Информационное обеспечение системы архитектурно-строительного проектирования на основе эллипсоидных оболочек

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Свою преддипломную практику я проходил в Нижегородском Архитектурно-Строительном университете. Это многопрофильное учебное заведение, которое готовит специалистов высшего звена в области архитектуры и строительства, экономики и права, а также информационных технологий и менеджмента. Оно является государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования, реализующим основные профессиональные образовательные программы высшего образования в соответствии с лицензией на право ведения образовательной деятельности.

Кафедра «Информационных систем и технологий» поставила передо мной задачу: создание библиотечного элемента для графического программного пакета ArchiCAD, необходимого для проектирования зданий, на основе разбивки поверхности эллипсоида вращения, при использовании данного САПР.

Разработка проекта будет проводиться с использованием встроенного в САПР параметрического языка программирования - GDL-script.

1. Общие сведения

Цилиндрический свод-оболочка - безраспорная конструкция, работающая на поперечный изгиб как балка пространственной формы, свод - распорная конструкция, работающая преимущественно на осевые усилия. Для обеспечения последнего условия кривая свода принимается пологой, в то время как для повышения жесткости свода - оболочки целесообразна большая кривизна формы, наконец, продольная ось длинного цилиндрического свода-оболочки размещается параллельно перекрываемому пролету, а продольная ось свода - перпендикулярно ему. Стабильность формы цилиндрической оболочки обеспечивается торцовыми диафрагмами жесткости. Статическая работа, геометрическая форма и размещение в пространстве цилиндрического свода-оболочки существенно отличаются от работы свода.

Оболочки представляют собой тонкостенные жесткие конструкции с криволинейной поверхностью. Толщина оболочек весьма мала по сравнению с другими ее размерами. Тонкостенность конструкции исключает возможность работы оболочки на поперечный изгиб и обеспечивает ее работу на осевые усилия.

Геометрические и статические свойства оболочек зависят от их кривизны и ее непрерывности. Знак кривизны зависит от расположения центров радиусов кривизны по отношению к поверхности. При расположении центров по одну ее сторону имеет положительное значение, по обе стороны - отрицательное (рисунок 1.1).



Рисунок 1.1 - Оболочки положительной, отрицательной и двоякой кривизны

Для перекрытия круглых в плане помещений наряду с гладкими оболочками применяются ребристые, складчатые или волнистые своды и купола.

К оболочкам положительной гауссовой кривизны относятся все купольные оболочки (сфероид или эллипсоид вращения и т.п.), оболочки переноса (бочарные своды) и т.п. Характерным примером поверхности отрицательной кривизны является гиперболический параболоид, формируемый перемещением параболы с ветвями вверх по параболе ветвями вниз

Если поверхность оболочки в одном из направлений имеет конечную величину кривизны, а в перпендикулярном ему - нулевую, то ее называют оболочкой одинарной кривизны (цилиндрическая и коническая оболочка - коноид).

Оболочки являются пространственными конструкциями как по форме, так и по существу статической работы. Их большая по сравнению с плоскостными конструкциями несущая способность определяется не дополнительным расходом материалов, а только изменением формы конструкции, способствующей повышению её жесткости.



Рисунок 1.2 - Тонкостенные оболочки двоякой кривизны

1.1 Многоволновые оболочки

Волнистые своды и купола представляют собой варианты оболочек, гладкая поверхность которых заменена волнистой. Применение волнистой поверхности может быть вызвано статическими (устройство светопрозрачных включений по боковой поверхности волн или в их торцах) или композиционными требованиями. Наибольший пролет (206 м) перекрытия такими конструкциями достигнут в здании Дворца выставок в Париже (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Здание Дворца выставок в Париже

Перекрытие опирается только на три точки и состоит из трех взаимно пересекающихся волнистых парусных фрагментов, образующих сомкнутый свод. Для повышения жесткости и устойчивости конструкции железобетонная оболочка свода выполнена двухслойной с вертикальными связями-диафрагмами.

Оригинальные многоволновые оболочки предложены в Нижегородском архитектурно-строительном институте студентами-дипломниками Коровиным и Дёминым М.В. в 2007 году под руководством профессора, д.т.н. Павлова Г.Н. (рисунки 1.4 и 1.5).

Рисунок 1.4 - Многоволновая оболочка положительной кривизны

Рисунок 1.5 - Многоволновая оболочка двоякой кривизны

1.2 Геодезические оболочки

Во второй половине ХХ века и в XXI столетии большое распространение получили сферические геодезические оболочки, геометрической основой которых являются параметры правильных многогранников, в основном додекаэдра и икосаэдра. Равносторонние грани многогранников проецировались на сферу и затем получившиеся равносторонние сферические треугольники расчленялись на мелкие треугольники. Из этих треугольников путём группировки составлялись трёхгранные или шестигранные пирамиды, в результате чего поверхность купола получала характерный многогранный вид (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6

1.3 Жилые дома на основе малопролётных оболочек

В настоящее время интерес представляют попытки инженеров и архитекторов применять для строительства зданий малопролётные оболочки. Так в США есть много примеров проектирования и строительства жилых домов на основе малоролётных геодезических куполов (рис. 1.7).

Рисунок 1.7 - Американский опыт строительства куполов малого пролёта

Интересными являются попытки ряда архитекторов и инженеров применять сферические или иные оболочки в виде монолитных конструкций (рисунок 1.8).

а) б)

Рисунок 1.8 - а) Дома японской фирмы International Dome House, б) Проект жилого дома, предложенного архитектором В. Гребневым

В куполах малого пролёта оболочка является САМОНЕСУЩЕЙ конструкцией, позволяющей достигать высочайшей прочности при довольно малых затратах материалов и вспомогательных средств. Количество строительных операций минимальное.

Гармоничная форма пространства, прекрасная акустика, более выгодные принципы распространения света - требуется меньше источников освещения; пассивное солнечное отопление, естественная конвекция воздуха создают ощущение комфорта и обеспечивают как высокую работоспособность, так и располагают к душевному отдыху.

Особенности интерьера купольной конструкции позволят несравненно большую свободу планировки, соборные потолки, напоминающие храмовые, равномерность распределения света, тепла и звука. Купола отличаются превосходными световыми характеристиками, так как сферические формы имеют свойство рассеивать свет, в то время как прямоугольные поглощают его. Внутри купола всегда светлее, чем на улице, даже без внутреннего освещения. Акустические преимущества включают равномерное распределение звука, отсутствие резонирующего звука и на 30% меньше проникновение внешних шумов.

