Ringkasan
Para mahasiswa mengeksplorasi antarmuka antara arsitektur dan teknik. Dalam kegiatan praktik langsung terkait, siswa bertindak sebagai arsitek dan insinyur dengan merancang dan membangun garasi parkir kecil.
Arsitek dan insinyur berkolaborasi untuk merancang dan membangun infrastruktur
Koneksi teknik
Tanggung jawab insinyur dan arsitek sering kali tumpang tindih. Kedua profesi ini merupakan bagian integral dari desain dan konstruksi struktur, seperti bangunan dan jembatan. Arsitek mendesain ruang untuk memenuhi kebutuhan klien, serta tampilan estetika bagian dalam dan luar bangunan. Tanggung jawab utama insinyur adalah memastikan desainnya aman dan memenuhi semua peraturan bangunan yang sesuai. Insinyur memperhatikan diri mereka sendiri dengan membuat bangunan yang aman dan fungsional dengan memilih bahan struktural, menentukan anggota struktural dari desain, dan menentukan sistem kelistrikan, pemanasan, ventilasi, AC dan pipa. Salah satu cara insinyur dan arsitek mengkomunikasikan ide mereka satu sama lain adalah melalui cetak biru, atau gambar teknis.
Tujuan pembelajaran
Setelah mengikuti pelajaran ini, siswa diharapkan dapat:
- Menjelaskan peran seorang arsitek dan insinyur.
- Memberikan contoh perbedaan tanggung jawab yang dimiliki oleh arsitek dan insinyur dalam mendesain bangunan.
- Menjelaskan bahwa pengembangan baja merupakan prasyarat utama untuk pembangunan gedung pencakar langit.
Standar pendidikan
Hari pertandingan sepak bola Olimpiade akhirnya tiba! Kelas anda telah menyewa bus ramah lingkungan untuk membawa Anda ke stadion Olimpiade. Saat kamu berhenti di titik pengantaran, kamu kagum dengan banyaknya orang di sekitar stadion. Struktur parkir penuh sesak, dengan mobil-mobil yang memadati seluruh 10 tingkat. Struktur parkirnya terlihat sangat modern dengan segala macam sentuhan dan dekorasi yang mewah. Sungguh mengesankan. Anda tahu bahwa insinyur sipil membantu membuat bangunan, tetapi sedikit penasaran tentang siapa lagi yang mungkin terlibat dalam prosesnya. Menurut anda, siapa lagi yang mungkin terlibat dalam proses pembuatan bangunan? Jenis insinyur lain, arsitek, perencana tata ruang, pekerja konstruksi, dan lainnya, semuanya terlibat dalam pembuatan bangunan.
Dua perancang utama sebuah bangunan adalah arsitek dan insinyur. Hal ini mungkin terlihat sedikit membingungkan pada awalnya, karena peran dan tanggung jawab insinyur dan arsitek tidak jelas dan sedikit tumpang tindih. Mari kita coba menjernihkan semuanya, dimulai dengan hal-hal yang kita ketahui.
- Apakah yang dimaksud dengan insinyur? Insinyur adalah orang yang merancang dan membangun sesuatu untuk kepentingan masyarakat. Insinyur menggunakan matematika dan sains untuk merancang dan membangun struktur, peralatan, dan proses.
- Apa yang dimaksud dengan arsitek? Arsitek adalah orang yang mengembangkan desain kreatif untuk bangunan atau struktur. Jadi, pekerjaan seorang insinyur dan arsitek, meskipun serupa, berbeda dalam beberapa detail.
- Bagaimana arsitek dan insinyur bekerja sama? Arsitek berfokus untuk memastikan desain ruang untuk memenuhi kebutuhan klien, serta tampilan estetika bangunan, sedangkan insinyur terutama berfokus pada keamanan dan fungsionalitas struktur. Insinyur mencari tahu bahan apa yang akan digunakan dan bagaimana cara membangun bangunan yang dibayangkan oleh arsitek dengan aman. Gedung pencakar langit adalah contoh yang bagus. Pikirkan gedung pencakar langit dan seberapa tinggi gedung tersebut - sungguh suatu prestasi besar untuk merancang dan membangun struktur setinggi itu.
