Разное 

Расчет количества петель на фасады: Расчет количества четырехшарнирных петель

Содержание

Все о мебельных петлях. Общий обзор – Сделаем мебель сами

Здравствуйте дорогие друзья!

В прошлом посте мы с вами рассмотрели, какие типы фасадов по установке могут быть, а так же, какие к ним нужно подбирать петли.

Но этими знаниями ограничиваться не стоит, если вы, конечно, хотите быть мебельщиками, а не просто «мастерами на все руки», которые могут похвастаться сделанной самостоятельно кухней, шкафом купе, и двумя полочками в детскую.

Мебельщик должен уметь сделать абсолютно любое изделие, которое, разумеется, позволяет сделать технология.

Итак, выбрать петли под накладные фасады, я думаю, вы уже сможете (и не только под накладные, а и под внутренние, глухие, угловые 45 градусов).

А сколько их нужно ставить на фасад определенной величины? А как благодаря им можно регулировать фасад? А как правильно их нужно врезать?

А если вам нужно, к примеру, спроектировать короб, установочный угол которого не 90 градусов, а, скажем 80 градусов (надеюсь, значение словосочетания «установочный угол» еще не забыли)?

Таких петель нет (стандартные установочные углы – 30, 45, 90, 120, 135, 180, 270 градусов), а навесить фасад нужно.

«Раз нет, то и фасад не навесишь» – можете сказать, и сразу распишитесь в своей некомпетентности. А если еще добавите, что посещаете мой блог – то и в моей некомпетентности тоже.

Но я не хочу, чтобы мы с вами обладали поверхностными знаниями в этом вопросе, поэтому предлагаю перейти непосредственно к разбору его сути, и начнем мы с общего обзора этой незаменимой фурнитуры.

Петля состоит из основания и установочной площадки. Вставляем в нее площадку, закрепляем винтом – и она в сборе.

Далее, она позволяет регулировать фасад во всех трех плоскостях (вперед-назад, вверх-вниз, вправо-влево).

Вперед-назад фасад можно регулировать винтом, которым закрепляем установочную площадку в петле.

Эта площадка «садится» не на жестко определенное посадочное место, а имеет некоторый «люфт», благодаря которому ее можно посадить глубже, или нет. Благодаря этому, фасад можно регулировать по глубине.

Вверх-вниз, можно регулировать с помощью той же установочной площадкой.

Она крепится к ДСП благодаря двум отверстиям (продолговатой формы). В них вкручиваются саморезы (обычно 16х4). И благодаря этим отверстиям продолговатой формы, «попустив» саморезы, можно сместить фасад вверх-вниз.

Вправо-влево его можно регулировать, благодаря специальному болтику, расположенному посредине петли.

Благодаря ему, можно изменять угол между установочной площадкой и осью самой фурнитуры.

А изменяя этот угол, мы смещаем фасад вправо-влево.

Не лишним будет напомнить, что сместив фасад в какую-нибудь сторону, нужно его подрегулировать по глубине, так как такое смещение всегда увеличивает зазор между ним и боком короба.

Размеры смещения, обычно, колеблются в пределах 5 миллиметров. Почему обычно? Потому, что мебельные петли выпускают разные производители.

На этих примерах, я думаю, вы поняли устройство этой фурнитуры.

Идем дальше.

Например, вам нужно навесить два фронта (пусть они будут из ДСП) на короба.

Один из них имеет размеры 500 на 300 миллиметров, а другой – 1600 на 400 миллиметров. Вопрос: сколько петель нужно «нацепить» на первый, и сколько на второй фасады?

Ответ: На первый из них идет минимум, то есть две штуки, а на второй – четыре.

Все просто: чем больше фасад, тем больше его масса, тем больше нагрузка на петлю, тем больше их нужно навесить на него.

Я привожу приблизительную таблицу, в которой показана зависимость количества петель от размеров фронта.

Таблица приблизительная, так как фронт может быть изготовлен из различного материала, и, соответственно, иметь разный вес. Но принцип в ней верен.

Конечно, чем больше петель – тем лучше, но есть одно «но».

Чем их больше, тем сложнее регулировать фронт.

Мало того, при неправильной его регулировке, нагрузки на петли могут распределиться не одинаково. А это может привести к быстрому выводу их из строя.

Ну а как же сделать установочный угол, например, 80 градусов?

А очень просто. Нужно просто купить специальную площадку для изменения угла.

Эти площадки изготавливаются из пластика, и подкладываются под установочную площадку петли при ее установке.

Каждая такая площадка предназначена для изменения угла на конкретную величину.

Например, в нашем случае, под установочную площадку, нужно подложить эту пластиковую «прокладку» с углом 10 градусов.

Причем, на 10 градусов можно угол как уменьшить, так и увеличить. Это зависит от того, какой стороной мы ее подложим.

То есть, этой штукой можно сделать у обычной накладной петли установочный угол 100 градусов, и 80 градусов.

Мало того, рассматриваемая фурнитура некоторых производителей, могут иметь вместо обычной установочной площадки – специальную, именно для изменения угла. Такие площадки могут изменять угол в диапазоне от 5 до 22 градусов (может, есть и другие числовые “разбеги” – это не суть важно).

Далее, существует фурнитура с различным диаметром посадочной чашечки (26 мм, 35мм, 40мм).

Посадочная чашечка – это элемент, которым она «встраивается» в тело фасада. Наиболее применяемые петли с чашечкой 35 миллиметров.

Далее, как правильно разместить эту фурнитуру на поверхности фронта, точнее на каком расстоянии от его краев?

Ну, по высоте – это «дело хозяйское». Главное, перед тем как определить этот размер, убедитесь, что она не будет на одном уровне с полкой, так как фасад не будет возможности навесить.

Главное – размер по глубине.

Обычно, это расстояние от грани фасада до самой чашечки (или до ее отверстия).

Конечно, у всех ведущих производителей мебельной фурнитуры, существуют каталоги, где показаны все размеры этой фурнитуры, и ее установочные размеры.

Но при установке, этот размер почти всегда равен 4-5 миллиметров.

Да, для сверления отверстий под посадочные чашечки можно использовать обычную дрель, и специальную фрезу (ее еще называют фрезой Форстнера) на 35 миллиметров (она продается в соответствующих магазинах).

Внизу показаны примеры установки петель.

Вот, такая интересная фурнитура.

На этом все.

До новых встреч.

Петли «BOYARD»

Такая маленькая деталь, как мебельная петля, играет немалую роль в создании функциональной и эстетичной мебели. Петли не только приводят в движение дверцы и фасады, но еще и отвечают за удобство процесса открывания и закрывания, а также обеспечивают безупречный внешний вид фасадов.

В спектре мебельных петель BOYARD есть варианты с разным диаметром петельной чашки, для разных материалов фасада, в том числе для стеклянных дверей. Особой популярностью пользуются современные модели мебельных петель с доводчиком, которые обеспечивают плавное, мягкое и бесшумное закрывание двери.

Системы мебельных петель BOYARD отвечают самым строгим требованиям качества, практичности и эстетичности. Петли проходят серьезные тестовые испытания перед выпуском в продажу – на прочность крепления петли к мебели, на жесткость крепления и на долговечность.

Петли для мебели производятся из высококачественного сплава, имеют никелированное покрытие, выполненное по классической технологии гальваники с медным подслоем, обеспечивающим защиту от коррозии и от воздействия агрессивной среды.

Срок службы петель BOYARD — 8-10 лет в условиях активной эксплуатации.

В разделе каталога «Петли» продукция разделена на две актуальные, на сегодняшний день, категории: петли с амортизатором и петли без амортизатора.