Теплопотери в любом здании обусловлены в первую очередь площадью соприкосновения с окружающей средой. Для купола эта величина на четверть меньше по определению. Кроме того, отсутствует самый сложный “мост холода” - примыкание фасада и кровли.

Дома на основе монолитных куполов уже несколько лет строятся в Японии.

2. ArchiCAD

ArchiCAD - графический программный пакет САПР для архитекторов, созданный фирмой Graphisoft. Предназначен для проектирования архитектурно-строительных конструкций и решений, а также элементов ландшафта, мебели и т. п.

При работе в пакете используется концепция виртуального здания. Суть её состоит в том, что проект ArchiCAD представляет собой выполненную в натуральную величину объёмную модель реального здания, существующую в памяти компьютера. Для её выполнения проектировщик на начальных этапах работы с проектом фактически «строит» здание, используя при этом инструменты, имеющие свои полные аналоги в реальности: стены, перекрытия, окна, лестницы, разнообразные объекты и т. д. После завершения работ над «виртуальным зданием», проектировщик получает возможность извлекать разнообразную информацию о спроектированном объекте: поэтажные планы, фасады, разрезы, экспликации, спецификации, презентационные материалы и пр. Поддерживает взаимодействие с различными инженерными программами через формат IFC.

2.1 Библиотечные элементы

Объекты

Параметрические элементы общего назначения. Различные железобетонные и металлические изделия, мебель, элементы визуализации (фигуры людей, деревья, автомобили и мн. др.). Особняком стоят объекты, не имеющие 3D-представления и используемые в основном при оформлении чертежей - стандартные таблицы, штампы и пр.

Источники света

Элементы дополнительного (помимо солнца) освещения. Параметры источников света в основном идентичны параметрам объектов. Отличие заключается в наличии ряда уникальных управляющих элементов (параметров): выключателя, регулятора цвета светового потока и его яркости.

Окна и двери

Специализированные параметрические элементы для вставки в стены соответственно окон и дверей. Стандартная библиотека ArchiCAD включает в себя прямоугольные, треугольные, многоугольные, арочные окна и двери, а также пустые проёмы разнообразных форм. Возможно устройство окон с четвертями различного вида. Окна могут быть угловыми. Ниши в стенах и пилястры в ArchiCAD тоже относятся к этому классу объектов. Особенностью окон и дверей является их зависимость от стен. Окно или дверь не может существовать вне стены (в виде отдельного оконного переплета, например).

Световые люки

В основном аналогичны окнам, но размещаются не в стенах, а в крышах. При установке автоматически привязываются к поверхности крыши, воспринимают её уклон и создают проём в крыше.

Концы стен

Специальные параметрические объекты. Представляют собой разнообразные утолщения, скосы и скругления торцов стен.

Лестницы

Объекты, представляющие собой аналог реальных лестниц. Параметры полностью аналогичны параметрам объектов, однако в связи с особой важностью данных элементов выделены в отдельный инструмент. Возможно создание новых типов лестниц в программе StairMAKER, поставляемой с ArchiCAD и интегрированной в программу. Доступны прямолинейные, криволинейные, винтовые лестницы, а также пандусы.

Достоинства и недостатки

Основным преимуществом программы является естественная взаимосвязь между всеми частями проекта. Технология «виртуального здания» (BIM, ЦМО) позволяет работать не с отдельными, физически никак не связанными между собой чертежами, а со всем проектом в целом. Любые изменения сделанные, например, на плане здания, автоматически отобразятся (перестроятся, перерассчитаются) на разрезах, видах, в спецификациях, экспликациях и пр. Такой подход обеспечивает значительное сокращение времени проектирования. Кроме того, при правильной работе с виртуальным зданием, гарантировано обнаружение и устранения большинства проблем, которые обязательно проявились бы на более поздних этапах проектирования или, что ещё хуже, уже на строительной площадке.

Благодаря большому количеству настроек стандартных инструментов, объекты настраиваются в соответствии с пожеланиями пользователя.

ArchiCAD позволяет работать над одним проектом группе архитекторов. Развитая система групповой работы (teamwork) также сокращает время проектирования и способствует недопущению несоответствий в частях проекта, разрабатываемых разными архитекторами. В 13-й версии программы была представлена революционная технология Teamwork 2.0, обеспечивающая непревзойдённую гибкость и целостность командной работы.

Начиная с 12й версии ArchiCAD разработчик выпускает дополнительные приложения, призванные расширить функционал базового продукта. Среди этих приложений:

MEP Modeler, предназначенный для создания, редактирования и импорта 3D-моделей инженерных коммуникаций в среде ArchiCAD

EcoDesigner, позволяющий проводить энергетические расчеты здания силами архитекторов

Virtual Building Explorer, предназначенный для создания интерактивной презентации созданного в ArchiCAD проекта.

Недостатком программы можно считать ограниченные возможности по созданию объектов со сложной, нестандартной геометрией (например, поверхности NURBS, скульптурное моделирование), что зачастую не позволяет проектировщику стандартными средствами реализовать все свои идеи в полной мере.

2.2 GDL-script

GDL - это параметрический язык программирования, подобный языку BASIC. С его помощью описываются объемные 3D-тела, например, двери, окна, мебель, и 2D-символы, представляющие эти объекты на плане этажа. Эти объекты называются библиотечными элементами.

Любой написанный на языке GDL библиотечный элемент имеет скрипты, которые представляют собой перечень команд GDL, с помощью который строятся 3D-фигуры и 2D-символы. Библиотечные элементы также имеют описательную информацию для проведения количественных расчетов в ArchiCAD.

Выполнение команд основного скрипта предшествует выполнению любого из скриптов.

2D-скрипт - содержит параметрическое описание 2D-чертежа. Получить доступ к бинарным 2D-данным библиотечного элемента (содержимое окна 2D-символа) можно с помощью команды FRAGMENT2. Если 2D-скрипт отсутствует, то бинарные 2D-данные используются для воспроизведения библиотечного элемента на плане этажа.

3D-скрипт - содержит параметрическое описание 3D-модели. Работа с бинарными 3D-данными (которые генерируются при выполнении операций импорта или экспорта) возможна посредством использования команды BINARY.

Скрипт спецификаций - содержит компоненты и описания, используемые в сметах элементов, компонент и зон. Описание бинарных данных спецификаций приводится в разделах Компоненты и Дескрипторы общего описания библиотечного элемента, а обращение к ним производится по команде BINARYPROP. Если скрипт спецификаций и основной скрипт отсутствуют, то в процессе построения списка смет используются бинарные данные спецификаций.