Adakah yang pernah berada di dalam gedung pencakar langit? Gedung pencakar langit tidak ada hingga akhir tahun 1800-an. Sebelum ada gedung pencakar langit, bangunan tertinggi hanya bisa berdiri sekitar 10 lantai. Hal ini dikarenakan bahan utama yang digunakan dalam membangun struktur adalah kayu. Para arsitek memiliki rencana dan harapan untuk bangunan yang lebih tinggi, namun material yang tersedia pada saat itu tidak memungkinkan bangunan untuk menahan beban bangunan yang tingginya lebih dari 10 lantai. Para insinyur mulai mengembangkan balok baja yang jauh lebih kuat daripada kayu dan dapat digunakan dalam konstruksi bangunan dan jembatan.
1). Pengembangan balok baja adalah hal yang dibutuhkan oleh para arsitek untuk membangun gedung-gedung yang lebih tinggi; akibatnya, gedung-gedung pencakar langit mulai menjulang tinggi ke angkasa.
Jelaslah, kota-kota modern dengan cakrawala langitnya yang menakjubkan - adalah hasil dari upaya bersama antara insinyur dan arsitek. Ketinggian dan keindahan bangunan dan struktur lainnya tidak dapat dicapai tanpa upaya dari kedua jenis teknik tersebut.
Jadi, kita tahu bahwa para arsitek ingin membuat bangunan yang lebih besar dan lebih rumit, dan para insinyur membantu mereka mencari cara untuk mewujudkannya. Jadi, tampaknya, arsitek datang dengan sebuah ide dan kemudian membuat rencana yang dibantu oleh para insinyur untuk dieksekusi.
2). Apakah ada yang pernah melihat cetak biru? Apa tujuan dari cetak biru? Setelah arsitek membuat cetak biru (denah bangunan), insinyur mempelajari desain arsitek dan memutuskan bahan apa yang harus digunakan untuk mewujudkan desain arsitek dan membuat bangunan cukup kuat untuk digunakan.
Banyak jenis insinyur juga bekerja pada sistem lain di dalam gedung, seperti lift, pencahayaan, pemanas, ventilasi, pendingin udara, pipa ledeng, dan banyak lagi. Dibutuhkan banyak kerja sama tim insinyur untuk merancang, membangun, dan akhirnya menyiapkan bangunan untuk penggunaan sehari-hari. Mulai dari memilih furnitur yang sesuai hingga penutup jendela yang hemat energi hingga karpet kedap suara, ada banyak detail yang harus diperhatikan dalam mendesain bangunan.
Latar belakang pelajaran dan konsep untuk guru
Seorang arsitek dan insinyur berpartisipasi dalam merancang dan membangun sebuah struktur, apakah itu rumah atau gedung pencakar langit. Seorang arsitek mendesain dan membuat rencana untuk bangunan, jembatan, dan struktur lainnya. Tujuan dari desain arsitek adalah untuk memenuhi kebutuhan pelanggan, membuat tampilan struktur sesuai dengan keinginan pelanggan dan melakukan pekerjaan yang berkualitas. Siswa dapat berlatih menerapkan pertimbangan dan keterampilan ini untuk mendesain garasi parkir mereka sendiri dengan Persyaratan & Batasan: Kegiatan Membuat Model Garasi Parkir.
Insinyur sipil, arsitektur dan struktur memiliki tanggung jawab untuk menerapkan desain arsitek dan membawanya ke konstruksi. Tujuan para insinyur ini adalah untuk memenuhi kebutuhan pelanggan dan membuat desain yang fungsional dan aman. Insinyur lain yang mungkin terlibat dalam desain bangunan adalah insinyur listrik untuk sistem pencahayaan, insinyur mesin untuk lift, dan insinyur pipa untuk sistem perpipaan, dan lain-lain.
Perbedaan utama antara arsitek dan insinyur adalah arsitek lebih berfokus pada seni dan desain bangunan, sedangkan insinyur lebih berfokus pada sisi teknis dan struktural. Sementara arsitek peduli dengan membuat bangunan yang indah secara estetika, seorang insinyur memastikan bahwa bangunan tersebut fungsional dan aman. (Tentu saja ada banyak tumpang tindih, tetapi definisi ini seharusnya memberikan gambaran umum kepada para siswa).
Arsitek mendesain struktur dengan mempertimbangkan kebutuhan dan persyaratan pelanggan. Insinyur merancang struktur sesuai dengan desain arsitek, termasuk gambar listrik, tata letak struktur, dan pipa. Untuk mengembangkan dan mempresentasikan desain mereka, baik arsitek maupun insinyur menggunakan gambar teknis yang disebut cetak biru. Cetak biru adalah gambar terperinci yang disajikan oleh arsitek atau insinyur yang menguraikan desain mereka. Cetak biru dapat digambar dengan tangan atau digambar di komputer menggunakan program gambar berbantuan komputer, seperti AutoCAD® atau SolidWorks®.