Принцип формирования кодов


 

Петли системы Key-hole: в переводе с английского «замочная скважина». Отверстие в плече тела петли, через которое осуществляется крепление тела петли к монтажной планке, выполнено в виде замочной скважины, откуда и получила свое название эта система.
Проста в установке, надежна в работе.
Петли системы Slide-On: наиболее удачный тип петли с точки зрения цены и качества, а также простоты использования. Название петли отражает конструктивные особенности крепления: винты планки легко вставляются в пазы петли, требуется лишь одно несложное движение. Петля системы Slide-On является одной из самых востребованных на рынке мебельной фурнитуры всеми производителями корпусной мебели благодаря своим универсальным техническим характеристикам, позволяющим использовать петлю данной системы в мебели самых различных дизайнерских решений.
Петли системы Clip-On: петли быстрого монтажа. Являются стандартом в производстве высококачественной мебели. Специфическая система крепления петли на установочной пластине не требует инструмента — для установки достаточно нажатия пальцем.
Регулировка петель при установке

Регулировка петли по высоте

Регулировка петли по глубине

Боковая регулировка петли
Расчет необходимого количества петель для монтажа
 
Схема 1
Вопрос о количестве петель, необходимом для установки на одну дверь, не имеет однозначного ответа. Большое значение имеют размеры двери, а также её вес.
В особых случаях, как, например, стеклянные двери, двери с алюминиевым профилем или необычно широкие, необходима пробная установка крепежной фурнитуры.
Следует избегать конструкций дверей, в которых ширина слишком велика по отношению к высоте. Для нормальных дверей из обычных материалов в качестве ориентировочных значений могут служить данные, приведенные в схеме 1.
Схема 2

В граничных случаях следует запланировать одну дополнительную петлю. Для петель с уменьшенным диаметром чашки можно использовать схему 2, также не забывая про дополнительную петлю при нестандартных размерах или весе.

Подготовка для монтажа чашки

— глубина сверления под чашку

D — диаметр сверления

— межцентровое расстояние
(расстояние между центрами
отверстий под крепеж)

F — смещение отверстий под крепеж
(относительно центра чашки петли) 

Способы крепления при монтаже и сверление под различные виды крепежа
под шуруп M4x16 мм,
без предварительного сверления 

под евровинт 6,3х13 мм,
с предварительным сверлением
плиты 


под футорку диаметром 8 мм,
с предварительным сверлением
плиты 

под футорку диаметром 10 мм,
с предварительным сверлением
плиты 
Установка петли на корпус
Для петли Slide-On:
Верхняя часть тела петли шлицем вводится под
предварительно смонтированный винт ответной
планки (1) и фиксируется в нужном положении.  
Для петли Key-Hole:
Верхняя часть тела петли с отверстием опускается
на предварительно смонтированный винт ответной
планки (1), поступательным движением вводится
под него (2) и фиксируется в нужном положении. 
Для петли Clip-On:
Верхняя часть тела петли с креплением быстрого
монтажа вставляется в пазы предварительно
установленной ответной планки (1), фиксируется
нажатием сверху (2) и регулируется крепежным
винтом. 
Способы крепления при монтаже и сверление под различные виды крепежа
под шуруп M4x16 мм,
без предварительного сверления 

под евровинт 6,3х13 мм,
с предварительным сверлением
плиты 


под футорку диаметром 8 мм,
с предварительным сверлением
плиты 

под футорку диаметром 10 мм,
с предварительным сверлением
плиты 


←  Назад

Продукты — Петли — GTV

На нашем веб-сайте мы используем файлы cookie для предоставления Вам услуг на самом высоком уровне.

Политика использования файлов cookie

Когда Пользователь посещает наш веб-сайт, мы используем файлы cookie для того, чтобы максимально облегчить использование нашего веб-сайта. Файлы cookie могут содержать информацию о Пользователе, его предпочтениях или используемом им устройстве. Собранная информация обычно не позволяет напрямую идентифицировать Пользователя, но может позволить ему использовать веб-сайт в соответствии с личными предпочтениями.

Мы уважаем право Пользователя на конфиденциальность, поэтому он может не разрешать использование определенных типов файлов cookie. Однако следует учитывать, что блокировка некоторых типов файлов cookie может негативно повлиять на использование нашего веб-сайта, а также предлагаемых нами продуктов и услуг. Предпочтения в отношении файлов cookie, выбранные на веб-сайте www.gtv.com.pl, будут запоминаться и учитываться при каждом посещении Пользователем данного веб-сайта.

Общая информация – www.gtv.com.pl
Администратор

Компания GTV Poland spółka z ograniczoną odpowiedzialnością spółka komandytowa с местом нахождения в г. Прушкув, адрес: ул. Пшеяздова, 21, 05-800 Прушкув, именуемое в двльнейшем «GTV», «мы», или «нас», будет в качестве администратора данных обрабатывать персональные данные Пользователя в порядке, описанном ниже.

Цель и правовое основание обработки персональных данных

Целью обработки персональных данных является анализ и мониторинг активности Пользователей, посещающих наш веб-сайт, для улучшения нашей коммуникации и структуры нашего веб-сайта, а также создания профиля интересов Пользователя, отображения ему соответствующих реклам наших продуктов и услуг на других веб-сайтах.

Правовым основанием обработки персональных данных Пользователя в порядке, описанном выше, является наш законный интерес.

Какие данные мы собираем с помощью файлов cookie?

С помощью технологии файлов cookie мы собираем только анонимные статистические данные, используемые для повышения удобства пользования порталом Пользователем. Мы не собираем никаких данных, которые позволили бы нам идентифицировать Пользователя. Единственной информацией о Пользователе, которая, однако, без связи с другими данными не позволяет идентифицировать Пользователя, является IP-адрес, с которого Пользователь подключается.

IP-адрес Пользователя также может быть передан нашим партнерам, включая Google. Однако и в этом случае идентификация Пользователя на основании этих данных невозможна.

Права Пользователя и контактные данные

Подробная информация о правах Пользователя в отношении обработки его персональных данных и контактные данные, которые могут использоваться для получения дополнительной информации, а также контактные данные Инспектора по защите персональных данных, содержатся в нашей Политике конфиденциальности.

Для чего мы используем файлы cookie?

Мы используем следующие файлы cookie на нашем веб-сайте:

  • аналитические – мы используем аналитические файлы cookie для улучшения функционирования нашего веб-сайта и измерения эффективности нашей маркетинговой деятельности без идентификации персональных данных Пользователя;
  • функциональные – функциональные файлы cookie  позволяют  запоминать настройки, выбранные Пользователем, и персонализировать интерфейс Пользователя, например, в отношении выбранного Пользователем языка или региона происхождения Пользователя, внешнего вида веб-сайта, размера шрифта  и т. д.;
Как долго мы используем файлы cookie?

Мы используем два типа файлов cookie:

  • сеансовые — остаются на устройстве Пользователя до тех пор, пока он не покинет веб-сайт или не закроет браузер; 
  • постоянные — остаются на устройстве Пользователя в течение определенного периода времени или до тех пор, пока они не будут удалены вручную.
Может ли Пользователь отказаться от принятия файлов cookie?

По умолчанию браузеры разрешают хранение файлов cookie. Однако, если Пользователь хочет ограничить или заблокировать файлы cookie, он всегда может сделать это, используя настройки браузера на своем компьютере.

Однако следует помнить, что результатом изменения настроек в браузере может быть потеря возможности использовать некоторые функции, доступные на нашем веб-сайте. 

Ниже приведены ссылки на настройки популярных браузеров:

Мебельные петли для шкафов: разновидности фурнитуры для дверей


В современном производстве используется большое количество фурнитуры. В этой статье мы рассмотрим мебельные петли для шкафов. Это механические устройства открывания и закрывания распашных дверей. В магазинах продается много различных моделей, и перед покупкой желательно знать, какой вариант подойдет к вашим фасадам. Расскажем об особенностях конструкции и монтажа навесов.

Примеры современных мебельных навесов

Виды петель по конструкции

Они представляют собой шарнирные узлы, соединяющие двери с корпусом шкафа. Различные конструктивные решения дают возможность оставлять открытым дверное полотно под определённым углом. По способу крепления фасадов вы можете подобрать следующие модели:

  1. Четырёхшарнирные.
  2. Антресольные.
  3. Рояльные.
  4. Для стеклянных дверей.

Четырёхшарнирные

Самыми распространёнными и популярными считаются 4-х шарнирные мебельные петли. Они отличаются универсальностью и высокой надёжностью. Различают три вида четырёхшарнирных петель, отличающихся друг от друга по способу скрепления чашки плеча с ответной планкой:

Slide-on. Выступающая часть ответной планки входит в плечо. Крепление осуществляется фиксирующим винтом. Соединение имеет с двух сторон насечки. Длину плеча можно удлинять и укорачивать, закрепляя соединение на насечках.

Clip-on. Такая система позволяет обходиться без винта. Части петли соединяются защёлкой. Такие навесы называют моделями быстрого монтажа. Дверку шкафа можно снять и установить на место без инструмента.

Key-hole. Плечо чашки накладывается отверстием на винт ответной планки. Края проёма вводятся под винт. Монтажное отверстие напоминает замочную скважину.

