Six Rivers Charter School human sundial/es
| Tipo | Reloj de sol humano |
|---|---|
| Autores | Lonny Grafman |
| Estado | Desplegado |
| Años | 2018 |
| Hecho | No |
| Replicado | No |
| Costo | 400 dólares estadounidenses |
Acerca del equipo
Keith Brennan, Briana Celest-Ruiz, Salvador Garduño-Sánchez, Mikaela Shannon
Estudiantes de Ingeniería de Recursos Ambientales en Cal Poly Humboldt.
Resumen
El Reloj de Sol Humano es un diseño que el Equipo Ocynthia eligió como proyecto para su instalación en la Escuela Charter Six Rivers de Arcata, California. Esta escuela solicitó la instalación de un reloj de sol en el extremo oeste del campus, un espacio compartido entre la Escuela Charter Six Rivers y la Preparatoria Arcata. Nuestras consideraciones más importantes fueron el componente educativo para los estudiantes, la durabilidad del diseño, la seguridad de quienes interactúan con él y un diseño visualmente impactante.
El Reloj de Sol Humano es una plataforma donde los estudiantes pueden aprender interactuando con el reloj de sol regularmente, observando cómo cambia su sombra según la época y el mes del año. El reloj de sol muestra cómo el sol cambia su ángulo de declinación cada mes del año.
Antecedentes
El espacio elegido para el desarrollo del Reloj de Sol Humano en la escuela Six Rivers se encuentra en una zona de alto tránsito del campus. Alrededor de un césped infrautilizado se encuentran los principales puntos de descenso de los estudiantes desde los autobuses, así como el taller de carpintería y el laboratorio de diseño de la escuela. Al crear un entorno universitario más dinámico, este proyecto de diseño pretendía cambiar la forma en que los estudiantes interactúan con la escuela y fomentar la curiosidad que experimentan durante los periodos de descanso y las pausas del almuerzo. La reforma del espacio podría crear asientos y espacios adicionales para que los estudiantes disfruten, jueguen y creen.
Objetivo
El objetivo del reloj de sol humano era mostrar un modelo interactivo y educativo. El objetivo era explicar a los estudiantes cómo la posición del sol afecta su ángulo y la hora según cada mes.
Además, al construir un reloj de sol elevado del suelo se crea una plataforma que puede usarse como banco, jardinera elevada y espacio creativo. Los componentes educativos del diseño son minimalistas, como se refleja en nuestro diseño. Al crear un bordillo de números fuertemente curvado y arqueado que rodea una plataforma monolítica, la forma del espacio crea un espacio que anima a los estudiantes a llenar. Al subir a la plataforma y observar su sombra, que marca la hora actual, se puede reforzar su conexión con la revolución de la Tierra alrededor del Sol y su relación con el paso del tiempo.
Planteamiento del problema y criterio
Enunciado del problema
El reloj de sol debe ser seguro, interactivo; duradero (que dure varios años); tener valor educativo (en este caso, hacer referencia a conceptos astronómicos y matemáticos); ser estéticamente agradable; requerir poco o ningún mantenimiento. Además, el reloj de sol debe ajustarse al presupuesto del proyecto y a los recursos del cliente.
Criterio
- Estético : El reloj de sol es agradable a la vista desde el punto de vista del profesor y del alumno.
- Durable : la plataforma y los accesorios del reloj de sol pueden soportar que los estudiantes usen el reloj de sol para otros eventos, como andar en patineta.
- Larga duración : el material será duradero considerando el clima y el uso.
- Interactivo : Involucra al estudiante con el proyecto.
- Educativo : El reloj de sol proyectará valores educativos e instrucciones para utilizarlo.
- Mantenible : Que se pueda reparar y mantener fácilmente.
- Bajo costo : El costo máximo del proyecto por parte del cliente fue $100.
- Seguro : debe ser seguro para los estudiantes, sin resbalones cuando llueve y sin nada puntiagudo o sobre lo que alguien pueda caerse.
- Preciso : La precisión del reloj de sol, cuando se realiza correctamente, tiene una diferencia de aproximadamente 20 minutos cuando cambian las estaciones.
Descripción y Proyecto Final
- Los meses del calendario son una plataforma elevada en el medio del reloj de sol. Consiste en una losa de hormigón de 2' x 6' con baldosas de patio grabadas con láser.
