Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav geoinformačních technologií
Vizualizace prostorového umístění dřevostavby v terénu pomocí software SketchUp na lokalitě Mladkov – Petrovičky v okrese Ústí nad Orlicí Bakalářská práce
Vedoucí bakalářské práce:
Vypracoval:
Ing. Miroslav Matějík, Ph.D.
Jan Štěpán
BRNO 2013
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Vizualizace prostorového umístění dřevostavby v terénu pomocí software SketchUp na lokalitě Mladkov - Petrovičky v okrese Ústí nad Orlicí zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. V Brně, dne ……………………….
…….…………………….. Jan Štěpán
Poděkování Rád bych poděkoval panu Ing. Miroslavu Matějíkovi, Ph.D. za jeho odborné rady a trpělivost při vedení mé bakalářské práce. Dále děkuji Bc. Lukáši Grusovi za pomoc při zaměřování terénu a přepravu měřičských pomůcek.
Abstrakt Autor: Jan Štěpán Název bakalářské práce: Vizualizace prostorového umístění dřevostavby v terénu pomocí software SketchUp na lokalitě Mladkov-Petrovičky v okrese Ústí nad Orlicí Pro zobrazení co nejvěrnějšího modelu reálného prostředí nám nestačí pouze dvourozměrné zobrazovací metody. V určitých případech jako je např. prezentace domu zákazníkovi, je potřeba zapůsobit trojrozměrným modelem, aby měl lepší představu svém budoucím domu. Tato práce se zabývá tvorbou a řešením praktického příkladu umístění dřevostavby do terénu. Na základě dat ze zaměřování terénu byl vytvořen model terénu a do něj osazen model dřevostavby, přičemž model terénu i dřevostavby byl vytvořen pomocí software SketchUp. První část práce se zabývá teoretickými základy a legislativními požadavky pro osazování staveb do terénu. V druhé části je popsána praktická část osazení dřevostavby, zaměřování terénu a tvorba trojrozměrných modelů, a také základní informace o software SketchUp a jeho využití.
Klíčová slova: SketchUp, trojrozměrný model, osazení stavby do terénu, dřevostavba
Abstract Author: Jan Štěpán Title: The visualization of spatial location of wooden building in the field with using the SketchUp software on the location Mladkov – Petrovičky in the district Ústí nad Orlicí It is unsuitable to use 2D method to display perfect model of real surrounding, such as presentation of house to the customer. It is necessary to create 3D model of house, because of his imagination. This bachelor thesis is dealing with making and solution of practical example of location wooden building to landscape. Terrain model and wooden building model is created on the basis of dates from measurement. Model of terrain was created by software SketchUp. First part of thesis is deal with theoretical basis and legislative requirements for placement building to terrain. On the other hand in the second part is described practical part of placement wooden building, such as measuring terrain and creation 3D models. There is also basic information about software SketchUp and its use. Key words: SketchUp, 3D model, placement building in terrain, wooden building
Obsah 1
Úvod.......................................................................................................................... 9
2
Cíl práce .................................................................................................................. 10
3
Obec Mladkov......................................................................................................... 11
4
Dřevěné stavby ....................................................................................................... 12
5
4.1.
Historie dřevostaveb......................................................................................... 12
4.2.
Současné systémy dřevostaveb ........................................................................ 13
4.2.1
Masivní stavby .......................................................................................... 13
4.2.2
Skeletové stavby ....................................................................................... 14
4.2.3
Rámové stavby .......................................................................................... 15
Územní plánování ................................................................................................... 17 5.1
Úkoly územního plánování .............................................................................. 17
5.2
Podklady pro územní plánování ....................................................................... 18
5.3
Územní plán ..................................................................................................... 19
5.3.1 6
7
8
Pořízení územního plánu .......................................................................... 20
Umísťování budov do území .................................................................................. 21 6.1
Obecné požadavky na umisťování staveb ........................................................ 21
6.2
Vzájemné odstupy staveb ................................................................................. 21
6.3
Proslunění ......................................................................................................... 23
6.4
Výškové osazení objektu.................................................................................. 25
Volba parcely .......................................................................................................... 26 7.1
Informace o parcele .......................................................................................... 27
7.2
Vynětí půdy ze zemědělského půdního fondu ................................................. 29
7.3
Územní plán obce Mladkov ............................................................................. 30
Zaměření terénu ...................................................................................................... 32 8.1
Použité přístroje ............................................................................................... 32
8.2
Metodika .......................................................................................................... 33
8.3 9
Zpracování naměřených dat ............................................................................. 35
SketchUp ................................................................................................................. 36 9.1
Systémové požadavky ...................................................................................... 37
9.2
Instalace a první spuštění ................................................................................. 37
9.3
Ovládání a základní funkce .............................................................................. 39
9.3.1
2D kreslení ................................................................................................ 39
9.3.2
3D kreslení ................................................................................................ 41
9.3.3
Komponenty a skupiny ............................................................................. 42
9.3.4
Barvy a textury.......................................................................................... 42
9.3.5
Hladiny...................................................................................................... 44
9.3.6
Import výkresu .......................................................................................... 45
10 Osazení dřevostavby do terénu ............................................................................... 47 10.1
Tvorba modelu terénu................................................................................... 47
10.1.1
Tvorba vrstevnic ....................................................................................... 47
10.1.2
Import vrstevnic do SketchUpu ................................................................ 49
10.1.3
Tvorba 3D modelu terénu ......................................................................... 49
10.2
Tvorba modelu dřevostavby ......................................................................... 51
10.2.1
Projekt dřevostavby .................................................................................. 51
10.2.2
Vytvoření základních hladin ..................................................................... 52
10.2.3
Model základů........................................................................................... 53
10.2.4
Model 1NP ................................................................................................ 53
10.2.5
Model stropu ............................................................................................. 54
10.2.6
Model 2NP ................................................................................................ 55
10.2.7
Model střechy ........................................................................................... 55
10.2.8
Modely oken a dveří ................................................................................. 56
10.2.9
Model schodiště ........................................................................................ 56
10.3
Variantní řešení modelu dřevostavby ........................................................... 57
10.4
Osazení dřevostavby do terénu ..................................................................... 57
10.5
Tvorba řezů ................................................................................................... 59
10.6
Tvorba pohledů ............................................................................................. 60
11 Závěr ....................................................................................................................... 61 12 Summary ................................................................................................................. 62 Seznam použité literatury ............................................................................................... 63 Seznam obrázků .............................................................................................................. 65 Seznam tabulek ............................................................................................................... 67 Seznam příloh ................................................................................................................. 67 Přílohy............................................................................................................................. 68
1 Úvod Digitální modelování objektů nám pomáhá zpřesnit naši představu o reálném světě a rozvoj výpočetní techniky a softwarových nástrojů je prostředkem k dosáhnutí co nejvěrnějšího vyobrazení skutečnosti. Ještě v nedávné době zřejmě nikoho nenapadlo, jaké možnosti nám bude moci nabídnout moderní výpočetní technika nejen v oblasti stavebnictví ale prakticky ve všech technických i netechnických disciplínách. Do doby, než se objevili 3D grafické programy byli lidé odkázáni na svoji prostorovou představivost dvourozměrných dat (výkresů) zobrazených v určitém systému promítání. Ne každý má však takto rozvinuté vnímání a technickou představivost, a pro přiblížení záměru bylo zapotřebí vyrobit fyzický model objektu v odpovídajícím měřítku. V dnešní době se na trhu vyskytuje celá řada programů, které slouží k tvorbě trojrozměrných modelů, mimo programu SketchUp například AutoCAD, ArchiCAD, TurboCAD, které vývojáři ve spolupráci s uživateli neustále zdokonalují a snaží se je přizpůsobit podle názorů uživatelů. Právě jednoduchostí ovládání je SketchUp odlišen od ostatních programů, kde pro zobrazení trojrozměrného modelu potřebujeme pokročilejší výkresovou dokumentaci. SketchUp je nástrojem který nám umožňuje vytvářet modely a z nich následně výkresy nebo naopak. Na trhu je od září roku 2010 již osmá verze tohoto programu, který v současné době vlastní a vyvíjí společnost Trimble Navigation. Uživatelské prostředí a základní koncepce programu se však v různých verzích téměř nemění. Pro tvorbu výkresové dokumentace jsou však všeobecně vhodnější klasické CAD programy pracující ve dvourozměrném módu. Umísťováním staveb do území se lidé jistě zabývali už v dobách dávno minulých, když si vybírali místo pro svá obydlí, kde budou nejlépe chráněni před povětrnostními vlivy, zvířaty a také před osadníky z jiných kmenů či národů. Problematika umísťování budov a využívání území se časem vyvíjela a s rostoucí světovou populací by měla být neustále řešena. Je potřeba efektivně využívat územní zdroje tak aby mohl být zajištěn rozvoj společnosti a zároveň chráněno životní prostředí pro příští generace. V dnešní době je umisťování staveb a využívání území ošetřeno řadou legislativních požadavků tak, aby byl zajištěn i určitý komfort bydlení.
9
2 Cíl práce Cílem této práce je vytvoření trojrozměrného modelu dřevostavby a jejích variant v programu SketchUp a její osazení do vymodelovaného terénu v dané lokalitě. Vybral jsem si lokalitu v obci Mladkov – Petrovičky, jelikož zde žiju od narození a zdejší kopcovitá krajina je mi velice blízká. Dalším důvodem pro vybrání právě této lokality je to, že se v Petrovičkách ale i na opačném konci obce dochovaly zdejší dřevěné lidové stavby a v současné době se tu opět stavějí roubené domky. Pro osazení stavby v terénu je nutné prostudovat problematiku na základě legislativních požadavků, které jsou v práci citovány. Dalším cílem práce je právě zaměření vybrané plochy v terénu a vytvoření vrstevnicového plánu, ze kterého je vytvořen model terénu a výběr vhodného projektu dřevostavby. Rozhodl jsem se vytvořit vlastní projekt dřevostavby, včetně variantního řešení (podsklepený a nepodsklepený objekt), abych si lépe osvojil práci v AutoCADu. Pro práci na složitějším modelu, jakým je v tomto případě model terénu, je nezbytné si dobře osvojit práci se softwarem SketchUp. Ovládání programu a popsání základních i složitějších nástrojů a funkcí je v práci uvedeno. Posledním cílem práce je zhodnocení práce v programu na základě vlastních zkušeností.