Их разновидности применяют в зависимости от положения закрытой двери относительно стенки корпуса шкафа. Бывают следующие четырёхшарнирные виды:

  • накладная;
  • полунакладная;
  • вкладная;
  • угловая;
  • инверсная;
  • штольная.

Виды этих петель и сфера применения

Существуешь большое разнообразие мебельных петель. Они отличаются функциональностью, механизмом, способом установки. Мебельная петля может крепиться под разными углами. Большинство современных крепежей имеют 4 шарнира. Конструкция каждой фурнитуры имеет плечо, чашку и колено. Существует несколько разновидностей петель, которые открываются на 180 градусов. Они позволяют распахивать двери на указанное расстояние.

Виды петель на 180 градусов:

  1. Прямая. Используется для фальш-панели, чтобы прикрепить фасад к боковине на одной плоскости. Это оптимальный вариант для угловых шкафов.
  2. Карусельный вариант на 165 градусов. Форма колена имеет сложную конфигурацию, благодаря чему удается достаточно широко распахнуть дверцы. Петля может быть накладной, врезной и полунакладкой. От этого зависит способ монтажа фурнитуры. Плечо имеет разнообразную форму.
  3. Петли мебельные с доводчиком. Механизм оборудован амортизатором (специальной пружиной). Благодаря этому двери плавно закрываются в любом случае, даже если сильно захлопнуть. Доводчик позволяет продлить срок службы мебели.

При выборе петель лучше ориентироваться на проверенных производителей. Качественные изделия предлагает компания БЛЮМ. Широкий ассортимент товара позволяет подобрать фурнитуру любого типа.

Чаще всего петли на 180 градусов используют в кухонных гарнитурах. Ими оборудуют шкафчики, которые состоят из двух фасадов, открывающихся в разные стороны. Это оптимальный способ повысить функциональность кухонной мебели.


Изменение угла установки

Если четырёхшарнирные петли не дают открываться дверцам на нужный угол, воспользуйтесь дополнительными накладками. Их вы можете приобрести в мебельном супермаркете.

Площадки делают из пластика и металла. Её подложите под установочную планку петли, и угол изменится в нужную сторону. Например, накладка на 10 градусов может, как увеличить, так и уменьшить угол установки фасада.

Наравне с одномерными вкладками существуют универсальные с регулировкой величины угла. Установочные площадки оснащены механизмом, изменяющим угол наклона ответной планки (регулировка проводится с помощью отвертки).


Регулировка угла при помощи болта

Крепеж мебельной петли

В просверленные отверстия поместите петли и с помощью строительной линейки откорректируйте положение навеса. Следите за тем, чтобы петли были установлены четко перпендикулярно торцу дверцы, иначе после установки будет заметна кривизна дверцы. Затем карандашом или шилом в ушках чашек отметьте места под саморезы. Шуруповертом прикрутите петли к дверце.

Посадочная чашечка

Самый распространённый диаметр петельной чашки — 35 мм. Встречаются модели с чашками 26 мм и 40 мм. В теле двери из ДСП или МДФ посадочные места вы можете высверлить фрезой. Обращайте внимание на глубину фрезы и толщину фасада. Запас массива под чашкой должен быть не менее 3 – 4 мм.

Расположение отверстий по высоте двери ничем не ограничивается. Разметку для петель на фасаде сделайте на расстоянии ¼ длины от верха и низа двери.

Край окружности углубления выдержите от торца фасада на расстоянии 4 – 5 мм. Лучше всего воспользоваться шаблоном.

Советы по выбору

Грамотно подобранная мебельная петля станет залогом длительного использования мебели. Стоит обращать внимание не только на стоимость изделий, но и на основные характеристики. Определиться помогут рекомендации специалистов:

  1. Уточняются способ открывания дверцы и размеры петли. На небольшие фасады требуются маленькие навесы, и наоборот.
  2. Обращается внимание на производителя, оптимальное соотношение стоимости и качества.
  3. При внешнем осмотре мебельных угловых петелек проверяется наличие вмятин, трещин и других дефектов.
  4. Фурнитура должна проходить сертификацию в РФ, подтверждающие документы всегда есть в наличии у надежных продавцов.
  5. Стоит доверять только специализированным магазинам, которые торгуют оригинальным товаром. Квалифицированные консультанты помогут сделать правильный выбор, предоставят информацию об установке и обслуживании изделий.

Классификация мебельных сейфов, советы по их выбору
Все прямые и угловые мебельные петли, кроме безчашечных, производятся с доводчиками либо без них. Действие этого приспособления можно сравнить с амортизатором, который обеспечивает плавное бесшумное закрывание дверок, без ударов о корпус мебели. Среди безусловных достоинств подобного дополнения — увеличение срока службы конструкций, устойчивость к нагрузкам, защита от протекания масла и рабочей жидкости. Модели регулируемые, служат для максимально плотного прилегания поверхностей.

Для толстых фасадов подбираются петли с диаметром чашки 45 мм. Неплохим вариантом станут пружинные модели обратного хода.


Уточнить способ открывания дверцы и размеры петли


Обратить внимание на производителя, соотношение стоимости и качества


Проверить наличие вмятин, трещин и других дефектов

Способы подбора и установки

Перед покупкой конкретной модели петли нужно знать угол выноса фасада шкафа для обеспечения удобного открывания дверей.

Чтобы правильно поставить петли, приобретите шаблон. Такие фирмы, как Блюм, предлагают в качестве сопутствующего товара к своей продукции специальные приспособления для разметки. С помощью шаблона вы легко сделаете разметку под саморезы на фасаде и боковине шкафа, а также точно определите центр вырезки коронкой углубления под чашку.

Если вы усваиваете видео лучше текста, посмотрите ролик Евгения с канала BlackAsb, где наглядно показаны правила установки мебельных петель:

Разметка

Как и любые другие монтажные работы, установка мебельных петель начинается с разметки. Удобство и долговечность эксплуатации мебели зависит от правильности и аккуратности выполненной разметки.

Для начала произведите правильный расчет количества петель для монтажа. Число петель зависит от размеров и веса самой двери (в большинстве случаев используются две петли).

От края фасада отступите 70-120 мм. От бокового края двери делается отступ в 20-22 мм. Между навесами соблюдайте расстояние в 500-700 мм. Обратите внимание, чтобы место крепления дверцы не совпало с месторасположением полочек.

Итак, отмерив расстояние от верха, низа и боковой стороны дверцы, сделайте пометку. С помощью шила сделайте небольшие выемки в месте будущего расположения крепления.

Количество петель для двери шкафа

Стандартное количество петель на створке – 2 штуки. Однако шкафы могут иметь высоту более 2 метров и немалую ширину. Исходя из этого, вам потребуется точно определить сколько нужно поворотных устройств, чтобы они могли выдержать существенную нагрузку от массивной двери. Для этого нужно знать вес дверного полотна и обратиться к таблице:

Последовательность установки

Чтобы установить петли на 180 градусов не нужно обладать особыми навыками и знаниями. К изделию прилагается инструкция, где детально описана последовательность и особенности монтажа. Перед работой необходимо внимательно рассмотреть устройство крепежа, оценить его сильные и слабые стороны.

Этапы установки петли:

  1. Подготовка. Необходимо убедиться в наличии необходимых инструментов для работы. Нужно взять дрель, фрезу, уровень, рулетку, маркер.
  2. Разметка. Ее проводят в соответствии с определенными правилами. Петли не должны быть на уровне с полками, между крепежами должно быть расстояние в 50 см, а от края нужно отступить 1,1-1,2 см.
  3. Сверление. В соответствии с разметкой делают отверстия для саморезов.
  4. Прикручивание петель. Фурнитуру закручивают с помощью винтов.
  5. Регулировка. Здесь нужно орудовать уровнем и отверткой. Важно ровно разместить крепежи, исключить перекосы, щели, люфты и прочие дефекты.

Все нюансы нужно учесть на подготовительном этапе. При создании разметки важно точно все спроектировать, чтобы фасады не соприкасались. Для этого используют специальный инструмент – строительный уровень. Глубина отверстий зависит от толщины дверей.

Не менее важный этап регулировки. Правильность процесса определяет функциональность мебели. Можно провести регулировку по глубине, корректируя силу прижатия винтов. Подкручивание овальных отверстий помогает избежать провисаний. Исключить щели удается боковой корректировкой.

