Matematik i verkligheten Arkitektens matematik BO PALMQVIST Bo Palmqvist arbetar som arkitekt i Kungsbacka. Han är husbyggnadsarkitekt. Uppdragen varierar från industrier, bostadshus till offentliga byggnader. Hans uppgift är att rita de hus och de miljöer vi omger oss med. Yrket är till stor del av gestaltmässig karaktär, men det är till lika stor del ett tekniskt yrke där han konstruerar, formar och löser olika byggtekniska situationer. Ett av redskapen i hans hantverk är den gamla skolmatematiken. Den används helt omedvetet och är ett naturligt inslag utan funderingar över var i matematiken den hör hemma. Här följer några exempel på matematik i arkitektens verklighet. Negativa tal Vi arbetar med så kallade plushöjder för att bestämma vilken nivå en byggnadsdel eller mark ligger på. Ibland måste man bestämma en nivå som ligger under den valda + 0,0. Ex. Höjdskillnaden mellan balkongen och gatan är 3,59 m. Areaberäkningar När man ska beräkna byggnadsytan, fasadytan eller vilken yta det nu gäller så delas ytan in i lämpliga mindre områden som enkelt kan bestämmas. Vid statlig belåning skall alltid bostadsyta anges. För att bestämma arean av en tomt, som har en parallelltrapetsform, underlättar det om man vet hur arean enkelt beräknas Volymberäkning Många gånger behöver man räkna ut volymen i en byggnad för att t ex beräkna ventilationsbehovet. Som du ser i figuren beräknar vi volymen både på cylindrar och rätblock. Inverterat värde Olika väggar har olika värmeisolerande förmåga. Värmegenomgångskoefficienten kallas för kvärdet. k-värdet är det inverterade värdet av väggens totala värmemotstånd, Mtot. Pythagoras' sats Vid tillverkning av husgrunder anges alltid diagonalmåttet för att få räta vinklar i hörnen. Det fås enklast med hjälp av Pythagoras' sats a2 + b2 = c2 Likformiga figurer Man vill ha samma proportioner på två olika fönster på en fasad, men det skall vara olika storlek på fönstren. Reguladetri Beräkna materialkostnaden för en lagerhall som är 42 m lång. Man vet att 30 m kostar 154 000 kr. Med reguladetri får man då enkelt fram Trigonometri På ett tak behöver man bestämma längden på takstolens överram för att räkna ut hur många tegelpannor det går åt. cos 18° = 4,50/a a = 4,50/0,9511 a = 4,74 Cosinussatsen Många tomter har en triangelform och man känner alla sidornas längder. Med cosinussatsen kan man lätt bestämma arean av tomten. Analytisk metod Många gånger tar det längre tid att räkna sig fram till ett mått, än att rita upp situationen skalenligt och mäta sig fram. Noggrannheten räcker oftast till. Räkning med obekanta Inom byggnadsindustrin används ofta vedertagna grekiska bokstäver för olika begrepp Tecknen >, < används ofta för att slippa skriva mer än och mindre än osv Vid dimensionering av balkar m m jobbar man med obekanta variabler. Enligt vedertagen praxis står olika bokstäver för olika begrepp. l står för spännvidd q för kontinuerlig last P för punktlast osv