10
3 Obec Mladkov Obec Mladkov leží v okrese Ústí nad Orlicí v Pardubickém kraji v blízkosti hranice s Polskem. Přibližně 11 km na východ leží město Králíky a 14 km západně se nachází město Žamberk. Mladkovská vrchovina, ve které obec Mladkov leží, je nejníže položenou a nejmenší částí Orlických hor. Průměrná nadmořská výška obce se pohybuje kolem 508 m n. m. Výměra katastru obce je 1280,544 ha. Počet částí obce 4 (Dolany, Mladkov, Petrovičky, Vlčkovice). Přihlášených obyvatel 543, hustota 41,70 obyvatel/km2. V obci se nachází několik zachovalých roubených domů (viz obr. 1), ve kterých občané dodnes bydlí nebo jsou využívány pro rekreační účely. Roubené domy v obci mají orientovánu štítovou stranu směrem na východ. V pohraničních oblastech, obydlených z velké části obyvateli německého národa převažovaly hrázděné stavby, ale v obci a blízkém okolí se nacházejí převážně roubené stavby.
Obr. 1: Ukázky lidové architektury v obci Mladkov
11
4 Dřevěné stavby Dřevo, jako materiál používaný pro stavění obydlí patří mezi nejstarší a nejvíce používané suroviny v historii lidstva. Vždyť první obydlí, které si člověk budoval, vytvářel ze dřeva a z kamene a to až do konce 18. století. Je předurčeno k takovému využití, poněvadž určitým jeho vlastnostem se nedokáže vyrovnat žádný jiný materiál, včetně moderních materiálů.
4.1.
Historie dřevostaveb Využití dřeva pro budování lidských obydlí je dokázán již ve starší a střední
době kamenné, kde se nalezly pozůstatky přístřešků a stanových obydlí. Budovali si je lovci a rybáři i s dalšími přírodními materiály, které měli k dispozici, jako jsou i kosti a kůže z ulovených zvířat. Dalším vývojem byli domy se svislými stěnami a konstrukčně oddělenou střechou v období mladší doby kamenné. Zde již uplatňovali také proutí, kterým se vyplétaly stěny a ty se poté vymazávaly hlínou. První stavby se svislými stěnami se stavěly přímo ve vodě na kůlech, zaražených do dna a v určité výšce nad hladinou (někdy až 2 metry) byla na kůlech vytvořena plošina, na které stály jednoduché dřevěné chatrče pevně spojené s plošinou. (Havířová, 2008) V rašeliništích se stavěly palisádové stavby, kde svislé stěny byly tvořeny kůly zaraženými těsně vedle sebe do země. Podlaha v těchto obydlích byla vytvářena jako povalový rošt, který byl spojený se svislými stěnami, a podlaha ležela přímo na rašelinovém podloží. Na pevném podkladu vznikly stavby pletivové, kde na podkladu ležely 3-4 příčné trámy, nesoucí povalový rošt, byly přibližně po jednom metru svislé kůly zaražené do země a prostor mezi kůly byl vypleten proutím a z obou stran omazán hlínou. Když člověk vynalezl první nástroje, mohl spojovat tyčoviny k sobě pomocí lýka a začal využívat vidlice ve větvích jako podporu pro vodorovné tyčoviny a také pro konstrukci střechy (viz obr. 2). Jako první konstrukční spoj lze považovat vytvoření otvoru a do něj vloženého čepu.
12
Obr. 2: První konstrukční spoje: a – spojení tyčoviny pomocí lýka, b – větvová vidlice a spojení lýkem, c – první otvor a čep (Havířová, 2008) Postupně začali lidé budovat stavby srubové, kde se stěny vyplétané proutím nahradily stěnou z kulatiny, která se kladla vodorovně na sebe a v rozích se spojovala. Tyto stěny plnily nejen funkci ochrany před povětrnostními vlivy ale také funkci nosnou. Později začaly být využívány hraněné a polohraněné profily a zdokonalovaly se rohové spoje. Srubové stavby se staví v téměř stejné podobě také v dnešní době. Předchůdcem současných (skeletových, rámových) staveb z tyčových prvků byly stavby s hrázděnou konstrukcí, které se objevily již ve středověku, a první přistěhovalci do Ameriky s sebou přinesli znalosti o stavění hrázděných konstrukcí. Pravděpodobně počátkem minulého století se objevily konstrukce hrázděné s poměrně vyspělými tesařskými spoji tyčovým prvků dřevěné kostry. Původně byly stěny těchto staveb stejně jako u staveb pletivových vyplétány proutí a omazány hlínou, teprve později byly vyzdívány. (Havířová, 2008)
4.2.
Současné systémy dřevostaveb Dnešní systémy dřevostaveb se vyvinuly ze staveb srubových a hrázděných a
z toho plyne základní rozdělení na stavby masivní a stavby z tyčových prvků. Stavby z tyčových prvků se dále dělí na stavby skeletové a stavby rámové. V dalších odstavcích budou uvedeny základní popisy jednotlivých konstrukčních systémů. 4.2.1 Masivní stavby Masivní dřevostavby vycházejí ze staveb srubových, které jsou popsány výše. V dnešní době by však obvodová stěna jen z kulatiny nesplňovala zákonné požadavky tepelné ochrany budov, případně by obvodová stěna musela mít tloušťku asi 40cm a proto se stěny realizují jako vícevrstvé, kde je vložena tepelná izolace. Další používané systémy masivních staveb jsou tvořeny vrstvami přířezů spojovaných do bloků vysušenými kolíky nebo lepením. Kolíky přijmou vlhkost z okolního dřeva a nabobtnají a tím zajistí pevné spojení vrstev. Tyto systémy nejsou tak náročné na vstupní surovinu 13
jako stavby srubové a roubené, jelikož je zde možné použít i méně hodnotné boční řezivo. Ukázka masivního dílce a způsoby vyskládání bloku z prken jsou na obrázku 3.
Obr. 3: Masivní dílce používané u dnešních systémů: a – sestavení masivního dílce spojeného kolíkem z tvrdého dřeva, b – různé možnosti vyskládání bloku z prken, c – vzorek skladby obvodové stěny s vrstvou tepelné izolace a dřevěným fasádním obkladem (Havířová, 2008) 4.2.2 Skeletové stavby Skeletová stavba je vytvořena z tyčových prvků, které přenášejí do základů zatížení jak svislá, tak vodorovná bez výztužného opláštění. Vychází z hrázděných staveb, avšak oproti nim se zde nenachází šikmé vzpěry. Sloupy jsou rozmístěny v daných osových vzdálenostech (modulu) a jsou usazeny přímo do základové konstrukce. Modulová síť je násobkem základního modulu 600 mm a může být: pravoúhlá, trojúhelníková nebo kruhová. Podle uspořádání jednotlivých prvků ve styčníku jsou rozlišeny čtyři základní nosné systémy pro skeletové stavby ze dřeva (viz obr. 4). U jednopodlažních budov jsou sloupy jednodílné na výšku podlaží a na nich jsou položeny hlavní nosníky, které mohou mít převislé konce. U vícepodlažních staveb může být sloup jednodílný průběžný, s dvoudílným hlavním nosníkem, který je připevněn ze stran ke sloupu. Další systémem je použití průběžného dvoudílného sloupu, kde je hlavní nosník připojen mezi oběma díly. U posledního systému je nosník i sloup jednodílný, sloup je průběžný a hlavní nosník může být připojen v libovolné výškové úrovni. (Havířová, 2008)
14
Obr. 4: Čtyři základní nosné systémy skeletových staveb ze dřeva (Havířová, 2008) 4.2.3 Rámové stavby Rámové stavby vychází také z hrázděných staveb ale ani zde se nenachází šikmé vzpěry. Tyto systémy se do Evropy dostaly z Ameriky. Využívá se zde dřevěný rám z přířezů jednotného profilu na výšku podlaží, a jelikož samotný dřevěný rám by nepřenesl vodorovné a šikmé síly je zde využito výztužné opláštění. Opláštění bylo původně tvořeno z prken kladených vodorovně nebo šikmo. Díky technologické vyspělosti se v dnešní době pro opláštění dřevěného rámu používají velkoplošné materiály, jako jsou např. OSB desky a další velkoplošné dřevotřískové materiály. Stojky jsou rozmístěny v osových vzdálenostech nejčastěji 600 nebo 625 mm, a pokud se dodržují tyto vzdálenosti, je potom snadné provést opláštění, jelikož velkoplošné materiály jsou vyráběny ve stejném modulu. Na obrázku 5 je zobrazena rámová konstrukce dřevostavby a výztužné opláštění. Velkou výhodou rámových dřevostaveb je možnost prefabrikace ve výrobních halách a tudíž se nemusí jednotlivé prvky sestavovat až na staveništi a tím je možno zkrátit dobu vystavení dřeva povětrnostním vlivům na minimum. Při vysokém stupni prefabrikace u panelových dřevostaveb je ve výrobní hale sestaven celý dřevěný rám, včetně izolace s instalačními rozvody, opláštěním z obou stran, osazení stěn okny a dveřmi a připojením zateplovacího systému. Na staveništi se provádí už jen sestavení a spojení jednotlivých dílců k sobě a přikotvení k základové desce.
15
Obr. 5: Nosná kostra rámové dřevostavby: a – dřevěná kostra rámové dřevostavby, b – výztužné opláštění (Havířová, 2008)
16
5 Územní plánování Územní plánování se zabývá řešením využitelnosti území a vytváří předpoklady k zabezpečení trvalého souladu všech přírodních, civilizačních a kulturních hodnot v území, zejména se zřetelem na péči o životní prostředí a ochranu jeho hlavních složek – půdy, vody a ovzduší. Řídí se podle zákona č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu. Tento zákon upravuje zejména cíle a úkoly územního plánování, soustavu orgánů územního plánování, nástroje územního plánování, vyhodnocování vlivů na udržitelný rozvoj území, rozhodování v území, možnosti sloučení postupů podle tohoto zákona s postupy posuzování vlivů záměrů na životní prostředí, podmínky pro výstavbu, rozvoj území a pro přípravu veřejné infrastruktury, evidenci územně plánovací činnosti a kvalifikační požadavky pro územně plánovací činnost.
5.1 Úkoly územního plánování Úkoly územního plánování dle § 19 zákona č. 183/2006 Sb. Úkolem územního plánování je zejména a) zjišťovat a posuzovat stav území, jeho přírodní, kulturní a civilizační hodnoty, b) stanovovat koncepci rozvoje území, včetně urbanistické koncepce s ohledem na hodnoty a podmínky území, c) prověřovat a posuzovat potřebu změn v území, veřejný zájem na jejich provedení, jejich přínosy, problémy, rizika s ohledem například na veřejné zdraví, životní prostředí, geologickou stavbu území, vliv na veřejnou infrastrukturu a na její hospodárné využívání, d) stanovovat urbanistické, architektonické a estetické požadavky na využívání a prostorové uspořádání území a na jeho změny, zejména na umístění, uspořádání a řešení staveb, e) stanovovat podmínky pro provedení změn v území, zejména pak pro umístění a uspořádání staveb s ohledem na stávající charakter a hodnoty území, f) stanovovat pořadí provádění změn v území (etapizaci),
17
g) vytvářet v území podmínky pro snižování nebezpečí ekologických a přírodních katastrof a pro odstraňování jejich důsledků, a to přírodě blízkým způsobem, h) vytvářet v území podmínky pro odstraňování důsledků náhlých hospodářských změn, i) stanovovat podmínky pro obnovu a rozvoj sídelní struktury a pro kvalitní bydlení, j) prověřovat a vytvářet v území podmínky pro hospodárné vynakládání prostředků z veřejných rozpočtů na změny v území, k) vytvářet v území podmínky pro zajištění civilní ochrany, l) určovat nutné asanační, rekonstrukční a rekultivační zásahy do území, m) vytvářet podmínky pro ochranu území podle zvláštních právních předpisů před negativními vlivy záměrů na území a navrhovat kompenzační opatření, pokud zvláštní právní předpis nestanoví jinak, n) regulovat rozsah ploch pro využívání přírodních zdrojů, o) uplatňovat poznatky zejména z oborů architektury, urbanismu, územního plánování a ekologie a památkové péče.