Петли для толстых боковин

Проектируя мебель под заказ, приходится подстраиваться под «хотелки» заказчиков, которые, в свою очередь, зачастую оказываются не совсем технически грамотными. А запросы порой бывают весьма странными. Пришлось проектировать шкаф с боковинами из 25 мм ДСП, так себе шкаф, средних размеров, простой комплектации. Но дорогущий — просто жуть. Заказчик захотел себе МДФные фасады, причем такие, что заказывать пришлось за тридевять земель и ждать больше месяца. Шкаф, конечно, напилили и отправили заказчику: мол, фасады придут – приедем и навесим. Мой косяк – не учел, что простая петля, да с толстой боковиной полного наложения, как того хочет заказчик, не даст! Пришли фасады, как присаживать? Обливаясь холодным потом, стал искать ответа по форумам и блогам.

Вариант первый – использовать для толстой боковины петли с чашкой диаметром 45 мм. Вроде все просто, присадка понятна, сама петля отработана еще с незапамятных времен. Да вот незадача – найти в наличии катастрофически сложно. Ну не ходовой размер! Все привыкли к 35 мм и другой им не нужен. Ждать еще месяц пока привезут на заказ – тоже не вариант. Помимо прочего еще и фрезу под них ищи, боковины-то чем присаживать?

Вариант второй замаячил на горизонте после общения с менеджером Hettich. Который нам продал комплект отличных петель, клятвенно обещая, что всё встанет как надо. Петли были привезены в цех и установлены на импровизированный макет из толстой боковины и фасада, но как мы не трудились – добиться наложения более 20мм нам не удалось! Где взять еще 5мм неизвестно – спасибо добрый менеджер. Полный комплект на фото ниже – до сих пор в цеху валяется.

Вариант третий – чисто хардкорный — вешаем обычную петлю, но наоборот: чашку присаживаем на боковину, а ответную планку на фасад. При определенном старании в выборе присадочных размеров работает, но кто бы на такое согласился, тем более, что шкаф уже у заказчика?

Вариант четвертый – спасительный. Петля Blum Clip top 155 градусов – встречается повсеместно в любом уважающем себя магазине, торгующем фурнитурой. Подобные петли есть и у других производителей, вот только незадача: никто не позиционирует их как петли для широких боковин. Да спектр проблем, решаемых данной петлей, намного шире и идет она как петля специального назначения, но вот только почему менеджеры, её продающие, не знают всех её возможностей и на вопрос: «есть ли какие-нибудь петли для толстой боковины?» — недоуменно пожимают плечами?

Ну да ладно, нашли что хотели! Стали узнавать по присадке. Ну так вот: не верьте менеджерам наслово! Да у них есть программа, составленная инженерами blum, которая все это с лёгкостью считает, но в руках продавца она страшное зло! Посоветовали нам присадку сделать аж на 40 мм, петля странной формы – почему бы и нет? Не работает! Т.е. работает и с полностью выкруженной регулировкой, а она довольно-таки не малая у этой петли, наложение вышло 23мм! Как бы не айс.

В общем, методом проб и ошибок была найдена необходимая присадка. И оказалось все намного проще! Обычную петлю с чашкой 35мм присаживают на 22мм, наложение при этом стандартно – 14мм плюс-минус регулировка. Нам требуется наложение в 25мм: 25-14-2=9мм. Прибавляем полученные 9 мм к 22мм нашей стандартной присадки и получаем – 31мм с регулировкой порядка плюс-минус 4мм.

Петли и амортизаторы | Полезные советы от фабрики мебели Стайвер 100

Для изготовления кухонь и прочей корпусной мебели с распашными фасадами компания Стайвер-100 использует системы петель Hettich и Blum. Мебельные навесы производства Германии и Австрии – это лучшее, что сегодня может предложить рынок фурнитуры, поэтому мы с удовольствием используем эти системы открытия для распашных дверей, рекомендуя их всем своим заказчикам.

Если сравнивать стоимость мебельных петель Hettich и Blum с польскими, турецкими и китайскими аналогами, то эти системы открытия, конечно, обойдутся вам несколько дороже, но не настолько, чтобы ради незначительной экономии выбрать менее качественную продукцию. Эксплуатационные характеристики австрийских и немецких систем открытия подтверждают их превосходство над другими мебельными петлями:

• системы открытия Hettich и Blum рассчитаны на 200 тысяч полных рабочих циклов – этого ресурса хватит на весь срок эксплуатации кухонного гарнитура и любой другой корпусной мебели с распашными фасадами;

• эти мебельные навесы обеспечивают плавную регулировку фасада в 3 плоскостях, благодаря чему дверца без труда занимает идеальное положение;

• совместимость монтажных планок с петлями других серий;

• легкий монтаж и демонтаж;

• безупречный дизайн и элегантный внешний вид;

• плавное и бесшумное самозакрытие благодаря встроенному демпферу;

• широкий диапазон углов открытия;

• возможность решения множества конструкторских задач по обеспечению эргономичности и функциональности мебели;

• способность выдерживать высокую несущую нагрузку, благодаря чему фасады на петлях Hettich или Blum не провисают и не изменяют заданного положения в процессе эксплуатации мебели;

• эти петли не требуют большого зазора между соседними фасадами, что позволяет улучшить эстетику гарнитура;

• траектория движения петель Hettich и Blum предусматривает возможность их использования для фасадов с толщиной более 19 миллиметров.

Компании Hettich и Blum разработали и наладили выпуск невероятно большого количества различных модификаций мебельных петель, что называется «на все случаи жизни». Такой солидный ассортимент существенно облегчил жизнь производителям мебели, поскольку мы получили возможность без проблем решать множество конструктивных задач, которые еще сравнительно недавно ставили нас в тупик. Сейчас компания Стайвер-100 в состоянии выполнить практически любое пожелание заказчика.

Поскольку принцип действия многих видов мебельных петель и вспомогательных механизмов приблизительно одинаков, мы не будем подробно описывать каждую модификацию, а посвятим эту статью рассмотрению основных механизмов, составляющих так называемый «костяк» фурнитуры для распашных фасадов. Благодаря этому материалу вы сможете самостоятельно выбрать способы открытия фасадов на вашей будущей кухне и предметно обсудить этот вопрос с нашим дизайнером-технологом в процессе проведения замера и составления первичного проекта мебели.

Классификация петель

Существует достаточно много признаков, по которым классифицируются мебельные петли. Заниматься детальным освещением данного вопроса не имеет смысла, так как эти знания необходимы профессиональным производителям мебели, а не заказчикам кухонь и других предметов интерьера. Мы перечислим для вас наиболее значимые пункты, обеспечив необходимый минимум информации.

Прежде всего необходимо знать, что независимо от угла открытия и дополнительного функционала мебельные петли имеют три основные модификации: для сплошных фасадов (массив дерева, ЛДСП, МДФ и пластик), стеклянных дверных полотен и алюминиевых рамочных конструкций. По сути дела, принципы работы у всех трех перечисленных разновидностей одинаковы, поскольку используемый механизм открытия-закрытия один и тот же, а различия заключаются лишь в некоторых особенностях конструкции и способах фиксации петель на дверных полотнах.

Кроме этого, все основные виды мебельных петель делятся на накладные, полу накладные и внутренние. Выбор по этому признаку определяет расположение фасадов в дверном проеме, но опять-таки никак не влияет ни на угол открытия, ни на вспомогательные опции. Наличие внутренних и накладных петель в большей мере помогает решать дизайнерские задачи, а также обеспечивать корректное открытие фасадов в ряде случаев, когда от технологов требуется конструкторская смекалка.

Поскольку принцип работы трех модификаций мебельных навесов, упомянутых модификаций, практически идентичен, мы возьмем для рассмотрения наиболее распространенные петли, предназначенные для оснащения сплошных фасадов. Такой выбор обусловлен тем, что в этих модификациях наиболее полно представлены все возможности современных механизмов для открытия распашных фасадов. Кроме того, петли для сплошных фасадов – теоретическая основа для всех остальных дверных механизмов этого класса.

Угол открытия петель

Концерны Hettich и Blum производят серию петель, обеспечивающих углы отрывания фасадов в диапазоне от -30 до 175 градусов.

Весь ассортимент петель можно считать модификациями накладных навесов с углом открытия 95° — эти системы открытия для распашных дверей используются чаще других. Среди других петель чаще при производстве мебели используются такие навесы:

1. Петля 135° — применяется при изготовлении скошенных трапециевидных модулей.