Скрипт интерфейса пользователя - позволяет пользователям определять страницы, посредством которых можно будет вводить и редактировать значения параметров библиотечного элемента вместо использования обычного списка параметров.

В скрипте параметров - для любого из параметров библиотечного элемента можно определить список возможных значений. Параметр, установленный в разделе параметров, используется в качестве значения по умолчанию при размещении библиотечного элемента на плане этажа.

Рисунок образца - воспроизводится в диалоговом окне установки параметров библиотечного элемента при просмотре активной библиотеки. Обращение к этому образцу производится из 2D- и 3D-скриптов по командам PICTURE и PICTURE2. В разделе комментариев библиотечного элемента может храниться относящаяся к нему произвольная текстовая информация. ArchiCAD и ArchiFM имеют свою среду написания GDL-скриптов, которая позволяет создавать скрипты, проверять их синтаксис и осуществлять визуализация описываемых объектов.

2.3 Простые фигуры

Простые фигуры GDL являются теми геометрическими элементами, на основе которых строятся сложные библиотечные объекты. Они являются основными строительными кирпичиками GDL. Размещение фигуры в трехмерном пространстве производится написанием ее команды в скрипте GDL. Команда фигуры состоит из ключевого слова, определяющего ее тип, и последовательности числовых величин или алфавитных параметров, которые задают ее размерные характеристики. Количество таких значений зависит от фигуры.

Команды средней сложности

Они немного сложнее не столько потому, что требуют навыков программирования, сколько потому, что описывают более сложные фигуры или абстрактные преобразования.

В 3D:

ELLIPS

CONE

POLY_

LIN_

PLANE

PLANE_

PRISM_

CPRISM_

SLAB

SLAB_

CSLAB_

TEXT

В 2D:

HOTSPOT2

POLY2_

TEXT2

FRAGMENT2

Эти команды обычно требуют определения большого количества значений по сравнению с простыми командами. Некоторые из них требуют задания значений статуса для визуализации ребер и поверхностей.

Сложные команды и дополнительные возможности

Команда данной группы являются наиболее сложными, либо вследствие сложности их геометрической формы, либо потому, что они требуют навыков программирования.

В 3D:

BPRISM_

BWALL_

CWALL_

XWALL_

CROOF_

FPRISM_

SPRISM_

EXTRUDE

PYRAMID

REVOLVE

RULED

SWEEP

TUBE

TUBEA

COONS

MESH

MASS

LIGHT

PICTURE

Здесь имеются команды, позволяющие создавать сглаженные криволинейные поверхности путем перемещения ломаной линии вдоль другой пространственной ломаной линии. Некоторые из фигур требуют задания в списке параметров значений покрытий их поверхностей.

Параметры

Язык GDL позволяет использовать вместо фиксированных числовых значений алфавитные переменные. Это способствует созданию параметрически настраиваемых объектов. Значения таких переменных указываются в диалоговых окнах установки параметров библиотечных элементов во время работы над проектом.

2.4 Трехмерное пространство в ArchiCAD

3D-модель создается в трехмерном пространстве, которое задается осями x, y и z основной системы координат; начало данной системы координат называется глобальным (основным). Если запустить ArchiCAD без вызова какого-либо документа, то начало основных координат появляется в нижнем левом углу чертежного листа. Кроме того, начало основных координат определяет также нулевой уровень всех этажей проекта. При размещении объекта в проекте его расположение на плане этажа определяется координатами x и y относительно основной системы координат. Его расположение относительно оси z может быть задано в диалоговом окне установки параметров объекта или определено непосредственно при его размещении в 3D. Это расположение выступает в качестве основы и значением по умолчанию для локальной системы координат объекта. Фигуры, описываемые в скрипте, будут размещаться относительно этой локальной системы координат.

Интерпретатор GDL

При выполнении скрипта GDL-интерпретатор ArchiCAD определяет для библиотечного элемента его место расположения, размер, угол поворота, задаваемые пользователем параметры и возможное зеркальное отражение. Затем он перемещает локальную систему координат в требуемое положение и приступает к отработке скрипта библиотечного элемента. Всякий раз, когда в скрипте встречается команда какой-либо фигуры, интерпретатор генерирует соответствующие ей геометрические примитивы. По завершению работы интерпретатора в памяти компьютера создается 3D-модель в двоичном формате, относительно которой, например, можно решать задачу построения реалистического изображения.

В ArchiCAD и ArchiFM помимо интерпретатора имеется еще и предкомпилятор GDL. Прежде, чем поступить на вход интерпретатора, исходный текст скрипта обрабатывается предкомпилятором, который создает удобный для компилятора код. Все это увеличивает скорость анализа скрипта. При изменении текста GDL-скрипта создается новый код. Структуры данных, конвертируемые из файлов других форматов (например, DXF, Zoom, Alias Wavefront), запоминаются в двоичном 3D-разделе библиотечного элемента ArchiCAD. Обратиться к данному разделу можно из скрипта GDL с помощью предложения BINARY

Схема разбивки гиперболической оболочки

Алгоритм, машинного выполнения чертежей, разбивки поверхности эллипсоида вращения на треугольные ячейки.

Рисунок 2.1 - Схема разбивки гиперболической оболочки

Для вычерчивания сети на полной поверхности эллипсоида необходимо сделать m/2 - кратный поворот участка с центральным углом В вокруг оси Z. При вычерчивании боковой проекции /фасада/ повороты производить только до оси X.

Вычисление координат узловых точек

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

- целые числа, начинающиеся от 1 (m = 1,2,3,….., М);

- десятичные числа, начинающиеся от 0.0;

- десятичные числа, начинающиеся от 1.0;

- номера ярусов (k = 1,2,3,….., К);

- общее число ярусов;

В = 2 • А;

Предусмотреть общий заголовок перед таблицами координат точек:

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СЕТЕВОЙ РАЗБИВКИ ЭЛИПСОИДА ВРАЩЕНИЯ (разбивки типа «ЭЧ - 360/m, b/n»)

Вывести на печать или в массив: Х1, У1, Z1, Х2, У2 , Z2, Д , Д1 ;

Если предусмотреть печать результата, то расположить данные в таблицу 2.1:

Таблица 2.1

№№ точек	х	у	z	№№ сторон	Длины сторон
1	Х1	У1	Z1	1	Д
2	Х2	У2	Z2	2	Д1
…….	……	……	……	…….	……

2) Цикл ТЦ для четных номеров ярусов (к = 2, 4, 6, …….)