5.2 Podklady pro územní plánování Podklady pro územní plánování jsou uvedeny v § 25 a § 26 zákona č. 183/2006 Sb. Územně plánovací podklady Územně plánovací podklady tvoří územně analytické podklady, které zjišťují a vyhodnocují stav a vývoj území a územní studie, které ověřují možnosti a podmínky změn v území; slouží jako podklad k pořizování politiky územního rozvoje, územně plánovací dokumentace, jejich změně a pro rozhodování v území. Územně analytické podklady Územně analytické podklady obsahují zjištění a vyhodnocení stavu a vývoje území, jeho hodnot, omezení změn v území z důvodu ochrany veřejných zájmů, vyplývajících z právních předpisů nebo stanovených na základě zvláštních právních předpisů nebo vyplývajících z vlastností území, záměrů na provedení změn v území, zjišťování a
18
vyhodnocování udržitelného rozvoje území a určení problémů k řešení v územně plánovací dokumentaci.
5.3 Územní plán Územní plán je dokument, kterým se musí závazně řídit obce a upravuje využití území, jeho efektivní využití, při nenarušení ochrany krajiny. Skládá se z textové a grafické části. Jakákoliv stavba musí být v souladu s územním plánem, aby mohla dostat stavební povolení nebo např. územní rozhodnutí, případně musí stavební úřad projednat návrh na změnu. Územní plán je pravidelně aktualizován a každé dva roky je provedena úplná aktualizace územně plánovacích a územně analytických podkladů. Územní plán musí být dálkově přístupný a územní plán pro obec Mladkov je k nahlédnutí na stránkách obce s rozšířenou působností Králíky. Vybrané odstavce z § 43 zákona č. 183/2006 Sb. (1) Územní plán stanoví základní koncepci rozvoje území obce, ochrany jeho hodnot, jeho plošného a prostorového uspořádání, uspořádání krajiny a koncepci veřejné infrastruktury; vymezí zastavěné území, plochy a koridory, zejména zastavitelné plochy a plochy vymezené ke změně stávající zástavby, k obnově nebo opětovnému využití znehodnoceného území pro veřejně prospěšné stavby, pro veřejně prospěšná opatření a pro územní rezervy a stanoví podmínky pro využití těchto ploch a koridorů. (3) Územní plán v souvislostech a podrobnostech území obce zpřesňuje a rozvíjí cíle a úkoly územního plánování v souladu se zásadami územního rozvoje kraje a s politikou územního rozvoje. Územní plán ani vyhodnocení vlivů na udržitelný rozvoj území nesmí obsahovat podrobnosti náležející svým obsahem regulačnímu plánu nebo územním rozhodnutím. (4) Územní plán se pořizuje a vydává pro celé území obce, pro celé území hlavního města Prahy, popřípadě pro celé území vojenského újezdu.
19
5.3.1 Pořízení územního plánu O pořízení územního plánu rozhoduje zastupitelstvo obce podle § 44 zákona o územním plánování a stavebním řádu a to z důvodu: a) z vlastního podnětu, b) na návrh orgánu veřejné správy, c) na návrh občana obce, d) na návrh fyzické nebo právnické osoby, která má vlastnická nebo obdobná práva k pozemku nebo stavbě na území obce, e) na návrh oprávněného investora.
20
6 Umísťování budov do území Obecnými požadavky na využívání území a vymezováním ploch a pozemků se zabývá vyhláška č. 501/2006 Sb., o obecných požadavcích na využívání území. Umísťování obytných budov a jejich proslunění řeší ve čtvrté kapitole norma ČSN 73 4301.
6.1 Obecné požadavky na umisťování staveb Obecné požadavky na umisťování staveb jsou uvedeny ve vyhlášce č. 501 v § 23: (1) Stavby podle druhu a potřeby se umisťují tak, aby bylo umožněno jejich napojení na sítě technické infrastruktury a pozemní komunikace a aby jejich umístění na pozemku umožňovalo mimo ochranná pásma rozvodu energetických vedení přístup požární techniky a provedení jejího zásahu. Připojení staveb na pozemní komunikace musí svými parametry, provedením a způsobem připojení vyhovovat požadavkům bezpečného užívání staveb a bezpečného a plynulého provozu na přilehlých pozemních komunikacích. Podle druhu a charakteru stavby musí připojení splňovat též požadavky na dopravní obslužnost, parkování a přístup požární techniky. (2) Stavby se umisťují tak, aby stavba ani její část nepřesahovala na sousední pozemek. Umístěním stavby nebo změnou stavby na hranici pozemků nebo v její bezprostřední blízkosti nesmí být znemožněna zástavba sousedního pozemku.
6.2 Vzájemné odstupy staveb Vzájemné odstupy staveb musí splňovat zejména požadavky urbanistické, architektonické, životního prostředí, hygienické, veterinární, ochrany povrchových a podzemních vod, ochrany památek, požární ochrany, bezpečnosti, civilní ochrany, požadavky na denní osvětlení a oslunění a na zachování pohody bydlení. Odstupy musí dále umožňovat údržbu staveb a užívání prostoru mezi stavbami pro technická či jiná vybavení a činnosti, které souvisejí s funkčním využitím území (například sítě technického vybavení, dětská hřiště). Vzdálenost průčelí budov, v nichž jsou okna obytných místností, musí být nejméně 3 m od okraje vozovky silnice nebo místní komunikace. Tento požadavek se neuplatní u budov umísťovaných ve stavebních prolukách řadové zástavby a u budov, jejichž umístění je řešeno v závazné části územně plánovací dokumentace.
21
Vytvářejí-li rodinné domy mezi sebou volný prostor, vzdálenost mezi nimi nesmí být menší než 7 m. Vzdálenost rodinných domů od společných hranic pozemků nesmí být menší než 2 m. Ve zvlášť stísněných územních podmínkách může být vzdálenost mezi rodinnými domy snížena až na 4 m, pokud v žádné z protilehlých částí stěn nejsou okna obytných místností; v takovém případě se nemusí uplatnit požadavek na odstup od společných hranic pozemků. Vzdálenosti mezi obytnými budovami navzájem nebo obytnými budovami a budovami jiného účelu musí být takové, aby všechny byty splňovaly požadavky na proslunění podle a požadavky na denní osvětlení. Vzájemné odstupy a vzdálenosti se měří na nejkratší spojnici mezi vnějšími povrchy obvodových stěn, balkonů, lodžií, teras, dále od hranic pozemků a okraje vozovky pozemní komunikace. (ČSN 73 4301: Obytné budovy, 2004)
Obr. 6: Vzájemné odstupy staveb dle ČSN 73 4301 – Obytné budovy (Klimešová, 2005)
22
Vzájemné odstupy staveb je nutné dodržovat, aby byl zajištěn komfort pro uživatele staveb a kvůli mezilidským (sousedským vztahům). Je zapotřebí řešit odstupy staveb od hranic pozemku a staveb mezi sebou už v rámci projektu s přihlédnutím k možné budoucí zástavbě na sousedních pozemcích. Odstupy staveb mezi sebou a u přilehlé komunikace jsou zobrazeny na obrázku 6.
6.3 Proslunění Proslunění obytných místností je nezbytnou součástí pro celkovou pohodu bydlení. V kapitole 4.3 normy ČSN 73 4301 jsou uvedeny podmínky na proslunění a způsoby výpočtu doby proslunění. Všechny byty musí být navrhovány tak, aby byly prosluněny. Byt je prosluněn, jeli součet podlahových ploch jeho prosluněných obytných místností roven nejméně jedné třetině součtu podlahových ploch všech jeho obytných místností. U samostatně stojících rodinných domů, dvojdomů a koncových řadových domů má být součet podlahových ploch prosluněných obytných místností roven nejméně jedné polovině součtu podlahových ploch všech obytných místností bytu. Do součtu podlahových ploch z jedné strany prosluněných obytných místností ani do součtu podlahových ploch všech obytných místností bytu se pro tento účel nezapočítávají části podlahových ploch obytných místností, které leží za hranicí hloubky místnosti rovné 2,3 násobku její světlé výšky. Obytná místnost se považuje za prosluněnou, jsou-li splněny následující podmínky: a) půdorysný úhel slunečních paprsků hlavní přímkou roviny okenního otvoru musí být nejméně 25°, hlavní přímka roviny je přímka, která je průsečnicí této roviny s vodorovnou rovinou; b) přímé sluneční záření musí po stanovenou dobu vnikat do místnosti okenním otvorem nebo otvory, krytými průhledným a barvy nezkreslujícím materiálem, jejichž celková plocha vypočtená ze skladebných rozměrů je rovna nejméně jedné desetině podlahové plochy místnosti; nejmenší skladebný rozměr osvětlovacího otvoru musí být alespoň 900 mm; šířka oken umístěných ve skloněné střešní rovině může být menší, nejméně však 700 mm;
23
c) sluneční záření musí po stanovenou dobu dopadat na kritický bod v rovině vnitřního zasklení ve výšce 300 mm nad středem spodní hrany osvětlovacího otvoru, ale nejméně 1 200 mm nad úrovní podlahy posuzované místnosti; d) výška slunce nad horizontem musí být nejméně 5°; e) při zanedbání oblačnosti musí být dne 1. března a 21. června doba proslunění nejméně 90 minut. Požadovanou dobu proslunění pro den 1. března lze nahradit bilancí, při které je mimo přestupné roky celková doba proslunění ve dnech od 10. února do 21. března včetně 3 600 minut (jedná se o 40 dní s průměrnou dobou proslunění 90 minut). Při navrhování obytných budov se bere v úvahu stínění nejen dle současného stavu okolí, ale také možnost pozdějších změn v případě realizace výstavby podle podmínek územního rozhodnutí nebo podle regulačního plánu, popř. územního plánu, jsou-li pro dané území schváleny. (ČSN 73 4301: Obytné budovy, 2004) Pro posouzení doby proslunění se používají metody uvedené v této normě. Stanovení kontrolních bodů a úhlů pro výpočet proslunění je uveden na obrázku 7.