3). Sebelum seorang insinyur dapat menyetujui desain arsitek, mereka harus menganalisis desain dan memilih material yang dapat menopang struktur dengan aman. Seorang insinyur mengambil cetak biru yang diberikan oleh arsitek dan menentukan apakah bangunan tersebut dapat dibangun atau tidak, dan bahan apa yang terbaik untuk digunakan. Bahan yang berbeda memiliki keunggulan yang berbeda, seperti kekuatan yang lebih besar atau fleksibilitas yang lebih besar.
Salah satu keuntungan dari kayu, misalnya, adalah bahwa kayu memberikan banyak kekuatan tetapi juga dapat dipotong sesuai ukuran dengan mudah. Namun, baja lebih baik untuk bangunan tinggi karena lebih kuat dari kayu dan dapat dibuat menjadi balok panjang. Ada banyak keputusan yang harus diambil dalam setiap detail kecil dalam merancang dan membangun struktur. Untuk merancang struktur yang aman yang akan bertahan selama beberapa dekade, para insinyur harus selalu mengikuti perkembangan sifat-sifat material, mengetahui kelemahan desain, dan meneliti teknologi rekayasa baru.
Aktivitas terkait
- Persyaratan & Kendala: Membuat Model Garasi Parkir Para siswa mempertimbangkan persyaratan dan kendala proyek saat mereka merancang, membangun dan menguji model garasi parkir mereka sendiri. Tim menggambar cetak biru, memilih bahan konstruksi, membuat anggaran dan menguji struktur mereka untuk menemukan beban maksimumnya.
Penutupan pelajaran
Waktu pertandingan semakin dekat dan kelas Anda memutuskan untuk pergi ke stadion dan mengambil tempat duduk sebelum pertandingan dimulai! Saat masuk ke stadion Olimpiade, kamu masih memikirkan apa yang baru saja kamu pelajari tentang arsitek dan insinyur. Kamu tahu bahwa ada banyak tempat yang berbeda untuk berbagai acara Olimpiade: lapangan sepak bola, gimnasium, fasilitas renang, dan masih banyak lagi.
Beberapa bangunan ini terlihat sangat rapi dan pasti membutuhkan banyak kerja keras dari para arsitek dan insinyur! Mari kita lihat apakah Anda dapat mengingat perbedaan antara peran seorang arsitek dan insinyur. Siapa yang bisa memberi tahu saya apa yang dilakukan oleh arsitek? (Jawaban: Seorang arsitek lebih berfokus pada seni dan desain bangunan). Bagus! Dan apa yang dilakukan insinyur? (Jawaban: Insinyur lebih berfokus pada sisi teknis dan struktural.) Dapatkah seseorang memberikan contoh bagaimana insinyur dan arsitek memiliki tanggung jawab yang berbeda dalam mendesain sebuah bangunan? (Jawaban yang mungkin: Arsitek memutuskan di mana letak jendela dan pencahayaan, di mana letak pintu dan tangga, di mana letak rak buku dan konter, dan lain-lain. Insinyur memperhatikan diri mereka sendiri dengan membuat bangunan yang aman dan fungsional dengan memilih bahan struktural, memutuskan di mana anggota struktural dari desain harus ditempatkan, dan merancang sistem kelistrikan, pemanas, ventilasi, AC dan pipa ledeng).
Saya punya satu pertanyaan lagi untuk Anda. Siapa yang ingat hal penting apa yang harus terjadi sebelum para arsitek dan insinyur dapat membangun gedung pencakar langit yang tinggi? Itu benar! Baja, yang lebih kuat dari kayu, harus diciptakan. Ini adalah contoh yang bagus tentang bagaimana perkembangan teknik memungkinkan arsitek untuk mewujudkan visi mereka tentang bangunan yang sangat tinggi.
Kosakata dan definisi
- Arsitek: Seseorang yang berprofesi sebagai perancang dan penggambar rencana untuk bangunan, jembatan dan rumah, serta banyak struktur lainnya.
- Cetak biru: Rencana terperinci dari sebuah desain, biasanya dalam skala.
- Desain berbantuan komputer: Perangkat lunak desain yang digunakan dalam arsitektur dan teknik untuk membuat gambar presisi; juga dikenal sebagai CAD.