- Cálculos de la cantidad de hormigón utilizado. Nos informaron que debíamos añadir un cuarto más de hormigón, lo que equivalía a aproximadamente 2 yardas de hormigón.
- Un arco de cemento de 1 pie de ancho rodea la plataforma de los meses y tiene números incrustados con mosaicos de granito que se colocarán centrados en el bordillo.
- El bordillo de cemento y la plataforma están elevados catorce pulgadas por encima del nivel del suelo, creando un área donde los estudiantes pueden sentarse.
- La plataforma para los meses tiene un diseño “flotante”, ya que el espacio entre el calendario y el arco se puede llenar como un jardín plantado.
Prototipado
Prototipo I
- El primer prototipo fue un reloj de sol humano calculado a escala reducida que trajimos al sitio.
- El prototipo era correcto cuando la sombra fue proyectada por el pequeño humano que hicimos.
- El error en el prototipo residía en los meses horizontales. Esto se ajustó posteriormente.
- Sin embargo, el prototipo de octubre y noviembre mostró resultados correctos en esos meses en particular.
- Cálculos (Pruss AR (2011)).
Prototipo II
- El segundo prototipo fue un diseño del tamaño proyectado de un reloj de sol humano.
- Los números se posicionan según los cálculos.
- Este prototipo le da al cliente una visión de cuán grande sería el reloj de sol humano.
- Había un mismo error en este prototipo que en el primero.
Prototipo III
- Calendario grabado con láser sobre una baldosa de prueba de 1 x 2'.
- Este fue un prototipo para encontrar la fuente y el tamaño de texto adecuados. Evaluamos la estética y la legibilidad de la fuente.
- Otro motivo para crear el prototipo fue evaluar si las piezas se grabarían bien con láser y qué configuraciones utilizar.
Costos
Costo del material
| Cantidad | Material | Fuente | Costo ($/Cantidad) | Costo del equipo ($) | Costo real ($) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Cemento (patio) | Mezcla preparada Eureka | 90.00 | 0.00 | 90.00 |
| 6 | Azulejo - 2' x 6' | PCG | 6.00 | 0.00 | 36.00 |
| 14 | Granito - 4" x 4" | Encimeras Arcata | 4.00 | 0.00 | 56.00 |
| 6 | Varilla de refuerzo - 10' | Centro Thomas | 12.00 | 45.00 | 72.00 |
| 6 | Lámina de masonita - 4' x 8' | Centro Thomas | 10.00 | 10.00 | 60.00 |
| 1 | Quickrete 10 libras. | Centro Thomas | 11.00 | 11.00 | 11.00 |
| 1 | Formas de madera - 20' | Centro Thomas | 25.00 | 0.00 | 25.00 |
| 20 | Grabado láser de granito | Escuela secundaria Arcata | 50.00 | 0.00 | 50.00 |
| Costo total | $66.00 | $400.00 | |||
Costo de mano de obra
| Persona(s) | Horas) | Descripción | Costo ($/Persona(s)) | Costo del equipo ($) | Costo real ($) |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 5 | Excavación | 11.00 | 0.00 | 165.00 |
| 4 | 5 | Excavación | 11.00 | 0.00 | 220.00 |
| 1 | 2 | Comprobación de marcación | 11.00 | 0.00 | 22.00 |
| 4 | 14 | Encofrado | 11.00 | 0.00 | 528.00 |
| 2 | 6 | Encofrados profesionales | 60.00 | 0.00 | 720.00 |
| 6 | 8 | Cementación | 11.00 | 0.00 | 528.00 |
| 3 | 4 | Encofrado | 11.00 | 0.00 | 44.00 |
| 1 | 2 | Excavación (Tractor) | 50.00 | 0.00 | 100.00 |
| Costo total | $0.00 | $2,327.00 | |||
Cómo
Una vez realizada la excavación, el encofrado estaba listo para comenzar.
Medimos la altura y el ancho del reloj de sol y creamos un cuadrado con cuerda y estacas.
La cuerda tuvo que medirse y nivelarse a la altura del cemento para delimitar los encofrados. Esto fue complicado porque el reloj de sol estaba en pendiente, así que se usaron niveles para las cuatro estacas en cada esquina del reloj.
Nos aseguramos de que cada lado de los encofrados estuviera nivelado, los cuales fueron izados mediante estacas para alcanzar el equilibrio a ambos lados del reloj de sol.