Obr. 7: Stanovení kontrolního bodu a úhlů neefektivního dopadu slunečního záření 24
6.4 Výškové osazení objektu Výškové osazení objektu znamená stanovení optimální nadmořské výšky podlahy prvního nadzemního podlaží, tedy stanovení 0,000 objektu. Mezi základní požadavky pro optimální stanovení 0,000 patří: a) Objem výkopů by měl být přibližně roven nebo o málo větší, než objem násypů; b) Vyrovnávací schodiště z upraveného terénu do 1. podlaží by nemělo být vyšší než 1,2 m; c) Možnost napojení domovní kanalizace do veřejné kanalizační sítě, která má být vybudována v předstihu, spolu s ostatními inženýrskými sítěmi; d) Architektonické působení objektu k okolí (Klimešová, 2005) V normě ČSN 73 4301, kapitola 5 jsou uvedeny požadavky na funkční části budov: Úroveň podlahy obytných místností musí být nejméně 150 mm nad nejvyšší úrovní přilehlého upraveného terénu nebo terasy na terénu v pásmu širokém 5,0 m od obvodové stěny s osvětlovacím otvorem a 1,0 m od obvodové stěny bez osvětlovacího otvoru a nejméně 500 mm nad hladinou podzemní vody, pokud místnost není chráněna před nežádoucím působením vody technickými prostředky. (viz obr. 8) U staveb na bázi dřeva je navíc nutné dodržovat nejmenší výšku konstrukce nad přilehlým upraveným terénem 300 mm.
Obr. 8: Úroveň podlahy obytných místností dle ČSN 73 4301
25
7 Volba parcely Pro zaměření a vytvoření digitálního modelu terénu jsem si vybral parcely v místě svého rodného bydliště. Parcely se nachází ve svažitém terénu orientovaném na západ v severní části obce Mladkov – Petrovičky. Průzkum a zaměření terénu bylo provedeno dne 22. 10. 2011. Fotografická dokumentace průzkumu terénu je vložena v příloze č. 1. Na portálu www.cuzk.cz jsou k dispozici polohopisné a výškopisné mapy celého území České republiky, katastrální mapa a dají se zde dohledat informace o parcele. Část obce Mladkov – Petrovičky se nachází v údolí mezi kopci Hraniční vrch a Adam. Sklon terénu parcely je vypočten ze vzorce
[%], (s je sklon
terénu, Δv je výškový rozdíl, l je délka parcely). Sklon terénu je 28% a je orientován severozápadním směrem.
Obr. 9: Topografická mapa obce Mladkov – Petrovičky s vyznačenou zaměřovanou plochou, M= 1:10 000
26
Na obr. 10 vidíme letecký pohled na část obce Mladkov – Petrovičky s vyznačenými parcelami, které byly zaměřeny.
Obr. 10: Snímek části obce Mladkov – Petrovičky s vyznačenou zaměřovanou plochou
7.1 Informace o parcele Informace o parcele byly zjištěny z webových stránek Českého úřadu zeměměřičského a katastrálního (www.cuzk.cz) pomocí aplikace Nahlížení do katastru nemovitostí. Tato aplikace je bezplatná a není zapotřebí žádná registrace. Pokud bychom potřebovali detailnější a aktuálnější informace můžeme použít aplikaci Dálkový přístup do KN, nebo zajít na katastrální úřad. Na katastrálním úřadě nám budou poskytnuty údaje ve formě výpisů, opisů, kopií aj. do 30 dnů od podání žádosti. Postup při poskytování údajů z KN a lhůty jsou uvedeny ve vyhlášce č. 162/2001 Sb., o poskytování údajů z katastru nemovitostí České republiky.
27
Aplikace nahlížení do katastru nemovitostí nám dává na výběr hledání podle toho, co potřebujeme dohledat: vyhledat parcelu, vyhledat stavbu, vyhledat jednotku, vyhledat řízení, zobrazení mapy. Jelikož jsem neznal číslo parcely, vybral jsem možnost zobrazení mapy. Zde zadáme název katastrálního území, pokud jej známe, nebo zadáme název obce a poté si vybereme z katastrálních území, které k této obci náleží. Takto byla zjištěna čísla parcel, které na zaměřovaném území leží.
Obr. 11: Výřez katastrální mapy s vyznačeným místem stavby, M=1:2000 Pro umístění modelu dřevostavby do terénu jsem vybral parcelu č. 178, jelikož je položena výše a méně zastíněna stromy než parcela 180/2 (výměra činí 3102 m2) a je z ní také výhled na vrcholovou část sjezdovky. Parcela 660 o výměře 555 m2 je pouze výjimečně využívána jako přístupová cesta pro zemědělce a lesníky a je ve vlastnickém právu České republiky bez ochrany Zemědělského půdního fondu, jako je tomu u parcel 178 a 180/2. Výřez katastrální mapy a vyznačené místo stavby je zobrazeno na obr. 11. V následující tabulce jsou uvedeny informace o parcele č. 178 získané z aplikace Nahlížení do katastru nemovitostí s volbou Vyhledání parcely, kde zadáme název
28
katastrálního území, vybereme druh číslování (pozemková nebo stavební parcela) a zadáme parcelní číslo. Tab. I: Informace o parcele 178 Parcelní číslo
178
Obec
Mladkov [580651]
Katastrální území
Petrovičky u Mladkova [697001]
Číslo LV
10002
Výměra [m2]
4002
Typ parcely
Parcela katastru nemovitostí
Mapový list
GUST2880, V.S.XXIV-15-06
Určení výměry
Graficky nebo v digitalizované mapě
Druh pozemku
Trvalý travní porost
Vlastnické právo
Česká republika
Způsob ochrany nemovitosti
Zemědělský půdní fond
7.2 Vynětí půdy ze zemědělského půdního fondu Pozemek, který byl vybrán, je pod ochranou Zemědělského půdního fondu (ZPF) a jelikož chceme pozemek využívat k jinému účelu, než zemědělskému je potřeba podat žádost o souhlas k odnětí půdy ze ZPF. Ochranou ZPF a odnětím půdy se zabývá zákon č. 334/1992 Sb. České národní rady ze dne 12. května 1992. Odnětím půdy ze Zemědělského půdního fondu se zabývá část 5 v §9 tohoto zákona. Pro odnětí půdy ze ZPF pro naše katastrální území, musíme podat žádost na odbor životního prostředí Městského úřadu Králíky. Jakožto žadatel o odnětí půdy musíme vyplnit Žádost o vynětí ze Zemědělského půdního fondu, kterou můžeme stáhnout na webových stránkách kraliky.eu v sekci úřední deska Žádosti – dokumenty Odbor životního prostředí. V žádosti jsou uvedeny dokumenty, které musíme přiložit: 1) Výpis z katastru nemovitostí (Katastrální úřad v Ústí n/Orl.) 2) Vyjádření vlastníka dotčeného pozemku (případně jejich nájemců) 3) Vyjádření obecního úřadu v místě stavby 4) Vyjádření stavebního úřadu v místě stavby 29
5) Výpočet finančních odvodů za odnětí pozemku ze ZPF (na základě objednávky provede oprávněná firma) 6) Pokud bude zapotřebí výpočtu finančních odvodů, nutno uvést rodné číslo žadatele (-lů) 7) Bilanci skrývky, nutno vést pracovní deník 8) Snímek katastrální mapy se zákresem uvažované stavby
7.3 Územní plán obce Mladkov Územní plán obce je uložen na obecním úřadě v Mladkově a je k dispozici na webových stránkách města Králíky v sekci územní plánování. Byl schválen zastupitelstvem obce Mladkov dne 19. 12. 2006 a řeší celé správní území obce (katastrální území Vlčkovice, Mladkov a Petrovičky u Mladkova), které má celkovou výměru 1282 ha. Poslední změna územního plánu byla provedena v květnu 2010 z důvodu budoucí výstavby větrných elektráren. V březnu 2012 byl podán Návrh zadání územního plánu Mladkov. Územní plán obce obsahuje textovou část, výkresovou část. Textová část se zaobírá: předpoklady a podmínkami vývoje obce a ochrany přírodních, civilizačních a kulturních hodnot; urbanistickou koncepcí; členěním území na funkční plochy a podmínky jejich využití; limity využití území a přehledem a charakteristikou vybraných ploch zastavitelného území, Zemědělským půdním fondem, aj. Výkresová část je tvořena legendami, hlavním výkresem celého území a mapovými listy pro části území. Na následujícím obrázku je ukázka územního plánu na místě stavby a legenda využití území. Legenda: stav
návrh území bydlení venkovského typu území občanského vybavení území sportu a rekreace – sjezdové lyžování státní a krajská komunikace místní komunikace
30
účelová komunikace, cyklostezka území soukromé zeleně území lesnické zeleně území zemědělské zeleně – orná půda území zemědělské zeleně – trvalý travní porost území vodních ploch a toků hranice ptačí oblasti Králický sněžník ochranné pásmo elektrického vedení regionální biocentrum
Obr. 12: Výřez a legenda z územního plánu
31
8 Zaměření terénu Zaměření terénu bylo provedeno v říjnu roku 2011 a nebyla zaměřena pouze parcela, na které bude umístěn model, ale i sousední parcely pro lepší představu o okolí. Byly zaměřeny parcely č. 178, 660, 180/2 a část parcely č. 176. Rozloha zaměřeného terénu je přibližně 7900 m2.
8.1 Použité přístroje Pro zaměření terénu jsme použili totální stanici Topcon GTS-105N (Obr. 13) a výtyčku s odrazovým hranolem. Technické parametry totální stanice jsou uvedeny v tabulce II. Tab. II: Technické parametry totální stanice Topcon GTS-105N Technické parametry
Topcon GTS-105N Green Label
Průměr objektivu
45 mm (dálkoměrná jednotka 50 mm)
Zvětšení
30 ×
Obraz
Vzpřímený
Zorné pole
1°30´
Rozlišovací schopnost
3˝
Minimální délka zaostření
1,3 m
Přesnost měření délek
± 2 mm + 2ppm
Přesnost měření úhlů
5˝
Rozměry
336×184×172 mm
Hmotnost přístroje s baterií
4,9 kg
32
Obr. 13: Totální stanice Topcon GTS-105N
8.2 Metodika Terén byl zaměřen pomocí polární metody, tzn. poloha podrobných bodů je určena polárními souřadnicemi: vodorovným úhlem mezi základním směrem a směrem zacíleného bodu vzdáleností zacíleného bodu od přístroje Výška jednotlivých bodů je vypočtena trigonometricky z převýšení, které se zobrazí na displeji totální stanice. Převýšení přístroj vypočítá podle svislého úhlu a délky spojnice mezi přístrojem a odrazovým hranolem na výtyčce. Pro výpočet výšky jednotlivých bodů byl použit vzorec Vi = i + h – s (Vi je výška podrobného bodu, i je vzdálenost horizontální osy od země, h je převýšení mezi přístrojem a odrazovým hranolem na výtyčce, s je výška výtyčky), viz obr. 14. Výpočet výšky podrobných bodů byl proveden v programu Microsoft Excel, kam byly přepsány hodnoty ze Zápisníku polárního měření.
