Основы конструирования объектов дизайна

В. И. НАРТЯ, Е. Т. СУИНДИКОВ

ОСНОВЫ  
КОНСТРУИРОВАНИЯ  
ОБЪЕКТОВ ДИЗАЙНА

Учебное пособие

Москва    Вологда
«Инфра-Инженерия»
2019

УДК 658.512.2
ББК 30.18
Н30

Рецензенты:
Л. Р. Золотарева, канд. пед. наук, профессор;
С. А. Лебедев, доцент

  Нартя, В. И., Суиндиков, Е. Т.
Н30      Основы конструирования объектов дизайна : учебное пособие / Нартя В. И., Суиндиков Е. Т. – Москва ; Вологда : Инфра- 
Инженерия, 2019.  – 264 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-0353-5 

Обозначены важнейшие вехи развития технократической цивилизации, предложены алгоритмы конструирования поверхностей и геометрических тел на основе преобразований пространства, освещены типы 
конструкций в строительстве, архитектуре и дизайне, типы материалов, 
начала теории прочности и надежности, пользы и красоты, тектоники и 
вариативности конструктивных решений. Даны практические рекомендации относительно способов крепления элементов конструкций в узлах соединений, приведены многочисленные примеры промышленного дизайна.
Для студентов вузов и учащихся колледжей дизайнерских направлений.
 
УДК 658.512.2
ББК 30.18
 

ISBN 978-5-9729-0353-5 В. И. Нартя, Е. Т. Суиндиков, 2019
Издательство «Инфра-Инженерия», 2019 
Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2019

Введение

ВВЕДЕНИЕ

Подготовка студентов по специальности «дизайн» разных специализаций (дизайн архитектурный, промышленный 
и их производные – дизайн среды, интерьера, транспорта, мебели, бытовой техники) предполагает включение в структуру 
содержания профессионального образования значительного 
ряда базовых и профилирующих дисциплин, в том числе основ проектирования и конструирования объектов различных 
типов. Чаще всего разделы конструирования в учебных пособиях не имеют четкой концептуальной связки. В этом пособии авторы не ставили цели в полном объеме отразить все 
множество способов и приемов конструирования объектов 
дизайна, а старались сделать акцент на основополагающих 
геометрических законах формообразования, которые могут 
быть полезны художникам-конструкторам разных направлений. Кроме того, часть материала затрагивает важнейшие 
категории дизайн-конструирования – пользу, прочность, красоту и тектонику.
Учебное пособие можно рекомендовать как дополнительный материал к уже известным учебникам по основам 
дизайна; оно будет интересно учащимся колледжей, обучающихся по специальности «дизайн». В конце глав книги приведены контрольные вопросы и задания к каждой лекции, которые позволят глубже погрузиться в тематику раздела и найти 
свои оригинальные ответы и решения.
Пререквизиты (набор навыков и знаний, необходимых 
для освоения изучаемой дисциплины) приведены в таблице 
ниже.

Основы конструирования объектов дизайна

Таблица В. 1
Пререквизиты дисциплины  
«Основы конструирования объектов дизайна»

№
Наименование 
дисциплины
Наименование разделов, тем

1
Начертательная  
геометрия
Поверхность, аксонометрия, перспектива

2
Инженерная  
и машинная  
графика

Общие правила оформления чертежей  
и изображений.  
Развертки многогранников и кривых  
поверхностей, алгоритмы визуализации 
 геометрических объектов с помощью  
средств компьютерной графики

3
Графика  
и макетирование
Макетирование объемно-пространственных 
форм 

Учебное пособие по дисциплине «Основы конструирования объектов дизайна» предназначено для студентов вузов 
и учащихся колледжей, обучающихся по специальности «дизайн» разных направлений – промышленный, архитектурный, 
графический и др. 
Постреквизиты дисциплины (т. е. перечень дисциплин,  
в которых используются знания изучаемой дисциплины):
 
– проектирование и производство объектов дизайна;
 
– комплексное проектирование изделий;
 
– технологии конструирования и производства изде- 
лий.