Дано из начального шага: они при к = 2

Таблица 2.2

№№ точек	х	у	z	№№ сторон	Длины сторон
(2к - 1)	Х(2к - 1)	У(2к - 1)	Z (2к - 1)	-	Д
(2к)	Х(2к)	У(2к)	Z(2к)	(к+1)	Дк
…….	……	……	……	…….	……

3) Цикл НТЦ для нечетных номеров ярусов (к = 3, 5, 7, ……………)

Таблица 2.3

№№ точек	х	у	z	№№ сторон	Длины сторон
(2к - 1)	Х(2к - 1)	У(2к - 1)	Z (2к - 1)	-	-
(2к)	Х(2к)	У(2к)	Z(2к)	(к+1)	Дк
…….	……	……	……	…….	……

2.5 Работа в системе ArchiCAD

Для создания библиотечного элемента используется главное диалоговое окно библиотечного элемента системы ArchiCAD. Открыть его можно при помощи команд Файл->Новый библиотечный элемент. В этом окне можно производить отладку программы

Операторы программы записываются в специальном окне. Открыть его можно с помощью кнопки 3D-скрипт. Программа запускается путём нажатия на кнопку 3D-вид (рисунок 11). Результат работы программы в виде визуализированной оболочки отобразится в открытом окне 3D-вида (рисунок 12).

После того как библиотечный элемент отлажен, его нужно запустить. Для этого его нужно сохранить, нажав на кнопку вверху справа в главном диалоговом окне и выполнив команду сохранения, и открыть в проектном файле ArchiCAD, при помощи инструмента Объект, после чего будет выведено диалоговое окно для ввода параметров библиотечного элемента (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Главное диалоговое окно программы «Оболочка на основе эллипсоида вращения», с окошком для ввода исходных параметров



Рисунок 2.3 - Главное диалоговое окно библиотечного элемента в процессе отладки программы. (На рисунке видно окно 3D-скрипта, с частью текста программы, а также окно 3D-вида, с визуализированным видом оболочки)

Рисунок 2.4 - Диалоговое окно с окошком для ввода параметров при работе в окне плана этажа

3d-скрипт

Код основной программы

Программа «Оболочка на основе эллипсоида вращения»

Текст программы открывается при нажатии на кнопку 3D-скрипт в главном диалоговом окне (рис. 11 и 12)

DIM array[200][ 3]

-------------ввод исходных данных и вычисление координат первых трёх точек перед вызовом подпрограммы итерации 201------------

angle = 360 / m

d = _b / n

i=3

array[1][ 1] = SIN(2 * angle)

array[1][ 2] = COS(2 * angle)

array[1][ 3] = 0

array[2][ 1] = 0

array[2][ 2] = 1

array[2][ 3] = 0

do

start = array[i - 1][ 2]

finish = 0

GOSUB 201

1000 : y1 = middle

array[i][ 1] = y1 * SIN(angle)

array[i][ 2] = y1 * COS(angle)

array[i][ 3] = _b * SQR(1 - y1 * y1)

array[i + 1][ 1] = array[i][ 1] * (-1)

array[i + 1][ 2] = array[i][ 2]

array[i + 1][ 3] = array[i][ 3]

start = array[i][ 2] / COS(angle)

finish = 0

------ниже GOSUB 202 - это вызов подпрограммы итерации под номером 202-для вычисления координат чётных номеров точек-----------------

GOSUB 202

--------- ниже - вычисление координат следующих точек и организация процесса тиражирования типового участка тора

1001 : y1 = middle

array[i + 2][ 1] = y1 * SIN(2 * angle)

array[i + 2][ 2] = y1 * COS(2 * angle)

array[i + 2][ 3] = _b * SQR(1 - y1 * y1)

array[i + 3][ 1] = 0

array[i + 3][ 2] = y1

array[i + 3][ 3] = array[i + 2][ 3]

i = i+4

while i<90

goto 666

999 :

if (yarus1*2 + 2)>i then yarus2 = i/2 - 2

666:

h=0

for j=1 to m/2

if chiast="Целиком" then h=h+angle*2 !при этом рисуется целая оболочка

if chiast="Половина" then h=h+angle !при этом рисуется половина оболочки

if chiast="Секция" then h=168 !при этом рисуется одна секция

rotZ h

z= 1

------ниже GOSUB 2003 - это вызов подпрограммы визуализации граней нечётных номеров ярусов--------------------

GOSUB 2003

---------ниже - визуализация граней нечётных номеров ярусов-------------

If Vivod1="Нет" or j<>1 goto 1

print" ЭЛЛИПСОИД ВРАЩЕНИЯ "

print"___(верх эллипсоида)__________"

print"______________________________"

print" КООРДИНАТЫ ТОЧЕК "

print" разбивка типа",m,"/",_b,"/",n,"/",yarus1,"/"

print"__________________________________"

print" "

print" №№ X Y Z

print"__________________________________"

print" "

001 :

FOR i = 1 TO yarus1*2

Print i, array[i][1], array[i][2], array[i][3]

next i

1:

------ниже GOSUB 2004 - это вызов подпрограммы визуализации граней чётных номеров ярусов--------------------

GOSUB 2004

if Vivod2="Нет" or j<>1 goto 2

print" "

print" ЭЛЛИПСОИД ВРАЩЕНИЯ "

print"__(нижняя часть эллипсоида)_______"

print" КООРДИНАТЫ ТОЧЕК "

print" разбивка типа",m,"/",_b,"/",n,"/",yarus2,"/"

print"__________________________________"

print" "

print" №№ X Y Z

print"__________________________________"

print" "

FOR i = 1 TO yarus2*2

Print i, array[i][1], array[i][2], "-",array[i][3]

next i

2:

del top

NEXT j

END

Код подпрограмм

Подпрограмма итерации 201

FOR k = 1 TO 100

middle = start - (start - finish) / 2

dStart = SQR((array[i - 1][ 1] - start * SIN(angle)) ^ 2 + (array[i - 1][ 2] - start * COS(angle)) ^ 2 + (array[i - 1][ 3] - _b * SQR(1 - start * start)) ^ 2)

dFinish = SQR((array[i - 1][ 1] - finish * SIN(angle)) ^ 2 + (array[i - 1][ 2] - finish * COS(angle)) ^ 2 + (array[i - 1][ 3] - _b * SQR(1 - finish * finish)) ^ 2)

dMiddle = SQR((array[i - 1][ 1] - middle * SIN(angle)) ^ 2 + (array[i - 1][ 2] - middle * COS(angle)) ^ 2 + (array[i - 1][ 3] - _b * SQR(1 - middle * middle)) ^ 2)