33
Obr. 14: Určení výšky podrobných bodů Figurant dostával pokyny k přesouvání výtyčky s hranolem tak, aby byla vytvořena přibližně čtvercová síť o hraně 10m. Na zaměřované ploše byly přítomny i stromy a sloup elektrického vedení, které byly také zaměřeny a hodnoty byly po každém zacílení zapsány do Zápisníku polárního měření. Abychom mohli vypočítat polohu jednotlivých podrobných bodů, je nutné před měřením zapsat do zápisníku výšku přístroje a výšku výtyčky. Při měření pak zapisujeme horizontální úhel, vodorovnou délku a převýšení. Na následujícím obrázku je ukázána část Zápisníku polárního měření.
Obr. 15: Zápisník polárního měření
34
8.3 Zpracování naměřených dat Pro nakreslení mapy podrobných bodů bylo využito programu AutoCAD, který umožňuje zadávání přímo v polárních souřadnicích pomocí vodorovné délky a horizontálního úhlu. Nakreslením podrobných bodů v CADu byla zajištěna větší přesnost umístění podrobných bodů a následné interpolaci vrstevnic, než při ručním kreslení na papír. Na následujícím obrázku je ukázán vykreslený výkres mapy podrobných bodů terénu.
Obr. 16: Polohopisná mapa podrobných bodů
35
9 SketchUp SketchUp je CAD software pro vytváření 3D modelů s širokou možností použití v různých oborech. Nejen tedy, jako v tomto případě v oblasti architektury ale uplatní se i v oblasti strojírenství, nábytkářství případně při tvorbě počítačových her. Základní ovládání SketchUpu je velmi jednoduché a už po chvíli strávené s programem je možné začít vytvářet modely. Na internetu je také množství video tutoriálů, jak pro začátečníky, tak i pro mírně pokročilé uživatele. Program umožňuje i umístění modelu kdekoliv na Zemi při použití freeware aplikace Google Earth a stahování již hotových modelů z 3D Warehouse, kam může kdokoliv vkládat své modely. Při zakoupení plné verze SketchUp Pro jsou k dispozici další moduly. Cena plné verze SketchUp Pro 8 se pohybuje okolo 14 tis. Kč. Jedním z modulů je LayOut, který je přímo propojen s modelem ve SketchUpu a umožňuje vytváření dokumentace pro tisk nebo pro PC a vytváření prezentací. Další modul Style Builder je nástrojem pro vytváření skic, kde si můžeme nastavit různé styly a tím dosáhnout jedinečnosti našeho modelu. V plné verzi jsou také širší možnosti exportu a importu z různých formátů. V tabulce III jsou uvedeny podporované formáty pro import a export. SketchUp začala v roce 1999 vyvíjet firma @Last software a první verzi programu uvedla na trh v roce 2000. V roce 2006 koupila tuto firmu společnost Google a vytvořila verze SketchUp 6,7 a zatím poslední verzi SketchUp 8. V roce 2012 odkoupila program společnost Trimble Navigation. Tab. III: Podporované formáty pro import a export
Import 2D
Podporované formáty
Export 3D
2D
3D
SKP, 3DS,
PDF, EPS,
DAE, KMZ,
JPG, PNG,
DWG,
BMP, JPG,
3DS, DWG,
TIF, TGA,
DXF, DEM,
TIF, PNG,
DXF, FBX,
BMP, PSD
DDF,
EPX, DWG,
OBJ, WRL,
KMZ,DAE
DXF
XSI
36
9.1 Systémové požadavky SketchUp je kompatibilní s operačním systémem Windows i Mac OS. Pro operační systém Linux zatím žádná verze programu není. V následující tabulce jsou uvedeny minimální a doporučené hardwarové konfigurace podle používaného operačního systému (viz tab. IV). Požadovaný software pro Windows: Microsoft® Internet Explorer 7.0 nebo vyšší , .NET Framework verze 2.0. Pokud máme na počítači Windows XP, je nutné mít nainstalovaný Microsoft Service Pack 2 nebo vyšší. Tab. IV: Hardwarové požadavky SketchUp dle použitého operačního systému
Procesor
Paměť RAM
[GHz]
[GB]
Operační systém
Volné místo na disku [MB]
Grafická karta [MB]
Min.
Dop.
Min.
Dop.
Min.
Dop.
Min.
Dop.
Windows XP
1
2
0,512
2
300
500
128
512
Windows Vista, 7
1
2
1
2
300
500
256
512
Mac OS X 10.5+, 10.6+, 10.7+
2,1
2,1
1
2
300
500
128
512
9.2 Instalace a první spuštění Program je možné stáhnout nebo zakoupit na stránkách www.sketchup.com nebo http://www.3epraha.cz/sketchup. Můžeme si zde vybrat, jestli si chceme program stáhnout z internetu, nebo ho dostat ve fyzické podobě na CD i s učebnicí. Je tam také možnost volby licence (např. studentská, školní, síťová plovoucí nebo singl). Po volbě licence a stáhnutí můžeme přistoupit k samotné instalaci, která se nijak neliší od instalace jiných programů v systému Windows. Po spuštění programu se objeví dialogové okno „Vítejte ve SketchUpu“, kde si můžeme vybrat ze záložek: Výuka, Licence, Šablona (viz obr. 17). V záložce výuka je odkaz „Watch Video Tutorials“, který nás přesměruje na stránky s video tutoriály. Tutoriály jsou návody, jak se naučit v programu krok za krokem. Jsou zdarma pouze
37
v angličtině, ale pro pochopení principu práce v programu to je dostačující. V této záložce jsou k dispozici také tipy a triky a návštěva centra pomoci. V záložce licence jsou informace o typu licence a jak za jak dlouhou dobu nám vyprší. V záložce šablona si vybereme základní nastavení pracovního prostoru a jednotky, v kterých chceme kreslit.
Obr. 17: Úvodní okno po spuštění SketchUpu
Obr. 18: Pracovní prostředí software SketchUp 38
9.3 Ovládání a základní funkce Po spuštění programu vyskočí okno „Instruktor“, který nám pomůže se začátkem kreslení, a jsou zde uvedeny klávesové zkratky pro zjednodušení práce na modelu. V pracovním prostoru vidíme 3 základní osy: modrou (vertikální osa), zelenou a červenou (horizontální osy), které se protínají v počátku. Kladné hodnoty od počátku jsou ve směru plné čáry dané osy, záporné hodnoty ve směru tečkované osy (obr. 18). V horní části okna vidíme nástrojovou lištu, kde se nacházejí panely nástrojů. V prvotním nastavení jsou panely nástrojů: Kreslení, Základní, Modifikace, Kamera, Google. Pro rozšíření základní nabídky nástrojů klikneme v horní části obrazovky na kartu: Pohled → Panel nástrojů. Při své práci jsem přidal k 5 základním panelům nástrojů ještě několik dalších: Hladiny, Konstrukce, Styly, Řezy, Pohledy a Terén. 9.3.1 2D kreslení 9.3.1.1 Čára Základem kreslení je čára, která kreslí přímé čáry. Začátek čáry zadáme kliknutím na levé tlačítko myši někde v pracovním prostoru a pohybem myši zadáme, kterým směrem chceme, aby čára vedla. Všimněme si, že pokud chceme, aby čára byla rovnoběžná např. se zelenou osou, tak se podle ní vybarví a objeví se poznámka „Na zelené ose“ (viz obr. 19). Čáru ukončíme buď dalším kliknutím levého tlačítka do plochy, nebo napsáním číselné hodnoty, která se zobrazuje v pravém dolním rohu. Pokud je čára ukončena, tak zčerná a můžeme kreslit další.
Obr. 19: Kreslení rovnoběžné čáry se zelenou osou
39
9.3.1.2 Plochy Plochy lze vytvořit uzavřením čar nebo přímo v panelu nástrojů „Kreslení“ je možné vytvořit obdélník, kružnici nebo n-úhelník. Na obr. 20 si všimněme, že čára, kterou kreslíme, jde nejen rovnoběžně osou, ale že nám SketchUp nabízí i ukončení čáry kolmo k prvnímu bodu, což znázorňuje červená tečkovaná čára. To nám usnadní a urychlí kreslení. Další možnosti uchopení jsou ukázány na obr. 21. Jedná se o uchopení k středovému bodu, koncovému bodu, na hraně, na ploše a při použití konstrukčních čar i v průsečíku.
Obr. 20: Kreslení obdélníka z čar
Obr. 21: Možnosti uchopení bodů 40
9.3.2 3D kreslení Při 3D kreslení se asi nejvíce ukazuje výhoda SketchUpu. Pro operace s trojrozměrnými modely je nutné z ploch a hran vytvořit skupinu aby program poznal, že se jedná o 3D těleso a s těmito tělesy můžeme provádět další operace jako např. průnik, sjednocení, odečtení atd. 9.3.2.1 Nástroj Tlak/ Tah Můžeme nakreslit čáru, nebo jinou plochu po modré ose, ale pokud chceme ploše dodat třetí rozměr lze tak učinit nástrojem „Tlak/Tah“. Tento nástroj tvoří vlastní podstatu programu a tvůrci si jej nechali patentovat. Pro vytáhnutí plochy do prostoru stačí kliknout na plochu, kterou chceme vytáhnout a zadat hodnotu o jakou délku se má plocha vytáhnout. Pokud chceme vytvořit např. otvor pro dveře, jako je na obr. 22 použijeme nástroj Tlak/Tah, klikneme na plochu, kde chceme udělat otvor a klikneme myší do které roviny se má plocha posunout.
Obr. 22: 3D model stěn s otvorem pro dveře 9.3.2.2 Nástroj Tažení po dráze Tažení po dráze je dalším vynikajícím nástrojem při tvorbě modelu ve SketchUpu. Využijeme ho kupříkladu u okapové konstrukce a zábradlí. Nejprve si narýsujeme křivku, po které chceme plochu táhnout. Poté klikneme na nástroj Tažení po
41
dráze a klikneme na plochu, kterou chceme táhnout. Tažení po dráze ukončíme dalším kliknutím na konec, případně na jiné místo na křivce. Na obrázku 23 si můžeme prohlédnout tělesa, vzniklé pomocí tohoto nástroje.