2. Петля 175° — обеспечивает более полное открытие фасада с отведением его в сторону. Этот навес иногда называют «жабкой» из-за его конструкции и принципа работы – дверная чашечка как бы выпрыгивает на шарнирах далеко вперед, обеспечивая максимально возможный угол открытия фасада.

3. Петля 90+25° — предназначена для соединения складывающейся дверцы-книжки, которой оснащаются угловые тумбы с прямоугольным вырезом. Данный навес используется в комплекте с петлями 175°, что обеспечивает корректную работу системы открытия спаренного фасада.

Кроме использования петель с фиксированным углом для расширения возможностей изготовителей мебели на заказ производители дверной фурнитуры предлагают серию скошенных колодок. Благодаря использованию этих дополнительных элементов, которые монтируются под ответной планкой, можно регулировать по своему усмотрению угол фиксации дверных полотен. Это простое приспособления практически полностью снимает ограничения при проектировании мебели и определении геометрических форм корпусных элементов.

Этот краткий обзор вариантов конфигурации мебельных петель показывает, что при изготовлении мебели на заказ производители могут выполнить практически любое пожелание клиентов относительно конфигурации корпуса и способа открытия фасадов. Конечно, некоторые ограничения, сковывающие полет дизайнерской фантазии и конструкторской мысли, были, есть и будут, но с каждым годом сдерживающих факторов становится все меньше и меньше.

Фирменные «фишки» от Blum и Hettich

Мы не зря с самого начала этого обзора заострили внимание наших читателей на продукции австрийских и немецких производителей мебельной фурнитуры – концернах Blum и Hettich. Эти предприятия работают на одном потребительском европейском рынке и конкурируют друг с другом в попытке привлечь покупателей на свою сторону. Продукция, предлагаемая этими двумя концернами, имеет приблизительно одинаковый ассортимент, цену и качество, в чем вы сами вскоре убедитесь. Если кто-то из производителей разрабатывает какую-нибудь оригинальную и полезную новинку, конкурент вскоре предлагает собственный аналог, не уступающий ни по функциональности, но по качеству.

Если быть до конца объективным в сравнительном анализе, нужно признать — при приблизительно одинаковом качестве, функциональности и долговечности стоимость большинства позиций фурнитуры Blum несколько выше цены аналов от Hettich. Компания Стайвер-100 знает об этом и поэтому предлагает в большинстве случаев своим клиентам продукцию немецких производителей мебельной фурнитуры. Это позволяет без потери эксплуатационных характеристик уменьшить конечную стоимость нашей продукции. Исключения составляют те ситуации, когда клиент сам просит оснастить мебель комплектующими от Blum, или немецкий концерн не выпускает нужный механизм, и мы вынуждены искать ему более дорогую замену. В любом случае, от такого соперничества между двумя именитыми концернами в конечном счете выигрывают наши заказчики, так как мы подбираем для них оптимальный вариант оснащения мебели надежной и функциональной фурнитурой.

Предлагаем более подробно ознакомиться с нашими предложениями и возможностями:

Петли Hettich

Новые петли, произведенные концерном Hettich, имеют элегантный облик и отлично гармонируют с другими составными элементами мебели. Благодаря небольшой глубине дверной чашки (12,8 мм) эти навесы могут быть использованы для тонких фасадов – 16 мм. Эксентриковые винты, которыми снабжена монтажная планка, обеспечивают легкую и быструю регулировку высоты фасада, а специальный предохранитель предотвращает случайное ослабление регулировочного винта, благодаря чему первоначальные настройки положения дверного полотна долгое время остаются неизменными.

Эти навесы имеют плоский дизайн, что способствует их компактности. Все семейство петель Hettich серии «Sensys» совместимо с петлями более ранней серии – их монтажные планки сочетаются с консолями петель «Intermat». Такая взаимозаменяемость существенно облегчает эксплуатационное обслуживание фурнитуры Hettich. Простота конструкции обеспечивает легкий и быстрый монтаж/демонтаж этих навесов – при необходимости вы сможете без затруднений снять фасад с модуля, а затем так же просто вернуть его на место.

Возможности производителей мебели в большей мере зависит от того, какая фурнитура будет в их распоряжении. Для плавного и бесшумного открытия распашных фасадов Hettich предлагает такие виды петель:

1. Навесы для надвижного монтажа – традиционная дверная фурнитура, которая отличается простой, немецким качеством и точностью регулировки. Как и все остальные петли от Hettich респектабельно выглядят и не занимают много места в модуле.

2. Петли серии «Intermat and Ecomat» для быстрого монтажа – фиксация фасадов с этими навесами осуществляется путем моментального защелкивания. Специальный механизм, интегрированный в консоль петли, обеспечивает быстрое и надежное сцепление этого навеса с монтажной планкой.

3. Петля «Minimat» с системой монтажа «Замочная скважина» — такие навесы обеспечивают более надежную фиксацию фасадов, но они имеют более сложную систему регулировки и не так быстро монтируются, как надвижные или защелкивающиеся петли. Система фиксации «key-hole» является самым старым способом крепления, но ее благодаря надежности и качеству до сих пор используют при производстве навесов.

4. Петли Hettich «Sensys» с интегрированным демпфером – инновационная технология бесшумного самозакрывания делает фасады с такими навесами эталоном комфортабельного закрытия дверей. Интегрированная функция втягивания обеспечивает автоматическое захлопывание фасада после того, как угол его открытия становится менее 35 градусов. Благодаря интегрированному демпферу вы забудете звук стука дверного полотна о боковые стойки и о полузакрытых фасадах.

5. Система механического открывания двери – механизм «Push to open» используется в комплексе с петлями систем «Intermat and Ecomat» и «Minimat», а также с надвижными навесами. Этот механизм обеспечивает автоматические открытие фасадов при легком нажатии на лицевую поверхность дверного полотна, плавное бесшумное закрытие двери без стука и позволяет избавиться от использования мебельных ручек, что снижает конечную стоимость изделия.

6. Система электромеханического открывания дверей – данное устройство обеспечивает наиболее комфортную эксплуатацию мебели и полностью оправдывает свою стоимость. Этот механизм используется в комплекте с петлями Hettich «Sensys», которые оснащены интегрированным демпфером. Благодаря такому сочетанию обеспечивается автоматическое открытие фасада после легкого нажатия на его плоскость и плавное возвращение дверного полотна в исходное положение. Применение такой системы выводит эксплуатацию любой мебели на качественно новый уровень.

Мы специально ограничили подачу материала о петлях Hettich простым перечислением возможностей этой фурнитуры, не вдаваясь в подробности. Обычно наши клиенты получают более развернутую информацию при проведении замера – наш специалист консультирует на адресе заказчиков по всем волнующим их вопросам. В формате же интернет-общения вполне достаточно перечислить факты, чтобы клиент понял, что он может получить все, что пожелает – это касается и фурнитуры Hettich для распашных фасадов.

Петли BLUM

Австрийская фурнитура всегда славилась надежностью, лаконичным приятным глазу дизайном, а также большим количеством используемых инноваций, и петли Blum в этом плане не являются исключением. Для повышения комфортабельности мебели в ходе ежедневного использования инженерами концерна регулярно внедряются новые разработки, что позволяет обеспечить легкое и элегантное движение любого открывающегося либо выдвижного элемента, изготовленного с применением фурнитуры Блюм.

Система петель Blum с трехмерной регулировкой фасада включает в себя навесы для фиксации фасадов на холодильник, петли для профильных дверей, а также фурнитуру для установки дверных полотен на фальшпанелях. При этом мебельные навесы Blum делятся на 2 основные серии:

• Modul – петли эконом класса;

• CLIP top – новое поколение стильных и функциональных навесов.

Независимо от серии все петли Блюм характеризуются солидным рабочим ресурсом, отсутствием характерного скрипа при движении фасада и имеют привлекательный внешний вид. Регулировать фасады с такими навесами – одно удовольствие. Ответные планки, которыми комплектуются навесы Блюм, могут быть как прямыми, так и крестообразными. Первый вариант привлекательнее с эстетической точки зрения, зато вторая модификация практичнее – она обеспечивает более легкую регулировку фасада по высоте.