IF ((dMiddle < (d + .00000005)) AND (dMiddle > (d - .00000005))) THEN GOTO 1000

IF (dMiddle > d) THEN finish = middle

IF (dMiddle < d) THEN start = middle

IF (dFinish < d) THEN

GOTO 999

endif

NEXT k

RETURN

Подпрограмма итерации 202

FOR k = 1 TO 100

middle = start - (start - finish) / 2

dStart = SQR((array[i][ 1] - start * SIN(2 * angle)) ^ 2 + (array[i][ 2] - start * COS(2 * angle)) ^ 2 + (array[i][ 3] - _b * SQR(start * start - 1)) ^ 2)

dFinish = SQR((array[i][ 1] - finish * SIN(2 * angle)) ^ 2 + (array[i][ 2] - finish * COS(2 * angle)) ^ 2 + (array[i][ 3] - _b * SQR(finish * finish - 1)) ^ 2)

dMiddle = SQR((array[i][ 1] - middle * SIN(2 * angle)) ^ 2 + (array[i][ 2] - middle * COS(2 * angle)) ^ 2 + (array[i][ 3] - _b * SQR(middle * middle - 1)) ^ 2)

IF ((dMiddle < (d + .00000005)) AND (dMiddle > (d - .00000005))) THEN GOTO 1001

IF (dMiddle > d) THEN finish = middle

IF (dMiddle < d) THEN start = middle

IF (dFinish < d) THEN

i = i + 2

GOTO 999

endif

NEXT k

RETURN

Подпрограмма визуализации чётных граней 2003

FOR i = 1 TO yarus1*2 STEP 2

if z = 1 then

pen color1

slab 3,th,

array[i][1]*rad, array[i][2]*rad, array[i][3]*rad,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad,array[i+1][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad,array[i+2][3]*rad

pen color4

lin_ array[i][1]*rad, array[i][2]*rad+dd, array[i][3]*rad,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,array[i+1][3]*rad

lin_ array[i][1]*rad, array[i][2]*rad+dd, array[i][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,array[i+2][3]*rad

lin_ array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,array[i+2][3]*rad,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,array[i+1][3]*rad

pen color1

slab 3,th,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad,array[i+1][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad,array[i+2][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad,array[i+3][3]*rad

pen color4

lin_ array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,array[i+1][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,array[i+2][3]*rad

lin_ array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,array[i+1][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,array[i+3][3]*rad

lin_ array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,array[i+3][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,array[i+2][3]*rad

endif

if z = -1 then

pen color1

slab 3,th,

array[i][1]*rad,array[i][2]*rad,array[i][3]*rad,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad,array[i+1][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad,array[i+3][3]*rad

pen color4

lin_ array[i][1]*rad,array[i][2]*rad+dd,array[i][3]*rad,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,array[i+1][3]*rad

lin_ array[i][1]*rad,array[i][2]*rad+dd,array[i][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,array[i+3][3]*rad

lin_ array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,array[i+1][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,array[i+3][3]*rad

pen color1

slab 3,th,

array[i][1]*rad,array[i][2]*rad,array[i][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad,array[i+2][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad,array[i+3][3]*rad

pen color4

lin_ array[i][1]*rad,array[i][2]*rad+dd,array[i][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,array[i+2][3]*rad

lin_ array[i][1]*rad,array[i][2]*rad+dd,array[i][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,array[i+3][3]*rad

lin_ array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,array[i+2][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,array[i+3][3]*rad

endif

z = z*(-1)

NEXT i

RETURN

Подпрограмма визуализации нечётных граней 2004

FOR i = 1 TO yarus2*2 STEP 2

if z = 1 then

pen color2

slab 3,th,

array[i][1]*rad, array[i][2]*rad, -array[i][3]*rad,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad,-array[i+1][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad,-array[i+2][3]*rad

pen color4

lin_ array[i][1]*rad, array[i][2]*rad+dd, -array[i][3]*rad,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,-array[i+1][3]*rad

lin_ array[i][1]*rad, array[i][2]*rad+dd, -array[i][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,-array[i+2][3]*rad

lin_ array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,-array[i+1][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,-array[i+2][3]*rad

pen color2

slab 3,th,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad,-array[i+1][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad,-array[i+2][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad,-array[i+3][3]*rad

pen color4

lin_ array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,-array[i+1][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,-array[i+2][3]*rad

lin_ array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,-array[i+1][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,-array[i+3][3]*rad

lin_ array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,-array[i+2][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,-array[i+3][3]*rad

endif

if z = -1 then

pen color2

slab 3,th,

array[i][1]*rad,array[i][2]*rad,-array[i][3]*rad,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad,-array[i+1][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad,-array[i+3][3]*rad

pen color4

lin_ array[i][1]*rad,array[i][2]*rad+dd,-array[i][3]*rad,

array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,-array[i+1][3]*rad

lin_ array[i][1]*rad,array[i][2]*rad+dd,-array[i][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,-array[i+3][3]*rad

lin_ array[i+1][1]*rad,array[i+1][2]*rad+dd,-array[i+1][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad+dd,-array[i+3][3]*rad

pen color2

slab 3,th,

array[i][1]*rad,array[i][2]*rad,-array[i][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad,-array[i+2][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad,-array[i+3][3]*rad

pen color4

lin_ array[i][1]*rad,array[i][2]*rad+dd,-array[i][3]*rad,

array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,-array[i+2][3]*rad

lin_ array[i][1]*rad,array[i][2]*rad+dd,-array[i][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad,-array[i+3][3]*rad

lin_ array[i+2][1]*rad,array[i+2][2]*rad+dd,-array[i+2][3]*rad,

array[i+3][1]*rad,array[i+3][2]*rad,-array[i+3][3]*rad

endif

z = z*(-1)

NEXT i

RETURN

Скрипт параметров

values "Vivod1" "нет","да"

values "Vivod2" ""нет","да"

values "chiast" "Целиком","Половина","Секция"