Obr. 23: Příklad použití nástroje „Tažení po dráze“ 9.3.3 Komponenty a skupiny Při práci využijeme i možnost práce s komponenty a skupinami. Práce se skupinami je vhodná u modelů, kde předpokládáme, že budeme potřebovat skupinu nějak modifikovat, a abychom nemuseli pokaždé označovat prvek po prvku. Pro označení plochy s hranami klikneme dvakrát do plochy a ta se nám označí. Pokud chceme přidat ještě jiný prvek, držíme klávesu Ctrl a u kurzoru se nám objeví „+“. Klikneme na daný prvek (nebo na víc prvků) a ten se nám také označí. Pokud chceme označit najednou celý model, stačí na model kliknout třikrát. Když máme označeno, klikneme pravým tlačítkem myši na model a vybereme možnost „Vytvořit skupinu“ nebo „Vytvořit komponentu a tím se nám označené prvky spojí do jedné skupiny, respektive komponenty. 9.3.4 Barvy a textury Pro přiřazení barvy nebo textury je tu nástroj „Výplně“. Barvu můžeme přiřadit na určenou plochu, hranu nebo na celou skupinu, či komponentu. Po kliknutí na nástroj „Výplně“ se otevře okno „Materiály“ (viz obr. 24).
42
V nabídce Výplně si můžeme vybrat z velkého množství barev a materiálů, a pokud by nám to nestačilo, je možné si v záložce Úpravy zvolit jakoukoli barvu z Kruhu barev, nebo ji namíchat z barevných modelů HSL, HSB nebo RGB. Model HSL a HSB (HSV) jsou modely, které nejvíce odpovídají lidskému vnímání barev (Hue- barevný tón, Saturation – sytost barvy, Value (Brightness) – hodnota jasu (relativní světlost nebo tmavost barvy)). Barevný model RGB (R – červená, G – zelená, B – modrá) je způsob aditivního míchání barev používaný v monitorech a projektorech, kde kombinace tří základních barev vytvoří bílou barvu. Pokud přiřadíme ploše texturu, můžeme ji v záložce Úpravy různě modifikovat. Jsou tu nástroje pro změnu barvy textury, rozměry textury a v neposlední řadě i pro průhlednost, což využijeme u skleněných výplní oken a dveří. Další možností pro pokrytí plochy texturou nebo obrázkem je načtení textury (obrázku) ze souboru v počítači nebo je také možné upravit texturu v externím editoru.
Obr. 24: Okno nástroje Výplně Jestliže máme na některé ploše na modelu už přiřazenu barvu nebo texturu a potřebujeme ji přiřadit i na jinou plochu, nemusíme ji hledat v seznamu barev a textur ale můžeme použít kapátko. To nám načte informace o barvě (textuře), včetně rozměrů textury, průhlednosti atd. 43
Na obrázku 25 vidíme na podlaze a venkovní dlažbě použití textury z nabídky Dlaždice. Na okapovou konstrukci je použita textura z nabídky Kov, na exteriérovou stranu stěn textura z nabídky Cihly a opláštění a na interiérovou stranu jsou použity jen barvy. U obou oken je použita stejná textura skla, pouze s rozdílnou hodnotou průhlednosti.
Obr. 25: Použití barev a textur na jednoduchém modelu jednoho podlaží 9.3.5 Hladiny Pro usnadnění práce na modelu je dobré pro lepší rozlišení dílčích částí konstrukce rozdělit model na více hladin a v těchto hladinách jednotlivé konstrukce vytvářet. Proto je dobré dávat hladinám názvy, které odpovídají tomu, co v nich budeme kreslit. Přehled použitých hladin, jejich vytváření a další informace nalezneme v dialogovém okně pod tlačítkem „Manažer hladin“ (viz obr. 26). Tlačítky „+“ a „ – “ přidáváme (mažeme) jednotlivé hladiny. V levém sloupci od názvu hladiny vidíme, ve které hladině se právě pohybujeme, tedy která je aktivní. Ve sloupci „Viditelnost“ si zaškrtnutím volíme hladiny, které chceme mít zobrazeny. Konečně v posledním sloupci
44
„Barvy“ si nastavíme rozlišení jednotlivých hladin podle barev, případně můžeme celé hladině přiřadit jednotnou texturu.
Obr. 26: Ukázka dialogového okna Hladiny 9.3.6 Import výkresu Naimportovat výkres z CAD programů do prostředí SketchUp je možné z formátů vypsaných v tabulce 4. Pokud tedy máme k dispozici výkres v některém z těchto formátů, klikneme na záložku Soubor Import. Otevře se nám okno Otevřít a vybereme daný soubor v počítači nebo na síti. Pokud máme výkres z AutoCADu ve formátu DWG nebo DXF zobrazí se v pravé části okna tlačítko Volby, kde si můžeme upravit import výkresu (viz obr. 27). Po kliknutí na tlačítko Otevřít se objeví okno s Výsledky importu, kde se dočteme o počtu jednotlivých prvků, které se importovaly a také o ignorovaných prvcích. Po zavření tohoto okna uvidíme naimpotovaný výkres. Výkres je zde vložen, jako komponenta a nejdříve ho musíme „Rozbít“ na jednotlivé čáry. Abychom vytvořili plochy, které můžeme vytáhnout do třetího rozměru, musíme obtáhnout alespoň jednu čáru. Takto můžeme nástrojem Tlak/Tah vytáhnout celé stěny nebo jen jednotlivé prvky, jako např. sloupkovou konstrukci (viz obr. 28).
45
Obr. 27: Import do SketchUpu z formátu DWG/DXF
Obr. 28: Rámová konstrukce 1NP vytvořená podle naimportovaného výkresu
46
10 Osazení dřevostavby do terénu 10.1 Tvorba modelu terénu Pro vytvoření modelu terénu v programu SketchUp zapneme panel „Terén“. V něm si můžeme vybrat, jak chceme terén vytvářet: Na zelené louce Z vrstevnic Tvorba terénu pomocí nástroje Na zelené louce znamená, že si vytvoříme rovnou plochu (louku) s roztečí bodů, kterou zapíšeme do zadávací lišty v pravém dolním rohu. Tuto síť musíme před dalšími kroky „Rozbít“ a poté už můžeme použít nástroje pro modifikaci terénu. Nástroj zvlnění modeluje terén v kruhu o zadaném poloměru. Dalšími nástroji v nabídce Terén jsou: přidat detail, přehodit hranu, pokrýt, otisk. Tvorba terénu Z vrstevnic je nástrojem pro možná nejvěrohodnější model terénu. Abychom mohli použít tohoto nástroje, musíme mít k dispozici vrstevnicový plán v obrázkovém formátu nebo ve formátu DWG/DWF, který do SketchUpu naimportujeme. Jelikož mapa podrobných bodů byla vytvořena v programu AutoCAD, tak i vrstevnice byly vytvořeny v tomto programu. 10.1.1 Tvorba vrstevnic Vrstevnicový plán byl vytvořen grafickou interpolací jednotlivých podrobných bodů v programu AutoCAD. Další metodou interpolace vrstevnic je početní interpolace. Grafická interpolace vychází z podobnosti trojúhelníků a dělí se podle tvaru spojnice na lineární (spojnice měřených bodů je přímka) a morfologickou (spojnice je křivka s plynulou změnou křivosti). V této práci byla použita lineární grafická interpolace. První operací u grafické interpolace bylo vypočtení výšky cíle podle vzorce uvedeného v kapitole 8.2. Poté bylo vypočteno převýšení mezi jednotlivými body a vytvoření spojnice mezi nimi. Od jednoho z těchto bodů vyneseme pod úhlem menším než 45° úsečku, která má délku převýšení mezi těmito body. Konec úsečky spojíme s druhým bodem a tím nám vznikne poslední strana trojúhelníka. S poslední stranou trojúhelníka vedeme rovnoběžky ve vzdálenosti výškových metrů, nebo pokud chceme vrstevnice po půl metru tak po půl metru. Průsečíky rovnoběžek se spojnicí mezi body
47
nám udává body, kterými prochází vrstevnice. Na obrázku 29 je ukázána grafická interpolace mezi bodem 1 a 24. Bod 1 leží ve výšce 3,07 m, bod 24 ve výšce 0,554 m, takže převýšení mezi body je 2,516 m. Červeně jsou nakresleny rovnoběžky s poslední stranou trojúhelníka a průsečíky a a b udávají průsečíky s vrstevnicemi.
Obr. 29: Znázornění grafické interpolace v AutoCADu Vrstevnice je čára, která má v každém svém bodě stejnou výšku a je průsečnicí vodorovné roviny s terénem. Vrstevnice vytvoříme spojením bodů (průsečíků na spojnici) o stejné výšce po celých metrech nebo po půl metrech jako v tomto případě. Spojení bodů provedeme přímkami nebo křivkami tak, aby co nejvěrněji zachycovaly průběh tvaru terénu. Nulová vrstevnice je zvolena pod bodem 501. Na následujícím obrázku je vykreslen vrstevnicový plán zaměřeného území.
48
Obr. 30: Vrstevnicový plán zaměřeného území 10.1.2 Import vrstevnic do SketchUpu Vrstevnicový plán do SketchUpu byl importován ze souboru vytvořeného v AutoCADu. Popis importu výkresu je podrobněji popsán v kapitole 9.3.6. Importované vrstevnice jsou složeny z křivek a úseček, se kterými můžeme dál pracovat. Abychom měli vrstevnicový plán ve skutečném měřítku, musíme všechny vrstevnice označit a použít nástroj Zvětšení, kde do zadávací lišty zadáme měřítko zvětšení. Měřítko (M) zjistíme odměřením délky měřické přímky v modelu (lo) a skutečné délky (ls) podle vzorce:
10.1.3 Tvorba 3D modelu terénu Abychom mohli z vrstevnic vytvořit souvislou plochu terénu, je nutné přesunout nástrojem Posun jednotlivé vrstevnice po půlmetrových výškových intervalech. Tím vznikne trojrozměrná vrstevnicová šablona (viz obr. 31) pro vytvoření terénu „Z vrstevnic“.