- Insinyur: Seseorang yang menggunakan matematika dan sains untuk merancang dan menciptakan berbagai hal demi kepentingan umat manusia dan dunia kita.
Penilaian
Penilaian sebelum pelajaran
Pertanyaan Diskusi: Minta, gabungkan, dan rangkum tanggapan siswa.
- Adakah yang tahu apa yang dilakukan seorang insinyur? (Jawaban: Insinyur adalah orang yang merancang dan membangun sesuatu untuk kepentingan masyarakat. Insinyur menggunakan matematika dan sains untuk merancang dan membangun struktur, peralatan, dan proses).
- Siapa yang bisa menjelaskan apa yang dilakukan seorang arsitek? (Jawaban: Arsitek adalah orang yang mengembangkan desain kreatif untuk bangunan atau struktur).
- Dapatkah seseorang memikirkan kapan kedua profesi ini dapat bekerja sama? (Jawaban: dalam desain dan konstruksi gedung pencakar langit, stadion Olimpiade, atau struktur apa pun) Selain insinyur sipil,
- Jenis insinyur apa lagi yang terlibat dalam pembuatan struktur? (Jawaban: insinyur listrik, insinyur pengembangan lahan, insinyur pencahayaan, insinyur mesin, dll.)
Penilaian pasca-pengenalan
Desain olimpiade: Sebagai sebuah kelas, pilihlah satu bangunan atau lokasi Olimpiade, lalu buatlah daftar tugas-tugas yang berbeda yang dilakukan dalam mendesain struktur tersebut. Beberapa dari tugas-tugas ini meliputi:
- Mencari tahu ukuran pintu yang tepat, jumlah kamar mandi, di mana meletakkan sakelar lampu, bahan atap yang akan digunakan, dll. Coba cari tahu apakah tugas-tugas ini merupakan bagian dari arsitek atau gambar/desain insinyur. (Jawaban: pintu - arsitek; kamar mandi - arsitek; sakelar lampu - insinyur; bahan atap - insinyur).
Ketika siswa menyebutkan komponen, tuliskan bagian-bagian yang berbeda dalam dua kolom - satu di bawah "arsitek" dan yang lainnya di bawah "insinyur". Mintalah siswa untuk membantu Anda memutuskan kolom mana yang harus dimasukkan ke dalam bagian bangunan yang berbeda. Tanyakan kepada siswa apakah mereka ingat apa yang harus dikembangkan agar bangunan yang tinggi dan rumit dapat dibangun. (Jawaban: baja) Ingatkan siswa bahwa membangun sebuah struktur dapat menjadi sangat rumit, sehingga sangat penting bagi para arsitek dan insinyur untuk melakukan kerja sama tim yang baik untuk memenuhi kebutuhan dan keinginan pelanggan.
- Diskusi Struktur Khusus: Diskusikan sebagai kelas:
- Apa saja struktur berbeda yang dirancang dan dibangun bersama oleh arsitek dan insinyur? (Jawaban: Hampir semua struktur - termasuk jembatan, sekolah, rumah, dan bisnis - merupakan hasil kerja sama arsitek dan insinyur. Jika Anda melakukan kegiatan ini sebagai bagian dari Unit Rekayasa Olimpiade, gunakan contoh-contoh dari Olimpiade Beijing).
Penilaian rangkuman pelajaran
Menggambar: Mintalah para siswa menggambar hotel Olimpiade mereka dan membuat "cetak biru" kamar mereka. Cetak biru tersebut harus mencakup pintu dan bagian-bagian ruangan, bukan perabot atau aksesori kecuali jika memang sudah ada di dalam hotel. Mintalah para siswa memberi label pada bagian-bagian yang dirancang oleh seorang insinyur (sakelar lampu, pipa ledeng, dll.). Anda mungkin perlu menggambar contoh denah di papan tulis, dan akan sangat membantu jika Anda menjelaskan apa yang dimaksud dengan "tampak atas" sebuah ruangan atau bangunan.
Kegiatan perluasan pelajaran
Mintalah siswa untuk meneliti sebuah bangunan dan mencoba menemukan cetak biru bangunan tersebut. Sebagai alternatif, mintalah siswa mengunjungi perpustakaan dan melihat buku cetak biru bangunan yang mereka minati. Mintalah siswa meneliti gedung pencakar langit dan menemukan pencapaian teknik lainnya yang sangat penting dalam pengembangan gedung pencakar langit (misalnya, lift, monitor informasi komputer, telepon, dll.).
Disadur dari: teachengineering.org