Скрипт интерфейса

ui_page 1

ui_button ui_next, ">>" ,300,202,50,20

Надписи

ui_outfield "Выводить координаты, верх", 20, 2, 150, 15

ui_outfield " Выводить координаты, низ", 20, 22, 150, 15

ui_outfield "Количество точек на экваторе", 20, 42, 150, 15

ui_outfield "Высота купола", 20, 62, 150, 15

ui_outfield "Коэффициент", 20, 82, 150, 15

ui_outfield "Количество ярусов, верх", 20, 102, 150, 15

ui_outfield " Количество ярусов, низ", 20, 122, 150, 15

ui_outfield "Толщина граней", 20, 142, 150, 15

ui_outfield "Радиус экватора", 20, 162, 150, 15

ui_outfield "Наружный каркас", 20, 182, 150, 15

Ячейки

ui_infield "Vivod1", 180, 2, 65, 15

ui_infield "Vivod2", 180, 22, 65, 15

ui_infield "m", 180, 42, 65, 15

ui_infield "_b", 180, 62, 65, 15

ui_infield "n", 180, 82, 65, 15

ui_infield "yarus1", 180, 102, 65, 15

ui_infield "yarus2", 180, 122, 65, 15

ui_infield "th", 180, 142, 65, 15

ui_infield "rad", 180, 162, 65, 15

ui_infield "dd", 180, 182, 65, 15

ui_page 2

ui_button ui_prev, "<<" ,300,202,50,20

Надписи

ui_outfield "Цвет, верх", 20, 2, 150, 15

ui_outfield "Цвет, низ", 20, 22, 150, 15

ui_outfield "Цвет наружного каркаса", 20, 42, 150, 15

ui_outfield "Отображаемая часть", 20, 62, 150, 15

Ячейки

ui_infield "color1", 180, 2, 65, 15

ui_infield "color2", 180, 22, 65, 15

ui_infield "color4", 180, 42, 65, 15

ui_infield "chiast", 180, 62, 83, 15

2d-скрипт

project2 3,270,2

hotspot2 0,0

2.6 Примеры работы библиотечного элемента

Рисунок 2.5 - Примеры работы 3d-скрипта: а) разбивка типа 168 / 1 / 11 / 18; б) разбивка типа 156 / 0.8 / 15 / 18; в) разбивка типа 146 / 0.8 / 14 / 23; г) разбивка типа 146 / 1.5 / 22 / 33; д) разбивка типа 168 / 3 / 20 / 22; е) разбивка типа 80 / 1 / 5 / 5; ж) разбивка типа 120 / 0.6 / 3 / 4; з) разбивка типа 168 / 1 / 3 / 4; и) разбивка типа 146 / 0.8 / 14 / 23; к) разбивка типа 180 / 2 / 4 / 4

Рисунок 2.6 - Примеры работы скрипта интерфейса: а) Первая страница интерфейса; б) Вторая страница интерфейса



Рисунок 2.7 - Примеры работы 2d-скрипта: а) разбивка типа 168 / 1 / 11 / 18; б) разбивка типа 156 / 0.8 / 15 / 18; в) разбивка типа 168 / 3 / 20 / 22; г) разбивка типа 80 / 1 / 5 / 5

3. Организационно-экономический раздел

Данный раздел проекта включает в себя составление календарного плана разработки программного продукта, графика потребности в исполнителях, расчет затрат на разработку ПП, договорной цены на выполнение разработки ПП, определение инвестиционной стоимости ПП с позиции возможного покупателя и оценку эффективности приобретения программного продукта.

Техническое задание на разработку программного продукта

Требуется разработать библиотечный элемент для графического программного пакета ArchiCAD, необходимый для проектирования зданий, на основе разбивки поверхности эллипсоида вращения, при использовании данного САПР. Разработка системы включает в себя следующие этапы:

Анализ информационных потоков;

Разработка технического задания;

Составление алгоритма работы программы;

Разработка пользовательского интерфейса;

Разработка автоматизированной системы;

Тестирование автоматизированной системы;

Составление руководства пользователя;

Экономический анализ проекта и разработка вопросов БЖД;

Оформление пояснительной записки к проекту и графической части.

Состав и трудоемкость этапов представлены в таблице 3.2.

Определение трудоемкости работ по разработке проекта

Требуется разработать новый вид многоволновой оболочки, а именно купол с поверхностью, составленной из волновых секторов, расчленённых на многоугольные грани. Список исполнителей и их квалификация приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Исполнители разработки

Код исполнителя	Квалификация	Разряд тарифной сетки
1	Ведущий инженер	15
2	Инженер 1 категории	14
3	Инженер 2 категории	13

Календарный план разработки автоматизированной системы

Календарный план разработки программного продукта с учетом состава этапов работ и трудоемкости их выполнения отдельными исполнителями, а так же график потребности в исполнителях представлены на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 - Календарный план и график потребности в исполнителях

Таким образом, в соответствии с календарным планом продолжительность разработки программы составит 35 дней ( дней).

Определение стоимости программного продукта.

Расчет затрат на разработку программного средства

Затраты на разработку программного продукта представляют собой стоимостную оценку используемых в процессе проектирования сырья, материалов, расходов на приобретение специального оборудования, оплату труда исполнителей и другие.

Затраты на разработку программного продукта рассчитывается по формуле:

,(3.1)

где

- стоимость сырья и материалов;

- амортизационные отчисления по используемому в процессе разработки оборудованию (компьютеры) за период выполнения работ;

- основная зарплата разработчиков;

- дополнительная зарплата разработчиков;

- отчисления на социальные нужды (единый социальный налог);

- прочие прямые расходы;

- накладные расходы.

Расчет стоимости сырья и материалов

Так как разрабатываемый комплекс является программным продуктом и как такового сырья при его разработке не используется, в расчет стоимости сырья и материалов включается стоимость бумаги, дисков, картриджей для прнтера и канцелярских принадлежностей.

Стоимость используемых для разработки ПП материалов в общем виде рассчитывается по формуле:

 (3.2)

где

Qi - расход i-го материала в соответствующих единицах измерения,

Цi - цена приобретения единицы i-го материала.

Расчет затрат на материалы представлен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Расчет затрат на материалы

№ п/п	Наименование материалов	Единица измерения	Цена за единицу, руб	Расход на разработку ПП	Затраты, руб
1	Бумага	пачка	195	1	195
2	Канцтовары	-	-	-	70
3	Картридж для принтера	шт.	2300	0,25	575
4	Диск CD-RW	шт.	20	1	20
Итого:	860

Расчет амортизационных отчислений

Для выполнения разработки ПП используется компьютерная техника с первоначальной балансовой стоимостью 111300 руб. Согласно действующим нормам амортизации годовой размер амортизационных отчислений по используемому оборудованию установлен в размере 12,5% в год. При этом нормативное число дней работы компьютерной техники в году составляет 250 дней (дней).