49
Obr. 31: Trojrozměrný model vrstevnic Dalším krokem tvorby terénu je označení všech vrstevnic a vybrat nástroj Z vrstevnic z panelu nástrojů Terén. SketchUp vytvoří plochu terénu podle označených vrstevnic. Tato plocha je složena z nepravidelné trojúhelníkové sítě (viz obr. 32) a na modelu mohou vzniknout hrany, které neodpovídají skutečnému terénu. Tyto hrany můžeme upravit funkcí v menu Dialogová okna Zjemnění a vyhlazení hran. Zde zatrhneme možnosti Zjemnění normál i Hlazení koplan a posuvníkem určíme úhel mezi normálami a tím i celkové vyhlazení plochy terénu. Výsledkem je vyhlazený terén (viz obr. 33)
Obr. 32: Model terénu složený z trojúhelníků
50
Obr. 33: Vyhlazený model terénu
10.2 Tvorba modelu dřevostavby Tvorba modelu budovy ve SketchUpu v podstatě není nijak složitá, zvláště máme-li k dispozici výkres půdorysu a svislého řezu. Pokud máme tyto výkresy v papírové podobě, je nutné veškeré rozměry prvků zadávat ručně. Jestliže však máme k dispozici výkresovou dokumentaci ve formátu DWF/DXF, tak můžeme výkresy přímo importovat do prostředí SketchUpu (viz kap. 9.3.6) a poté vytáhnout do prostoru. Další možností tvorby modelu je načrtnutí vize bez přesně zadávaných hodnot, kde model může sloužit pro lepší představu o základní koncepci stavby atp. 10.2.1 Projekt dřevostavby Projekt dřevostavby pro osazení do terénu jsem kreslil v programu AutoCAD 2009. Jedná se o rodinný dům se dvěma podlažími, přičemž druhé podlaží je realizováno jako podkrovní. Půdorysné rozměry domu jsou 12,2 × 8,2 m a dům je dispozičně řešen jako 5+1, ideálně pro 4 až 5- ti člennou rodinu. Zastavěná plocha domu činí 100 m2 a užitná plocha 164 m2. Konstrukční systém, skladby stěn, stropů a střechy včetně detailů jsou převzaty od firmy RD Rýmařov (www.rdrymarov.cz), která působí na trhu již 40 let a realizuje stavby nejen u nás, ale i v zahraničí. Objekt je navržen jako dřevostavba difúzně uzavřeného systému se sedlovou střechou s hambálkovým krovem. V obou podlažích se nachází koupelna a WC. Variantní řešení dřevostavby se týká umístění garáže, která je ve variantě II umístěna na severní straně domu a ve variantě III v podsklepené části objektu. Půdorysy obou podlaží jsou přiloženy v příloze č. 2)
51
10.2.2 Vytvoření základních hladin Před samotným modelováním objektu dřevostavby je výhodné vytvořit si několik základních hladin, ve kterých budeme dané části konstrukce kreslit. Při práci pak můžeme hladiny přidávat, odstraňovat, případně upravovat což nám zlepší přehlednost celého modelu a tím usnadní celou tvorbu modelu (viz kap. 9.3.5). Zapínáním a vypínáním viditelnosti jednotlivých hladin se nám pak model stává jednodušší a přehlednější. Tím se nám části konstrukce, které v danou chvíli nepotřebujeme, nezobrazí, a máme tak větší prostor pro kreslení a modifikace částí, jež zrovna kreslíme. Počáteční struktura hladin: Základy Vyrovnávací schodiště Podlaha 1NP Rámová kce Izolace Opláštění vnitřní Opláštění vnější Termofasáda Schodiště Okna Dveře Stropní trámy Strop 1NP Podlaha 2NP Obvodové zdi 2NP Příčky 2NP Strop 2NP Krov Střecha
52
10.2.3 Model základů Po předcházejících úkonech můžeme přejít k modelování jednotlivých prvků konstrukce. Model základů (respektive zákl. pasů a zák. desky) byl vytvořen obtažením čar nástrojem Čára z naimportovaného výkresu základů. Dalším krokem bylo vytažení plochy nástrojem Tlak/Tah do požadované výšky (hloubky). Vytvoření základové desky bylo provedeno stejným postupem.
Obr. 34: Model základových pasů
10.2.4 Model 1NP Nejprve byla vytvořena rámová konstrukce tak, že byl vytvořen spodní pas stojka. Stojky byly označeny do skupiny a následně kopírovány podle výkresu v osových vzdálenostech 600 mm. Pokud se ve stěně nacházely dveře nebo okna, byly stojky upraveny tak aby to odpovídalo výkresům. Model rámové konstrukce je vidět na obrázku 28. Opláštění a další vrstvy byly obtáhnuty a vytaženy do výšky a následně jim byla přiřazena barva. Model 1NP bez oken a dveří je na obrázku 35.
53
Obr. 35: Model 1NP 10.2.5 Model stropu Model stropu byl vytvořen ze stropních trámů, latí, opláštění stropu a vloženou izolací do poloviny výšky stropních trámů. Strop je usazen na rámové konstrukci 1NP, přičemž rozteč mezi stropními trámy odpovídá modulu stojek (600 mm). Stropní trámy i latě byly opět kopírovány a upravovány podle modelu 1NP. Model stropu bez vložené izolace a opláštění je na obrázku 36.
Obr. 36: Model stropu bez vložené izolace a opláštění
54
10.2.6 Model 2NP Model podkrovního podlaží již nebyl vytvořen tak podrobně jako model 1NP. Obtažením hran byly vytvořeny plochy obvodových stěn a příček a tyto plochy byly vytaženy do výšky a u obvodových stěn (mimo štítové) byly zešikmeny podle stropní roviny, rovnoběžné se střešní rovinou. Stavební otvory pro okna a dveře byly vytvořeny nástrojem Tlak/Tah. Na následujícím obrázku je vidět model 2NP.
Obr. 37: Model 2NP 10.2.7 Model střechy Před tvorbou modelu střechy byl vytvořen ještě model stropu 2NP. Model střechy byl vytvořen opět nástroji Čára a Tlak/Tah a krokve a hambálky byly kopírovány jako v případě rámové konstrukce, či stropu. Jedná se o sedlovou střechu s hambálky. Sklon střechy byl zvolen 33°, přesahy u okapů činí 550 mm a přesahy na štítových stranách 630 mm.
Obr. 38: Model střechy
55
10.2.8 Modely oken a dveří Základem modelů oken a dveří použitých v modelu dřevostavby byly komponenty stažené z 3D Warehouse. Následně byly upraveny dle velikostí stavebních otvorů a materiálům přiřazeny textury.
Obr. 39: Model okna z pohledu interiéru 10.2.9 Model schodiště Model schodiště byl vytvořen podle půdorysu 2NP. Při tvorbě zábradlí bylo využito nástroje Tažení po dráze (viz kap. 9.3.2.2).
Obr. 40: Model schodiště 56
10.3 Variantní řešení modelu dřevostavby Po vytvoření modelu dřevostavby (obr. 41) byly vytvořeny další 2 varianty s garážovým stáním. Varianta II má garáž umístěnou na severní části domu a varianta III v sklepním prostoru stavby (viz obr. 42, 43).
Obr. 41: Varianta I
Obr. 42: Varianta II
Obr. 43: Varianta III
10.4 Osazení dřevostavby do terénu Nyní máme k dispozici modely domů a terénu a můžeme přistoupit k samotnému osazení dřevostavby do terénu. Do souboru s vymodelovaným terénem nejprve naimportujeme model dřevostavby výběrem menu Soubor Import. Zde vybereme možnost soubory typu SketchUp (*.skp) a kliknutím na „Otevřít“ se zvolený model naimportuje do souboru s modelem terénu. Model dřevostavby poté umístíme
57
nad terén na místo umístění a z nabídky „Terén“ vybereme funkci „Otisk“ a označíme objekt, který se má do terénu usadit. Plocha terénu, která má být upravena kolem objektu (ofsetová vzdálenost od objektu) se zadává do zadávací lišty v pravém dolním rohu. Nyní klikneme na model terénu, kde se nám vytvořil otisk objektu a ofsetové čáry, kam se bude terén upravovat (viz obr. 44). Výškové umístění otisknuté plochy (a tím i úpravu přilehlého terénu v ofsetové vzdálenosti) zvolíme posunem myší nahoru a dolů. Nakonec označíme model dřevostavby a nástrojem „Posun“ ho výškově umístíme na otisknutou plochu.
Obr. 44: Otisk modelu na terénu Pokud chceme na terén umístit např. přístupové cesty, silnice, chodníky… musíme nejprve v půdoryse nakreslit jejich tvary a poté jednotlivé čáry označit a vytvořit skupinu. Z nabídky „Terén“ vybereme funkci „Pokrýt“, poté klikneme na skupinu, která se označí, a nakonec na síť (terén), na které chceme potažení provést. Tím se nám na povrchu terénu vytvoří plocha, kterou můžeme dále upravovat.
58
Obr. 45: Vytvoření přístupové cesty
10.5 Tvorba řezů Pro tvorbu řezů ve SketchUpu je k dispozici nástroj „Řezová rovina“ z panelu nástrojů „Řezy“. Viditelnost řezové roviny a samotného řezu lze v tomto panelu nástrojů vypínat a zapínat kliknutím na „Zobrazit řezovou rovinu“ a „Zobrazit řezy“. Samotný řez se pak provádí nástrojem „Řezová rovina“, čímž se objeví rovina řezu, kterou umístíme na plochu objektu. Řezovou rovinu můžeme nástroji „Posun“ a „Otáčení“ umístit na potřebné místo. Vytvořený řez můžeme exportovat do formátu DWG/DXF v menu Soubor Export Řez. Řez lze okótovat nástrojem „Kótování” a doplnění výškových kót lze provést nástrojem „Text“.
Obr. 46: Příčný řez, varianta I
59
10.6 Tvorba pohledů Pohledy lze vytvářet v panelu nástrojů „Pohledy“ (horní, přední, pravý, zadní, levý). Pohled na model lze i v izometrickém promítání. V menu „Kamera“ si můžeme zvolit způsoby promítání a to: paralelní projekce, perspektiva a dvojúběžníková perspektiva. Pro tvorbu pohledů byla vybrána paralelní projekce (viz obr. 47, 48), jelikož odpovídá způsobu promítání na výkresech. Pohledy, tak jako řezy, je možné exportovat do formátů obrázků nebo formátů DWG/DXF. Pro zdokonalení a oživení modelu bylo do terénu usazeno několik modelů stromů stažených z internetové knihovny modelů 3D Warehouse.
Obr. 47: Severní pohled, varianta I
Obr. 48: Východní pohled, varianta II
60
11 Závěr Vizualizace prostorových dat a se stává téměř nezbytnou součástí prezentace výrobků jakékoliv firmy, ať už se jedná o navrhování staveb a jejich interiérů, virtuální prohlídky staveb a jejich okolí, ale i osazování objektů do území, jako v případě této práce. Pomocí trojrozměrných modelů tak získáváme nejen vizuální informace o daném objektu, ale mohou nám umožnit i lepší pochopení funkce jednotlivých částí konstrukce, než u dvourozměrných dat. Cílem této práce bylo vytvoření prostorového modelu osazení dřevostavby do terénu a následné vytvoření řezů a pohledů pomocí software SketchUp, čehož bylo dosaženo. Pro vytvoření modelu terénu bylo zapotřebí zaměřit nejen parcelu vybranou pro umístění dřevostavby ale v tomto případě i přilehlé parcely pro kvalitnější vyobrazení zájmového území. Model dřevostavby byl vytvořen dle vlastní výkresové dokumentace. Varianty řešení se liší umístěním garáže, přičemž základní model dřevostavby se téměř nezměnil. Výstupy mé práce jsou umístěny na přiloženém CD. Dle mého názoru je software SketchUp výtečným nástrojem pro trojrozměrné modelování díky intuitivnímu ovládání a také rychlostí vytvoření jednoduchého modelu. Seznámením se s pracovním prostředím programu a jeho nástroji, uživatel získá prostředek, kde může načrtávat své vize nebo vytvářet komplexní modely. Časová náročnost osvojení základních funkcí programu je s použitím videotutoriálů a „Instruktora“ záležitostí relativně krátké doby. Právě jednoduchost a rychlost tvorby trojrozměrného objektu jsou základními vlastnostmi programu SketchUp, kterými se liší od mnohem složitějších programů. Během práce jsem narazil i na několik nedostatků programu. Například při kreslení čar se připojovaly hrany k neviditelné hladině a tím komplikovaly další fáze kreslení. Další nevýhoda programu je tvorba výkresové dokumentace z modelu, kde se i při exportu řezů do formátů DWG/DXF nevyexportovaly všechny hrany, potřebné pro výkres. Všeobecně se dá konstatovat, že SketchUp není nástrojem pro tvorbu výkresové dokumentace a je vhodnější používat klasické CAD programy, jako např. AutoCAD. Problém nastal i u osazování podsklepené stavby do terénu, kde se podkladová deska vytvořila z nejnižší plochy objektu a základy domu se tak ocitly nad terénem. To se však podařilo vyřešit dodatečnými úpravami terénu.