La curva pronunciada se conectó a la forma lateral y al centro del reloj de sol para brindar soporte.
Luego se perforó la lámina de masonita en cada estaca para establecer la curva correcta.
La lámina interior de masonita era simétrica, midiendo desde el tablero central blanco. Ambas láminas estaban conectadas en el centro del reloj de sol.
Verificamos repetidamente los niveles de los encofrados y martillamos las estacas para nivelarlos si no eran precisos.
Este dispositivo espaciador fue creado para tener un ancho de un pie al doblar las láminas de masonita.
La lámina exterior de masonita fue curvada a un pie de distancia de la curva interior mediante espaciadores y perforada en las estacas.
El marco de los meses se creó con marcos de madera que se nivelaron a la misma altura que las formas exteriores.
Cree archivos .pdf con las imágenes que desee grabar en los azulejos. Cualquier editor gráfico funciona; para ello, se utilizó el programa de código abierto Inkscape. Asegúrese de crear los gráficos configurando la página con el tamaño de impresión final deseado. Sube la imagen como PDF al grabador.
Centre la pieza en el láser en la ubicación correcta y ajuste la configuración de enfoque del grabador láser (intensidad, velocidad y espesor del material).
Utilizando un ordenador se inicializa el programa y se realizará la impresión.
Algunos de nuestros resultados finales, a saber, las piedras de granito numéricas y la impresión de prueba de los meses de nuestro calendario.
Centrar el brote en la forma.
Utilice tablas de madera para evitar desbordamientos.
Cuando el hormigón se llenó 4 pulgadas, se insertaron barras de refuerzo en cada curva.
Con una varilla de refuerzo dentro del cemento se eliminan las burbujas.
Para el doblado de las láminas de masonita se utilizaron estacas y abrazaderas.
Apisonar las zonas donde se colocarán los números.
Después de apisonar y dejar que el cemento se asiente, coloque las baldosas a 6 pulgadas del borde exterior.
Instrucciones
- Sitúate en los meses que mejor representan esa época del año.
- Los meses tienen diferentes tamaños, por lo que, según el día del mes, colóquese verticalmente en esa área general. Por ejemplo, si hoy es 2 de noviembre, colóquese en el extremo superior de ese mes.
- La sombra podría ser demasiado larga y tu torso podría aparecer dos veces.
- Ponte de rodillas y coloca las manos juntas sobre la cabeza para leer mejor entre momentos.
Mantenimiento
La mayor parte del mantenimiento del Reloj de Sol Humano consistirá en el cuidado del jardín y el paisajismo. El reloj de sol en sí fue diseñado para superar las especificaciones de carga y debería poder utilizarse durante muchos años.
Horario
Este es el momento de realizar el mantenimiento de cada componente.
- Semanalmente
- Regar las plantas durante la estación seca.
- Mantener el área de césped alrededor del reloj de sol.
- Limpieza de la suciedad que queda en las baldosas.
- Mensual
- Si es necesario, lavar con manguera las baldosas y las piedras de granito para limpiarlas.
Sugerencias para cambios futuros
- Al crear un reloj de sol con cemento, no excave demasiado.
- Uno de los desafíos con la estructura y el cemento fue que el cemento no se detenía con el suelo natural. Por lo tanto, se requirió más madera y mano de obra.
- Tenga en cuenta las condiciones climáticas. Las fuertes lluvias complicaron el proceso, lo que provocó que se pospusiera la etapa de cementación.
- Considere combinar diferentes materiales y estilos para hacer que el reloj de sol sea visualmente más atractivo y rentable.
- Pruebe el diseño varias veces y refínelo según sea necesario para garantizar que el diseño final sea preciso.
Referencias
Cálculos: Pruss AR (2011) Generador de PDF de relojes de sol analemáticos. En: Generador de PDF de relojes de sol de papel.
| Autores | Equipo Ocynthia , Fiona Connor |
|---|---|
| Licencia | CC-BY-SA-3.0 |
| Organizaciones | Categoría: Introducción al diseño , Engr205, Cal Poly Humboldt |
| Citar como | Equipo Ocynthia , Fiona Connor (2018-2025). «Reloj de sol humano de la Escuela Charter Six Rivers» . Appropedia . Consultado el 9 de julio de 2025 . |