Амортизационные отчисления за период разработки ПП можем определить по формуле:

(3.3)

где

Скомп - балансовая стоимость продукции на момент разработки программного продукта;

na - размер амортизационных отчислений.

(3.4)

Амортизационные отчисления за период разработки ПП определяется в сумме:

(3.5)

Расчет заработной платы исполнителей

В состав основной заработной платы включаются выплаты за фактически выполненную работу в соответствии с окладами, тарифными ставками и расценками всему персоналу, принимавшему участие в разработке.

Расчет основной зарплаты осуществляется на основе исходных данных по трудоемкости проектных работ и тарифных ставок исполнителей. Установленные Правительством РФ тарифные ставки (оклады) в единой тарифной сетке по оплате труда работников федеральных государственных учреждений с 1 февраля 2008 года составляют:

? 13 разряд - 4190 руб.

? 14 разряд - 4502 руб.

? 15 разряд - 4859 руб.

Зарплата одного исполнителя рассчитывается по формуле:

(3.6)

где:

- оклад для соответствующего разряда тарифной сетки;

- общая трудоемкость для i-го исполнителя в днях;

168 - месячный фонд рабочего времени в часах.

Расчет основной заработной платы исполнителей производится в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Расчет основной зарплаты исполнителей

Код исполнителя	Квалификация (разряд)	Тарифная заработная плата (оклад) руб. в месяц	Участие в этапах разработки	Затраты труда в чел./час	Основная заработная плата (руб.)
1	15	4859	1-3, 5	112	3239
2	14	4502	1-9	324	8682
3	13	4190	4-9	104	2594
Итого:	14515

Расчет дополнительной заработной платы разработчиков

В состав дополнительной зарплаты исполнителей включаются все виды выплат, надбавок и доплат из фонда зарплаты за проработанное и непроработанное время. Дополнительная зарплата рассчитывается по формуле:

, (3.7)

где

- основная заработная плата,

- нормативная дополнительная зарплата в процентах к основной (=18,2%).

Таким образом, дополнительная зарплата составит:

руб.

Оценка экономической эффективности использования ПП

Для определения экономической эффективности использования программного продукта инвестором рассмотрим 3 способа.

1) 1-ый подход к оценке инвестиционной стоимости ПП.

Будем оценивать инвестиционную стоимость ПП доходным методом.

При средней процентной ставке по депозитам в банках 1-ой категории надежности 10% годовых (коэффициент эффективности вложений капитала Е=0,1) капитализированная стоимость ПП составит:

(3.8)

руб.

Так как , то приобретение инвестором данного программного продукта будет выгодным. При этом экономический эффект инвестора от приобретения ПП составит:

(3.9)

2) 2-ой подход к оценке инвестиционной стоимости ПП.

Осуществляется с использованием приема дисконтирования - приведения стоимостных резервов, ожидаемых за период службы нематериального актива к ценности момента его приобретения. Так, за 5 лет срока полезной службы, общий размер чистого дохода составит:

 (3.10)

Общий размер дисконтированных чистых доходов инвестора от использования ПП в течение 5 лет составит на момент его приобретения сумму, равную:

(3.11)

где

(1+E)5 - коэффициент дисконтирования (приведения).

Тогда

Размер единовременных инвестиций покупателя на приобретение ПП по цене разработчика составит К=32374,69 (руб.).

Тогда общий чистый дисконтированный доход инвестора от использования ПП будет определяться:

(3.12)

ЧДД > 0 - приобретение инвестором данного ПП эффективно.

3) 3-ий подход к оценке инвестиционной стоимости ПП.

Учитывает получение инвестором ежегодных доходов в течение полезного срока службы ПП (Т = 5лет).

Дополнительный чистый доход:

Дополнительный чистый доход:

(3.13)

Данный вариант оценки инвестиционной стоимости ПП позволяет получать наиболее достоверные результаты ее оценки. Таким образом, при требуемой инвестором эффективности собственных капиталовложений в приобретение ПП на уровне Е = 0,1 (10% в год) максимальная инвестиционная стоимость продукта составит:

Сравнивая данную стоимость со стоимостью ПП, определенную разработчиком , делаем следующий вывод: т.к. , то есть приобретение ПП будет выгодно для инвестора.

Приобретение ПП по цене разработчика принесет инвестору приведенный интегральный эффект:

(3.14)

Ежегодная эффективность инвестиций инвестора в приобретении ПП составит Е = 0,152 (15,2% годовых).

Таблица 3.4 - Организационно-экономические показатели по результатам разработки, реализации и использования программного обеспечения

№ п/п	Наименование показателя	Ед. изм.	Количество
1	Затраты труда на разработку программного обеспечения (трудоемкость работ)	ч-дн	68
2	Количество привлекаемых исполнителей	чел.	3
3	Продолжительность разработки программного обеспечения по календарному плану	дн.	35
4	Стоимость разработки программного обеспечения	руб.	32374,69
Оценка приобретения и использования программного обеспечения покупателем-инвестором
5	Полезный срок службы	год	5
6	Норма амортизации нематериального актива	%	12,5
7	Экономический эффективный срок программного обеспечения	год	5
8	Ежегодные амортизационные отчисления	руб.	55,56
9	Снижение эксплуатационных затрат пользователя системы в виде сокращения расходов на з/п персонала	руб.	12949,88
10	Прирост чистой прибыли	руб.	4920,95
11	Ежегодный рост ЧД пользователя системы	руб.	11395,89
12	Коэффициент экономической эффективности	%	12,5
13	Капитализация ежегодного прироста дохода	руб.	49209,5
14	Чистый дисконтированный доход полученный в течении экономически эффективного срока службы системы	руб.	3016,27
15	Чистый дисконтированный доход от ежегодных доходов за период срока службы системы	руб.	43229,93

4. Теоретический раздел

В настоящее время трудно назвать такую область производственной или бытовой деятельности людей, в которой не использовались бы электротехнические и радиоэлектронные технологии. Развитие компьютерных и информационных секторов экономики привело к чрезвычайно быстрому развитию глобальных компьютерных информационных сетей.

Свыше 500 млн компьютерных терминалов, находящихся сейчас в мире на рабочих местах, наносят вред здоровью пользователей, являются причиной резкого роста "компьютерных" заболеваний. Это обусловлено не только особенностями сложного электронного устройства, но и спецификой условий труда, а также массовостью контингента пользователей ПЭВМ, в число которых входят и дети, чей организм наиболее восприимчив к воздействию неблагоприятных факторов. Работа на компьютере требует постоянного психоэмоционального, зрительного и мышечного напряжения, сосредоточенности, собранности и внимания.