Особого внимания заслуживает новая серия мебельных петель со встроенным демпфером — CLIP top BLUMOTION. Использование таких навесов позволяет отказаться от покупки и монтажа дополнительных механизмов, обеспечивающих плавное самостоятельное закрытие фасадов. Разработчики этой фурнитуры позаботились о том, чтобы при необходимости демпфер можно было деактивировать, настроив петлю на традиционный режим работы.

Петли Blum серий Modul и CLIP top просто и быстро монтируются, имея бесступенчатую систему регулировки, а также благодаря интеграции шнековой системы и эксцентрику. Навесы Блюм способны обеспечить полноценный доступ к содержимому шкафчиков и позволяют провести своими силами быстрый монтаж/демонтаж фасадов с их последующей настройкой без привлечения специалистов.

Для самостоятельного открытия фасадов компанией BLUM разработана система TIP-ON. Принцип действия этого устройства идентичен работе системы «Push to open» от Hettich – достаточно слегка надавить на лицевую плоскость фасада, и дверное полотно открывается в автоматическом режиме. Этот механизм подходит для всех типов распашных фасадов – даже тех, которые оснащены подъемными механизмами AVENTOS.

При интеграции системы TIP-ON в любой из модулей следует учитывать, что данный механизм нельзя комбинировать с амортизаторами BLUMOTION. Эта информация важна для тех, кто решил отдать предпочтение петлям со встроенным демпфером, поскольку устройство TIP-ON обеспечивает не только автоматическое открытие дверного полотна, но и его плавное бесшумное закрытие. То есть данный механизм предназначен для выполнения двойной функции, его применение позволяет не только добиться отличных эксплуатационных характеристик, но и избавиться от лишних комплектующих – все гениальное просто.

Демпферные устройства для распашных фасадов

Плавное и бесшумное закрытие фасадов обеспечивается за счет газовых амортизаторов, которые интегрируются в мебельный модуль, причем место установки зависит от типа демпфера. Сегодня при производстве мебели широко используются три вида амортизаторов:

1. Накладные или врезные амортизаторы – эти устройства прикручиваются к корпусу шкафчика или впрессовываются в торец его верхней либо нижней полки. Выбор места установки такого демпфера зависит от эксплуатационных особенностей мебели. Данные амортизаторы представляют собой небольшой продолговатый цилиндр с плавающим штоком, который гасит ход закрывающегося фасада. Данные демпфера различаются по жесткости и месту монтажа – каждый из производителей старается придумать что-то свое фирменное, поэтому самостоятельно такие амортизаторы лучше не ставить.

2. Доводчики с креплением к мебельной петле – эти амортизаторы фиксируются путем защелкивания на консоли навеса. Некоторые модификации таких демпферов оснащены колесиком регулировки жесткости штока, что упрощает настройку мебели. Эти амортизаторы может зафиксировать даже ребенок, так как для монтажа достаточно установить демпфер на консоль и слегка надавить на него до появления характерного щелчка. Для петель 120 и 135 градусов разработаны специальные переходники, делающие возможным использование доводчиков на угловых навесах.

3. Демпферы, интегрированные в чашечку мебельной петли – инновационная разработка, внедренная на практике. Такие петли считаются лучшим вариантом для оснащения распашных фасадов, так как отличаются компактностью и не требуют дополнительных усовершенствований для смягчения хода дверных полотен.

Если обосновывать выбор амортизаторов с точки зрения экономии, то принципиальной разницы между тремя перечисленными устройствами не существует. Разные цены на эту фурнитуру обусловлены отличием в качестве и рабочем ресурсе амортизаторов, поэтому мы рекомендуем выбрать третий или второй вариант, поскольку первый способ считается морально устаревшим.

Устройство демпферов

Мебельные демпферы мало чем отличаются от всех остальных газовых или масляных амортизаторов. Данное устройство имеет компактные размеры и состоит цилиндра, штока, толкателя, упора и специальной мембраны, пропускающей рабочее вещество в двух направлениях. Принцип действия мебельного демпфера основан на взаимодействии штока, толкателя и упора. При приложении определенного усилия на шток, он благодаря гидравлическим процессам «гасит» действующую на наго силу со стороны фасада. Такие демпферные устройства применимы к дверным полотнам, имеющим различный характер движения, которое определяется весом фасада и скоростью его закрытия. В зависимости от этих показателей и выбирается степень жесткости доводчиков.

Некоторые особо находчивые производители вместо гидравлики при изготовлении мебельных демпферов используют обычные пружины. Срок службы такого амортизатора – максимум пару месяцев. Несмотря на доступную стоимость такой фурнитуры компания Стайвер-100 категорически против использования подобных механизмов при изготовлении мебели. Мы стараемся работать только с фирменными совместимыми устройствами, использование которых гарантирует надежную работу демпферов и мебельных петель в течение всего эксплуатационного срока.

Чем можно временно заменить гидравлические демпферы?

При изготовлении бюджетной мебели мы тоже стараемся смягчить силу удара фасадов о корпус тумб, используя недорогие приспособления. Например, для кухонь эконом класса применяются в основном силиконовые демпферы, представляющие собой прозрачную наклейку сферической формы. Эти силиконовые кружочки приклеиваются на торец деталей корпуса и гасят звук удара. Стоит такая фурнитура копейки, поэтому функциональность ее минимальна.

Заключение

При изготовлении мебели на заказ компания Стайвер-100 старается использовать мебельные петли, выдвижные системы и подъемные механизмы от одного производителя. В большинстве случаев у нас это получается, но иногда приходится комбинировать. Это связано как с отсутствием какого-либо механизма в линейке продукции конкретной торговой марки, так и стремлением не повышать цену на наши изделия – если есть возможность произвести замену дорогостоящей фурнитуры на равноценный и более дешевый аналог, мы обязательно сообщаем об этом нашим заказчикам.

Видео с вопросом

: Определение количества витков в круглом витке провода с использованием напряженности магнитного поля

Стенограмма видео

Тонкая круглая катушка проволоки с радиус 22 миллиметра, который имеет 𝑁 витков, несет постоянный ток 0,45 ампер Сила магнитного поля произведенный током, составляет 2,3 умножить на 10 в степени отрицательных четырех тесла при центр катушки.Вычислить 𝑁 до ближайшего целого количество ходов. Используйте значение четыре 𝜋, умноженное на 10, чтобы мощность отрицательных семи тесла-метров на ампер за 𝜇 ноль.

В этом вопросе надо поработать из числа витков круглой катушки провода, учитывая радиус катушки, ток в проводе и напряженность магнитного поля в его центре. Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно Вспомните формулу магнитного поля в центре витка проволоки.Напряженность магнитного поля, 𝐵, при центр витка провода с 𝑁 витками равен 𝜇 нулю 𝑁𝐼 деленному на два 𝑟, где 𝐼 — сила тока в проводе, а 𝑟 — радиус катушки. 𝜇 ничто — это константа, известная как вакуумная проницаемость.

В этом вопросе нам дали напряженность магнитного поля 𝐵, ток 𝐼, радиус 𝑟 катушки и значение вакуумной проницаемости.Нам нужно использовать эту информацию, чтобы найти количество витков в катушке. Для этого нам сначала нужно перестройте это уравнение, чтобы сделать 𝑁 субъектом. Для этого начнем с умножения обе части уравнения на два 𝑟. Это оставляет нас с двумя 𝑟𝐵 на левая часть уравнения. С правой стороны две 𝑟 члены в числителе и знаменателе сокращаются, оставляя нам 𝜇 ноль 𝑁𝐼.

Чтобы получить 𝑁 самостоятельно, мы теперь просто разделите обе части уравнения на 𝜇 ноль раз 𝐼. Это оставляет нас с формулой 𝑁 равно двум 𝑟𝐵, деленным на 𝜇 ноль 𝐼. Теперь все, что нам нужно сделать, это заменить в значениях, которые мы получили для этих величин, а затем вычислить отвечать.

Прежде чем мы это сделаем, нам нужно все величины должны быть в их основных единицах СИ. Базовая единица СИ для расстояния метры, а не миллиметры.Итак, нам нужно переписать это как 𝑟 равно 22 умножить на 10 в степени отрицательных трех метров. Если мы подставим все эти количества в наше уравнение мы находим, что 𝑁 равно удвоенному 22 умноженному на 10 в степени минус три метра умножить на 2,3 умножить на 10 в степени минус четыре тесла разделить на четыре 𝜋 умножить на 10 в степени отрицательных семи тесла-метров на ампер раз 0,45 ампер.