61
12 Summary Object of this thesis was creation 3D model of location wooden building to terrain and subsequent creation of incisions and views with use software SketchUp. For creation of terrain model was necessary to measure parcel of land and surrounding parcels too, due to better illustrations of lands. The model of wooden building was created by my own drawing documentation. Variants of solution are different. It is differ by placement garage, while primary wooden building model is still the same. You can see some samples of my work on the enclosed CD. In my opinion is software SketchUp very useful tool for 3D modeling due to intuitive control and high speed of creation easy model. If you learn how to control this program, you get good way for sketching your visions. Basic controlling you learn very fast with using video tutorials and “Instructor”. Simplicity and rate of formation are main property of SketchUp in contrast to other more complicated programs. During my work I found some lacks of this program. For example if you draw a line, edge will connect with invisible layer. It is complicated next stages of sketching. Other disadvantage is creation of drawing documentation from model. At exporting incisions to the format DWG/DXF there was a problem with export all edges. To sum up software SketchUp is not a tool for creation drawing documentation. It is better to use classic CAD programs, for example AutoCAD. Next problem there was if you want place building with basement to terrain. The base plate was created from the lowest surface of building. Foundation of the house was occurring above terrain. It is able to repair it additional modifications of terrain.
62
Seznam použité literatury DOUŠEK, F.: Geodézie. 1.vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 1998, 294 s. ISBN: 80-7157-300-0 KLIMEŠOVÁ, J.: Nauka o pozemních stavbách, Modul M01. 1. vyd. Brno: Ediční středisko VUT, 2005, 157 s. ISBN: 978-80-7204-530-3 SKOTNICOVÁ, I., LOKAJ, A., ORAVEC, P., KUBENKOVÁ, K., KUBEČKOVÁ SKULINOVÁ, D., VLČEK, P., PEŘINA, Z., GOCÁL, J., ĎURICA, P., KORENKOVÁ, R., RYBÁRIK, J.: Dřevostavby a dřevěné konstrukce I. a II. díl., 1.vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o., 2010, 310 s. ISBN: 978-80-7204-732-1 VAVERKA, J., HAVÍŘOVÁ, Z., JINDRÁK, M. a kol.: Dřevostavby pro bydlení. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, a.s., 2008, 380 s. ISBN: 978-80-247-2205-4 Charakteristika obce [online] cit. 30. 3. 2013 Dostupné z WWW:
Informace o parcele [online] cit. 10. 4. 2013 Dostupné z WWW: < http://nahlizenidokn.cuzk.cz/> SketchUp [online] cit. 15. 4. 2013 Dostupné z WWW: SketchUp [online] cit. 16. 4. 2013 Dostupné z WWW: < http://www.3epraha.cz/sketchup/> Učebnice pro architekty [online] cit. 25. 4. 2013 Dostupné z WWW: Územní plán obce [online] cit. 22. 4. 2013 Dostupné z WWW: < http://kraliky.eu/index.php?nazev=upo-mladkov&ids=364> WIKIPEDIE: Otevřená encyklopedie [online] cit. 20. 4. 2013 Dostupné z WWW: < http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana>
63
Zákony a normy ČSN 73 4301: Obytné budovy, 2004 Vyhláška č. 162/2001 Sb., o poskytování údajů z katastru nemovitostí České republiky Vyhláška č. 501/2006 Sb., o obecných požadavcích na využívání území Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon) Zákon č. 334/1992 Sb., o ochraně zemědělského půdního fondu
64
Seznam obrázků Obr. 1: Ukázky lidové architektury v obci Mladkov (mladkov.ceskehory.cz/, otousek.rajce.idnes.cz/2012.08.23_Na_Suchy_vrch/#47_Mladkov.jpg)………………11 Obr. 2: První konstrukční spoje (Havířová, 2008)…………………………………...... 13 Obr. 3: Masivní dílce používané u dnešních systémů (Havířová, 2008)……………… 14 Obr. 4: Čtyři základní nosné systémy skeletových staveb ze dřeva (Havířová, 2008)... 15 Obr. 5: Nosná kostra rámové dřevostavby (Havířová, 2008)…………………………. 16 Obr. 6: Vzájemné odstupy staveb dle ČSN 73 4301 – Obytné budovy (Klimešová, 2005)…………………………………………………………………….. 22 Obr. 7: Stanovení kontrolního bodu a úhlů neefektivního dopadu slunečního záření (ČSN 73 4301)………………………………………………………………………… 24 Obr. 8: Úroveň podlahy obytných místností dle ČSN 73 4301 (Klimešová, 2005)....... 25 Obr. 9: Polohopisná a výškopisná mapa obce Mladkov – Petrovičky s vyznačenou zaměřovanou plochou, M= 1:10 000 (www.cuzk.cz)..................................................... 26 Obr. 10: Snímek části obce Mladkov – Petrovičky s vyznačenou zaměřovanou plochou (maps.google.cz)………………………………………………………………………. 27 Obr. 11: Výřez katastrální mapy s vyznačeným místem stavby, M=1:2000 (www.cuzk.cz)……….................................................................................................... 28 Obr. 12: Výřez z územního plánu (kraliky.eu)………………………………………... 31 Obr. 13: Totální stanice Topcon GTS-105N (http://www.mobilecadsurveying.co.uk/topcon-gts105n-non-reflectorless).................. 33 Obr. 14: Určení výšky podrobných bodů……………………………………………… 34 Obr. 15: Zápisník polárního měření…………………………………………………… 34 Obr. 16: Polohopisná mapa podrobných bodů………………………………………… 35 Obr. 17: Úvodní okno po spuštění SketchUpu………………………………………... 38
65
Obr. 18: Pracovní prostředí software SketchUp………………………………………. 38 Obr. 19: Kreslení rovnoběžné čáry se zelenou osou…………………………………... 39 Obr. 20: Kreslení obdélníka z čar……………………………………………………... 40 Obr. 21: Možnosti uchopení bodů…………………………………………………….. 40 Obr. 22: 3D model stěn s otvorem pro dveře………………………………………….. 41 Obr. 23: Příklady použití nástroje „Tažení po dráze“…………………………………. 42 Obr. 24: Okno nástroje Výplně………………………………………………………... 43 Obr. 25: Použití barev a textur na jednoduchém modelu jednoho podlaží……………. 44 Obr. 26: Ukázka dialogového okna Hladiny…………………………………………...45 Obr. 27: Import do SketchUpu z formátu DWG/DXF………………………………... 46 Obr. 28: Rámová konstrukce 1NP vytvořená podle naimportovaného výkresu………. 46 Obr. 29: Znázornění grafické interpolace v AutoCADu………………………………. 48 Obr. 30: Vrstevnicový plán zaměřeného území……………………………………….. 49 Obr. 31: Trojrozměrný model vrstevnic………………………………………………. 50 Obr. 32: Model terénu složený z trojúhelníků………………………………………… 50 Obr. 33: Vyhlazený model terénu……………………………………………………... 51 Obr. 34: Model základových pasů…………………………………………………….. 53 Obr. 35: Model 1NP…………………………………………………………………… 54 Obr. 36: Model stropu bez vložené izolace a opláštění……………………………….. 54 Obr. 37: Model 2NP…………………………………………………………………… 55 Obr. 38: Model střechy………………………………………………………………....55 Obr. 39: Model okna z pohledu interiéru……………………………………………… 56 Obr. 40: Model schodiště……………………………………………………………… 56
66
Obr. 41: Varianta I…………………………………………………………………….. 57 Obr. 42: Varianta II……………………………………………………………………. 57 Obr. 43: Varianta III……………………………………………………………………57 Obr. 44: Otisk modelu na terénu………………………………………………………. 58 Obr. 45: Vytvoření přístupové cesty…………………………………………………... 59 Obr. 46: Příčný řez, varianta I…………………………………………………………. 59 Obr. 47: Severní pohled, varianta I……………………………………………………. 60 Obr. 48: Východní pohled, varianta II………………………………………………… 60
Seznam tabulek Tab. I: Informace o parcele 178 (www.cuzk.cz)............................................................ 29 Tab. II: Technické parametry totální stanice Topcon GTS-105N (http://www.geoserver.cz/zbozi_files/316/totalni-stanice-topcon-GTS-105N.pdf)....... 32 Tab. III: Podporované formáty pro import a export (http://support.google.com/sketchup/bin/answer.py?hl=en&answer=36217).……....... 36 Tab. IV: Hardwarové požadavky SketchUp dle použitého operačního systému (http://support.google.com/sketchup/bin/answer.py?hl=en&answer=36208).……....... 37
Seznam příloh Příloha č. 1 – Fotografická dokumentace průzkumu terénu Příloha č. 2 – Projekt rodinného domu Příloha č. 3 – Struktura přiloženého CD
67
Přílohy Příloha č. 1 – Fotografická dokumentace průzkumu terénu Jižní pohled na vybrané území
Západní pohled na vybrané území
68
Příloha č. 2 – Projekt rodinného domu Půdorys 1NP, M = 1:100
69
Půdorys 2NP, M = 1:100
70
Příloha č. 3 – Struktura přiloženého CD Bakalarska_prace_Jan_Stepan.pdf Přílohy práce -
Varianta_I_pohledy.pdf
-
Varianta_I_rezy.pdf
-
Varianta_II_pohledy.pdf
-
Varianta_II_rezy.pdf
-
Varianta_III_pohledy.pdf
-
Varianta_III_rezy
Územní plán obce Mladkov -
Hlavni_vykres.pdf
-
Textova_cast1.pdf
-
Textova_cast2.pdf
-
Textova_cast_ZPF.pdf
71