Сегодня воздействие ЭМП (вследствие их большой распространенности и непредсказуемости отдаленных последствий) более опасно, чем радиационное воздействие. Электромагнитное загрязнение среды обитания переходит в разряд глобальных проблем, стоящих перед человечеством.

Современные требования к организации рабочего места оборудованного ПЭВМ

При размещении рабочих мест с ПЭВМ расстояние между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора) должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м.

Рабочие места с ПЭВМ в помещениях с источниками вредных производственных факторов должны размещаться в изолированных кабинах с организованным воздухообменом.

Рабочие места с ПЭВМ при выполнении творческой работы, требующей значительного умственного напряжения или высокой концентрации внимания, рекомендуется изолировать друг от друга перегородками высотой 1,5 - 2,0 м.

Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на расстоянии 600 - 700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.

Конструкция рабочего стола должна обеспечивать оптимальное размещение на рабочей поверхности используемого оборудования с учетом его количества и конструктивных особенностей, характера выполняемой работы. При этом допускается использование рабочих столов различных конструкций, отвечающих современным требованиям эргономики. Поверхность рабочего стола должна иметь коэффициент отражения 0,5 - 0,7.

Конструкция рабочего стула (кресла) должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы при работе на ПЭВМ, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины для предупреждения развития утомления. Тип рабочего стула (кресла) следует выбирать с учетом роста пользователя, характера и продолжительности работы с ПЭВМ.

Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным, регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстоянию спинки от переднего края сиденья, при этом регулировка каждого параметра должна быть независимой, легко осуществляемой и иметь надежную фиксацию. Поверхность сиденья, спинки и других элементов стула (кресла) должна быть полумягкой, с нескользящим, слабо электризующимся и воздухопроницаемым покрытием, обеспечивающим легкую очистку от загрязнений.

Требования к организации и оборудованию рабочих мест с ПЭВМ для обучающихся в общеобразовательных учреждениях и учреждениях начального и высшего профессионального образования.

Помещения для занятий оборудуются одноместными столами, предназначенными для работы с ПЭВМ. Конструкция одноместного стола для работы с ПЭВМ должна предусматривать:

- Две раздельные поверхности: одна горизонтальная для размещения ПЭВМ с плавной регулировкой по высоте в пределах 520-760 мм и вторая - для клавиатуры с плавной регулировкой по высоте и углу наклона от 0 до 15 градусов с надежной фиксацией в оптимальном рабочем положении (12-15 градусов);

- Ширину поверхностей для ВДТ и клавиатуры не менее 750 мм (ширина обеих поверхностей должна быть одинаковой) и глубину не менее 550 мм;

- Опору поверхностей для ПЭВМ или ВДТ и для клавиатуры на стояк, в котором должны находиться провода электропитания и кабель локальной сети. Основание стояка следует совмещать с подставкой для ног;

- Отсутствие ящиков;

- Увеличение ширины поверхностей до 1200 мм при оснащении рабочего места принтером.

Высота края стола, обращенного к работающему с ПЭВМ, и высота пространства для ног должны соответствовать росту обучающихся в обуви.

При наличии высокого стола и стула, не соответствующих росту обучающихся, следует использовать регулируемую по высоте подставку для ног.

Линия взора должна быть перпендикулярна центру экрана и оптимальное ее отклонение от перпендикуляра, проходящего через центр экрана в вертикальной плоскости, не должно превышать ± 5 градусов, допустимое ± 10 градусов.

Рабочее место с ПЭВМ оборудуют стулом, основные размеры которого должны соответствовать росту обучающихся в обуви.

Психическая, эмоциональная и информационная нагрузка на операторов ПВЭМ при современном уровне информатизации

Деятельность оператора, работающего на ПК, требует напряжения воли для обеспечения необходимого уровня внимания, что заставляет прилагать большие усилия и сопровождается последующим истощением энергетических ресурсов организма. Труд оператора характеризуется высоким уровнем психической нагрузки, так как на оператора возлагаются функции контролера, координатора. Поэтому у работающих на ПК людей могут отмечаться головные боли, плохой сон, снижение бодрости, работоспособности. Оператор ПК подвергается различного рода интеллектуальным, эмоциональным, зрительным нагрузкам.

Влияние и нормирование опасных и вредных производственных факторов при работе на ПВЭМ (освещение, шум, вибрация, ЭМП и И, химические вещества, электробезопасность)

Вредный фактор рабочей среды - фактор среды и трудового процесса, воздействие которого на работника может вызывать профессиональное заболевание или другое нарушение состояния здоровья, повреждение здоровья потомства.

Вредными факторами могут быть:

- физические факторы - температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое излучение, неионизирующие электромагнитные поля (ЭМП) и излучения - электростатическое поле, постоянное магнитное поле, электрические и магнитные поля промышленной частоты (50 Гц), широкополосные ЭМП и другие;

- химические факторы - химические вещества, смеси, в т. ч. некоторые вещества биологической природы (антибиотики, витамины, гормоны, ферменты, белковые препараты), получаемые химическим синтезом и/или для контроля которых используют методы химического анализа;

- биологические факторы - микроорганизмы-продуценты, живые клетки и споры, содержащиеся в бактериальных препаратах, патогенные микроорганизмы - возбудители инфекционных заболеваний;

- факторы трудового процесса.

Источники электромагнитных излучений в помещении, оснащенном компьютерами. Влияние ЭМП и на организм человека

Варианты воздействия ЭМП на человека разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и сочетанное с другими неблагоприятными факторами среды.

Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены.

Влияние шума, тока, химических реагентов на организм человека

Помимо перечисленных выше вредных факторов, связанных, прежде всего с визуальными и эмиссионными параметрами компьютеров и с особенностями работы с ПК. На пользователя могут оказывать неблагоприятное влияние также шум от работы самой ЭВМ и оборудования в помещении, тепловыделения и выделение вредных веществ в воздух рабочей зоны при эксплуатации ЭВМ. Кроме того, всегда имеется потенциальная опасность поражения электрическим током при пользовании устройством, питаемым электрической энергией, если не соблюдаются неукоснительно правила техники безопасности. При неправильной эксплуатации и подключении нескольких электроприборов к источнику питания существует опасность возгорания вследствие перегрузки.