Краткие сведения о дисциплине
Цель изучения – приобретение теоретических знаний, 
практических навыков и умений конструирования различных 
типов плоских и объемно-пространственных форм; умения 
оценивать и учитывать статические и динамические нагрузки, напряжения и деформации, возникающие в конструкциях 
объектов дизайна; обучение решению комплексной задачи 
сочетания пользы, прочности и красоты при художественном 
конструировании.

Введение

Задачи изучения дисциплины:
 
– изучение состава и структуры объектов пространства; 
видов, законов движения и преобразований объектов  
на плоскости и в трехмерном пространстве;
 
– изучение основ проектирования и конструирования 
плоских и пространственных объектов;
 
– развитие творческих способностей при решении комплекса задач моделирования, конструирования и макетирования объектов дизайна, отвечающих эстетическим требованиям.

По завершении изучения дисциплины студент должен:
 
– знать классификацию объектов пространства, типы 
пространств разных измерений, виды и законы движения объектов на плоскости и в пространстве, виды 
преобразований плоских и объемно-пространственных фигур, типы систем конструкций объектов архитектуры и дизайна, основы прочности и надежности 
конструкций и объектов дизайна, эстетические требования формирования композиций конструкций или 
облика изделий;
 
– уметь применять на практике теорию конструирования и преобразования объектов пространства при решении комплексной задачи сочетания в дизайне пользы, прочности и красоты;
 
– приобрести навыки практической работы на разных 
этапах художественного проектирования, конструирования и макетирования объектов дизайна.

Основы конструирования объектов дизайна

Таблица В. 2
Тематический план курса

Наименование темы
Лекции

1. Основные понятия и определения проектирования, 
конструирования и моделирования. 
Художественное  
проектирование и конструирование. 
Исторический очерк

2

2. Пространства различных измерений. 
Объекты пространства. 
Основные виды преобразований плоскости и трехмерного  
пространства, приводящие к изменению положения, размеров  
и форм объектов

4

3. Основы конструирования кривых линий и пространственных 
форм. Каркасы, сети, очертания и обводы
4

4. Типы конструкций в архитектуре, строительстве и дизайне. 
Способы крепления в узлах
6

5. Конструкционные и неконструкционные материалы. 
Основы теории прочности конструкций. 
Напряжения и деформации
4

6. О пользе и красоте конструкций и объектов дизайна. 
Триада М. Витрувия. О пропорциях элементов конструкций. 
Золотое сечение. Тектоника. 
Взаимосвязь тектоники и объемно-пространственной структуры

6

7. Вариативность конструктивных решений, их влияние на облик 
изделия, объекта, сооружения
4

Итого в часах
30

ГЛАВА 1

КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
РАЗВИТИЯ НАУКИ 
О КОНСТРУИРОВАНИИ

Конструировать – это значит
создавать конструкцию чего-нибудь, строить1.

Конструкция – состав и взаимное
 расположение частей какого-нибудь строения,
сооружения, механизма, а также само строение,
сооружение, машина с таким устройством2.

Обзор важнейших событий в истории техники показы- 
вает, что усилия людей всегда были направлены на совершенствование конструкций, сооружений, технических устройств 
и технологии их изготовления, так как это составляет мате- 
риальную основу нашей жизни и технократической цивилизации вообще.

Имхотеп
(ок. 2700 г. до н. э.)
Великий Юй
(ок. 2300 г. до н. э.)

1 Ожегов С.И. Словарь русского языка. М.: Издательство «Советская энциклопедия», 1973. С. 267.

2 Большая советская энциклопедия, том 13. М., 1973. С. 57.

Основы конструирования объектов дизайна

Первым известным по имени инженером был египтя- 
нин Имхотеп. Он построил великое сооружение Древнего 
Египта – ступенчатую пирамиду Джосера в Саккаре.
Великий Юй – инженер-ирригатор Древнего Китая. В благодарность современники признали его императором.
Архимед – выдающийся инженер, конструктор, математик эллинского мира. Ему, в частности, принадлежат труды 
по описанию и расчету пяти простейших машин – рычага, 
ворота, клина, винта и блока, а также других оригинальных 
механизмов. 
Марк Витрувий – древнеримский инженер-архитектор, 
оставивший после себя величайший труд «Десять книг об архитектуре».