Прежде чем вычислить это значение, давайте проверим, в каких единицах будет наш ответ. Мы можем видеть это в числителе, у нас есть единицы тесла, умноженные на метры. В знаменателе у нас единицы тесла-метров на ампер, умноженных на ампер. Здесь амперные термины сокращаются, снова давая нам единицы тесла-метров. Таким образом, в нашем выражении для 𝑁 оба числитель и знаменатель имеют одинаковые единицы измерения: тесла-метры.В целом, эти единицы отменяются, оставив нас вообще без юнитов. Это именно то, что мы ожидаем, видя, как 𝑁 это просто число.

Теперь, если мы подставим все эти значения в калькулятор находим, что 𝑁 равно 17,896. Поскольку нас просят дать 𝑁 ближайшее целое число, наш окончательный ответ на этот вопрос — 18. В этом проводе 18 витков. катушка.

GG-петля преображает итальянский дом с красным граненым фасадом

Фасонная красная поверхность образует геометрические узоры на фасаде этого дома на юге Италии, который архитектор Джакомо Гарциано отремонтировал для своих родителей (+ слайд-шоу).

Дом родителей Гарциано вот уже 40 лет. Здесь также находится итальянский офис арт-коллектива «Слоны и вулканы».

Главный дом построен в 1950-х годах дедом архитектора и расширен в 1970-х.

Перед амстердамской студией Гарциано GG-loop было поставлено задание создать новый фасад, который объединяет две разрозненные части, но при этом повышает энергоэффективность здания.

Стратегия Гарциано заключалась в создании трехмерной внешней поверхности, которая использует контраст между светом и тенью.

Waechter Architecture обновляет вековой портлендский дом с ярко-красным фасадом

Он намеренно выбрал красный цвет, чтобы он выделялся на фоне неба и окружающего городского пейзажа. Недавно этот прием также применялся для французского культурного центра и американского дома.

«Красный цвет имеет самую большую длину волны в видимом спектре и может быть связан с самыми длинными звуковыми волнами, которые не касаются наших ушей, а ощущаются в туловище», — пояснил он.

«Это затрагивает инстинкты зрителя», — продолжил он. «Это не линейно, это многогранное восприятие, которое исходит от стен, превращая жилое здание в скульптуру».

Система внешней изоляции и отделки (EIFS) — тип внешней облицовки, включающая как сплошные панели, так и верхний слой штукатурки — была использована для создания граненой поверхности, в основном состоящей из мозаичных ромбовидных форм.

Этот дополнительный слой изоляции помогает зданию удерживать тепло, снижая потребление энергии.

Внешнее покрытие состоит из смеси гипса, краски и смолы, что придает зданию блестящий красный цвет.

«Эффект блеска придает окончательное покрытие из смолы, в котором блестящие частицы были смешаны с двумя компонентами смолы», — сказал Гарциано.

«Мы хотели, чтобы здание вибрировало весь день, меняя цвет с красного на синий благодаря глянцевой отделке и с красного на золотой благодаря более тонким золотым вибрациям блеска», — добавил он.

Дом, названный «Нежный гений», расположен на угловом участке в городе Альтамура.

Внутри первоначальная резиденция почти полностью осталась прежней, вместе с офисными помещениями, которые использовал художественный коллектив. Но небольшая площадь была отремонтирована, чтобы предоставить гостевую квартиру для местного художника.

Как и на фасаде, в этом пространстве преобладают геометрические узоры. Стены имеют сотовый рисунок, известный как мозаика Вороного, объединяющий места для хранения и элементы мебели.

Гарциано назвал эту часть проекта «Инфекция», потому что ее узоры напоминают бактерии.

«В органической структуре Вороного все интегрировано», — пояснил он. «Деревянные камеры, изготовленные с помощью цифровых технологий, содержат кухню, систему светодиодного освещения, шкафы, книжные полки, аудиосистему, кладовую и так далее».


Кредиты проекта:

Клиент: Керубино Гарциано, Роза Джорджио
Архитектор: GG-loop
Расчет энергоэффективности: Андреа Казамассима
Генеральный подрядчик/строитель: Импреса Каннито Доменико
Металлоконструкции: Саверио Петронелла
Основной поставщик: Mapei

(PDF) Оптимизация конструкции перфорированных солнечных фасадов с целью сбалансировать дневное освещение с тепловыми характеристиками

Оптимизация конструкции перфорированных солнечных фасадов в

с целью сбалансировать дневное освещение с тепловыми характеристиками

TEP 130 30

Канзас-Сити, Миссури, США, 2011: стр. 283–291.

[16] Э. Алджофи, Влияние реки Равшан на обеспечение дневного света для торговых центров, [докторская диссертация] Уэльский университет,

Кардифф, 1995.

[17] А. Шериф, Х. Сабри, А. , Эль-Зафарани, Р. Арафа, Т. Ракха, М. Анис, Баланс энергосбережения и дневного освещения

производительность внешних перфорированных солнечных экранов, в: Proc. 27-й междунар. конф. Пассив. Архитектор с низким энергопотреблением. PLEA 2011

Архит. Поддерживать. Dev., Presses universitaires de Louvain, Louvain-la-Neuve, Бельгия, 2011: стр.807–812.

[18] А. Пино, В. Бустаманте, Ф. Энсинас, Р. Эскобар, Тепловые и световые характеристики офисных зданий в Сантьяго

Чили, Energy Build. 47 (2012) 441–449. doi: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.12.016.

[19] Г. Молина, В. Бустаманте, Дж. Рао, П. Фацио, С. Вера, Оценка способности genBSDF Radiance оценивать

двунаправленных солнечных свойств сложных оконных систем, J. Build. Выполнять. Симул. 8 (2014) 216–225.

doi: 10.1080/19401493.2014.

  • 5.

    [20] DOE (Министерство энергетики США), документация EnergyPlus версии 8.5. Инженерный справочник, LBNL

    (Национальная лаборатория Лоуренса Беркли), Калифорния, 2016 г.

    doi:http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/.

    [21] Д.В. Ким, К. С. Парк, Трудности и ограничения при моделировании производительности двойного фасада с помощью EnergyPlus,

    Energy Build. 43 (2011) 3635–3645.doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.09.038.

    [22] Г. Рамос, Э. Гизи, Анализ дневного света, рассчитанный с использованием программы EnergyPlus, Renew Sustain Energy Rev. 14

    (2010) 1948–1958. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.03.040.

    [23] А. Якубец, К.Ф. Рейнхарт, DIVA 2.0: Интеграция моделирования дневного света и температуры с использованием Rhinoceros 3D, Daysim

    и EnergyPlus, в: Proc. Строить. Симул. 2011 12-я Конф. Междунар. Строить. Выполнять. Симул. Assoc., IBPSA (Международная ассоциация моделирования характеристик зданий

    ), Сидней, 2011: стр.2202–2209.

    [24] K. Lagios, J. Niemaz, C. Reinhart, Анимированное моделирование производительности здания (abps), связывающее

    rhinoceros/grasshopper with radiance/daysim, Proc. SimBuild. (2010).

    http://www.ibpsa.us/pub/simbuild2010/papers/SB10-DOC-TS06A-03-Lagios.pdf.

    [25] Азаде О., Оптимизация конструкции современного высокоэффективного затеняющего экрана – интеграция «формы» и инструментов моделирования

    , в: Proc. Строить. Симул. 2011 12-я Конф.Междунар. Строить. Выполнять. Симул. Assoc., IBPSA (Международная ассоциация моделирования характеристик зданий

    ), Сидней, 2011 г.: стр. 2491–2498.

    [26] Дж. Гонсалес, Ф. Фиорито, Проектирование дневного света в офисных зданиях: Оптимизация внешнего солнечного затенения с использованием комбинированных методов моделирования

    , Здания. 5 (2015) 560–580. дои: 10.3390/здания5020560.

    [27] Ф. Трубиано, М.С. Рудсари, А. Озкан, Моделирование здания и эволюционная оптимизация в концептуальном проекте

    высокопроизводительного офисного здания, в: Proc.13-я конф. Междунар. Строить. Выполнять. Симул. Assoc., IBPSA, Chambery,

    France, 2013: стр. 1306–1314.

    [28] G. Lobaccaro, F. Fiorito, G. Masera, D. Prasad, Городской солнечный район: тематическое исследование геометрической оптимизации

    солнечных фасадов для жилого дома в Милане, в: Proc. AuSES Sol. 2012 Conf., Мельбурн, Австралия, 2012.

