čtyři světy v Leisnerových nahrávkách. Ozdobování Bacha, Ginasterova hravost, Villa-Lobosova lyrika a Mertzova fantazie jako…
David Leisner: širší hudební život, cvičení a cesta z dystonie
Guitar Talk s Heikem Ossigem o dystonii, soutěžích, smyslu cvičení, komorní hře i improvizaci. David Leisner propojuje zdravější hraní s otevřeným…
David Leisner: hudba za hranicemi prstů a koncertu
Předkoncertní rozhovor z ledna 2026: Mertz, Václav Matějka, Freedom Fantasies a album Dedications. David Leisner o významu partitur, nové hudbě a…
David Leisner: Playing with Ease, skladba a radost ze spolupráce
Rozhovor pro tonebase spojuje Leisnerův návrat z dystonie s knihou Playing with Ease, Schubertovými úpravami, komponováním a spoluprací s Eduardem…






Komentáře: 0