        

                

Архимед
(ок. 287–212 гг. до н. э.)
Витрувий
(ок. 70–13 гг. до н. э.)

В эпоху Возрождения творил гениальный Леонардо Да 
Винчи – живописец, скульптор, музыкант, ученый, изобретатель, инженер. Он описал конструкции самолета, вертолета, 
планера, землеройной машины (драги), ткацкого станка, лебедки, шестерни, механизма типа «винт – гайка», преобразующего вращательное движение в поступательное, конюшни 
с механической подачей кормов и пр., представил проект 
моста через пролив Босфор, разделяющий два континен- 
та – Европу и Азию. Большинство его проектов реализованы 
в ХIХ–ХХ веках.

ГЛАВА 1. Краткий исторический очерк развития науки о конструировании

В то же время прославился Ходжа Мимар Синан («Зодчий») – автор выдающихся проектов мечетей Стамбула во 
время расцвета Османской империи.

Леонардо да Винчи
(1452–1519)
Ходжа Мимар Синан
(1489–1578)

Список выдающихся конструкторов прошлого можно продолжать долго. Отметим еще, пожалуй, Александра  
Гюстава Эйфеля, творение которого – знаменитая Эйфелева 
башня в Париже высотой 300 м, построенная к Всемирной выставке 1889 года, изменившая облик города и вызвавшая немало споров в свое время.

А. Г. Эйфель
(1832–1923)

Основы конструирования объектов дизайна

Ниже перечислены наиболее известные рекордные сооружения.
1. Ступенчатая пирамида фараона Джосера в Саккаре (Египет) – ок. 2780 г. до н. э., высота 60 м.
2. Пирамида фараона Ках-ба в Завет-аль-Арван (Египет) –  
ок. 2750 г. до н. э., высота 104 м. 
3. Великая пирамида Хеопса в Гизе (Египет) – ок. 2650 г. до н. э.,  
высота 146 м.
4. Морской 
маяк 
Фарос 
в 
Александрии 
(Египет) 
–  
ок. 280 г. до н. э., высота ок. 150 м.
5. Башня готического кафедрального собора в Кельне (Германия) – 1868 г., высота 156 м.
6. Эйфелева башня в Париже – 1889 г., высота 300 м.
7. Небоскреб Крайслер-билдинг в Нью-Йорке (США) – 1930 г., 
высота 314 м.
8. Небоскреб Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке (США) –  
1931 г., высота 381 м. 

9. Телевизионная башня в Москве (СССР) – 1968 г., высота 385 м.

Приведем также далеко не полные, но примечательные 
достижения в области строительства, архитектуры и конструирования.
1. «Семь чудес света» – в представлении античного общества 
наиболее прославленные достопримечательности и сооружения 
древних культур, поразившие воображение людей:
 
–
пирамиды Египта (3 тыс. – 2 тыс. лет до н. э.);
 
–
храм Артемиды в Эфесе (около 550 г. до н. э.);
 
–
мавзолей в Галикарнасе;
 
–
сады Семирамиды в Вавилоне (7 в. до н. э.);
 
–
статуя Зевса в Олимпии (около 430 г. до н. э.);
 
–
Колосс Родосский (статуя Гелиоса, бронза, ок. 292–280 гг. 
до н. э.);
 
–
маяк в Александрии (около 280 г. до н. э.).
2. Рычаг, ворот, клин, винт, блок – Архимед (287–212 гг. до н. э.), 
Герон Александрийский (I в. до н. э.).
3. Авиация (avis, лат. – птица): воздушные змеи (Китай, 
2 тыс. лет до н. э.), Можайский А.Ф. – первый полет педального самолета, 1882 г.; 17.12.1903 – первый полет (59 м) самолета  
с двигателем внутреннего сгорания, братья У. и О. Райт (США).