    [29] М. Дэвид, М. Донн, Ф. Гард, А. Ленуар, Оценка тепловой и визуальной эффективности солнцезащитных штор, Сборка.

    Окружающая среда.46 (2011) 1489–1496. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2011.01.022.

    [30] G. Park, Analytical Methods for Design Practice, Springer London, Korea, 2007. doi:10.1007/978-1-84628-473-

    1.

    [31] L. Franek, X. Jiang , Ортогональный план экспериментов по изучению параметров при сегментации изображений, Сигнал

    Обработка. 93 (2013) 1694–1704. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.sigpro.2012.08.016.

    [32] X. Gong, Y. Akashi, D. Sumiyoshi, Оптимизация пассивных проектных мер для жилых зданий в различных районах Китая

    , Build.Окружающая среда. 58 (2012) 46–57. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2012.06.014.

    [33] H. Yi, R. Srinivasan, W. Braham, Интегрированный энергетический и аварийный подход к оптимизации формы здания: использование

    EnergyPlus, аварийный анализ и метод регрессии Тагучи, Build. Окружающая среда. 84 (2015) 89–104.

    doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2014.10.013.

    [34] Л. Хуанг, Дж. Ву, Эффекты раскрытого окна на дневное освещение и солнечное затенение, Build.Окружающая среда. 81 (2014)

    436–447. doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2014.07.026.

    [35] Дж. Вей, Дж. Чжао, К. Чен, Оптимальная конструкция окна с двойным воздушным потоком для различных климатических регионов Китая, Energy

    Build. 42 (2010) 2200–2205. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2010.07.016.

    [36] Д.А. Чи, Д. Морено, П. Эскивиас, Дж. Наварро, Метод оптимизации конструкции перфорированного солнечного экрана для улучшения дневного освещения

    с использованием ортогональных массивов и моделирования дневного света на основе климата, Дж.Строить. Выполнять. Симул. 10 (2016)

    144–160. дои: 10.1080/19401493.2016.1197969.

    WUFI (en)

    WUFI ® — это семейство программных продуктов, которые позволяют реалистично рассчитывать переходный одномерный и двумерный перенос тепла и влаги в стенах и других многослойных строительных элементах, подвергающихся воздействию естественных погодных условий. WUFI ® является аббревиатурой от W ärme U nd F euchte I nstationär, что в переводе означает непроницаемость для тепла и влаги.Программное обеспечение WUFI ® использует последние данные о диффузии пара и переносе влаги в строительных материалах. Программное обеспечение было проверено путем детального сравнения с измерениями, полученными в лаборатории и на открытом испытательном полигоне IBP.

    Моделирование компонентов и зданий

    Различные версии семейства программ WUFI ® выполняют совмещенные расчеты тепла и влаги в местных климатических условиях, а также для материалов, многослойных компонентов и даже целых зданий.Благодаря моделированию переноса тепла и влаги в WUFI ® пользователи могут, еще находясь на этапах планирования, оптимизировать проекты и выявлять риски и проблемы.

     

    Литература

    Основы, необходимые для практического применения расчетов переноса тепла и влаги и применения программного обеспечения WUFI ® для исследований в области строительной физики, представлены в многочисленных публикациях сотрудников Института строительной физики имени Фраунгофера (IBP) и другими учреждениями.Многочисленные примеры приложений, использующих WUFI ® , а также множество публикаций по теме гидротермии находятся здесь.

     

    Инструкции и справочники

    Эта ссылка ведет к многочисленным руководствам и справочникам для пользователей, которые только начинают работать с WUFI ® , а также для опытных пользователей, у которых есть конкретные вопросы.

     

    Семинары

    Институт строительной физики им. Фраунгофера регулярно проводит общие семинары по WUFI ® .Существует один семинар для начинающих пользователей WUFI ® и тех, кто интересуется WUFI ® , а также другой семинар для существующих пользователей, желающих пройти более продвинутое обучение. Существуют отдельные семинары, посвященные WUFI ® 2D, WUFI ® Plus и WUFI ® Passive. Поскольку разработчики WUFI ® сами проводят семинары, можно ожидать высокого качества опыта.

     



      3 декабря 2021 г.

      Новые версии WUFI® Pro 6.Теперь доступны версии 5.3 и WUFI® 2D 4.3.3 с расширенной базой данных материалов.

      Пользователи WUFI® Pro 6 и WUFI® 2D 4 могут загрузить обновление бесплатно. Вы можете использовать ссылку, полученную при покупке WUFI® Pro 6 или WUFI® 2D 4. Вы также найдете ссылку в своей учетной записи в нашем интернет-магазине в разделе «Мои заказы».

      далее
      2 декабря 2021 г.

      В рамках празднования нашего 25-летия мы предлагаем записанные лекции на английском языке с семинара по основам WUFI в качестве введения в работу с WUFI.

      В фильмах рассказывается об основах гидротермического моделирования и о знаниях, необходимых для использования WUFI Pro. Включены следующие темы:

      more
      1 декабря 2021 г.

      В связи с нашим 25-летием мы представляем вам наши обучающие видео «Тур по программе WUFI®».

      Тур по программе WUFI® позволяет быстро ознакомиться с программой WUFI® Pro. На примере шаг за шагом показана процедура от ввода конструкции до оценки результатов. Здесь объясняются наиболее важные функции, а также обсуждаются модули постобработки.

      Тур по программе WUFI® Pro:

      more
      23 июля 2021 г.

      Наше семейство программного обеспечения зарекомендовало себя в профессиональном мире уже 25 лет и получило международное признание — проектировщики, производители строительных материалов, строительные компании и эксперты из более чем 100 стран. использовать различные продукты семейства WUFI®. Программы также реализуются в исследовательских и учебных целях во многих учебных заведениях и университетах. Какие программные продукты WUFI® существуют? Как на практике можно оценить влажность в зданиях? Каковы основные принципы гигротермического моделирования, какие исходные данные требуются и как можно оценить результаты? В этот юбилейный год Д.Саймон Шмидт, глава отдела гидротермии Fraunhofer IBP, будет отвечать на эти вопросы в различных еженедельных обучающих видеороликах. Институт размещает видео на канале YouTube.

      Вся дополнительная информация о юбилее также будет размещена на видном месте на этой целевой странице.

      далее
      21 июня 2021 г.

      Вы знаете о плесени, тепловых мостах, водорослях и повреждениях от мороза из своей ежедневной практики планирования и строительства?

      До настоящего времени для этой цели в основном использовались упрощенные методы, такие как тепловой мост или так называемый метод Глейзера или расчет точки росы.Однако все чаще применяются более сложные программы гидротермического моделирования, такие как WUFI® или DELPHIN.

      Однако на практике планировщики часто сомневаются в том, какие оценки и доказательства функционирования им нужны, как правильно интерпретировать результаты моделирования и, наконец, насколько надежны исходные данные и результаты.

      more

    Последнее обновление: 19 декабря 2018 г., 9:50

     

    navcon.com | Консультанты по шуму и вибрации

    Фасадный шумовой модуль SoundPLAN


    Фасадная карта шумов позволяет рассчитать приемники на всех фасадах зданий. Приемники могут быть размещены на каждом этаже или на одной высоте от земли. Результаты используются для двух основных целей; для отображения уровней шума в зданиях и создания данных для статистики шума, где подсчитывается количество подверженных воздействию людей. Обычная карта шумов фасада включает в себя возможности затенения фасада точка за точкой, затенения фасада в соответствии с максимальным уровнем шума на фасаде или окраски всего здания в цвет самого высокого уровня шума, обнаруженного где-либо на фасаде. строительство.

    Карта шума фасада может отображаться в виде карты объекта или в виде 3D-модели. Параметры форматирования позволяют отображать здания с наложенными расчетными точками или весь фасад заштрихован в соответствии с заданным пользователем масштабом. Для отображения отдельных приемников можно выбрать разные значки, чтобы различать уровни шума, превышающие предел шума, и уровни шума, которые являются приемлемыми.

    Сетчатая карта шума (модуль шума фасада и сетки)


    Комбинация Grid Noise Map и Facade Noise Map Module дает доступ к расчету ячеистой сетки. Сетка создается во время расчета. Он основан на начальном размере треугольника, максимальном размере треугольника и объектах проекта, которые определяют, где ожидаются изменения акустического поля. Так близко к источникам шума, препятствиям (зданиям, барьерам) ядро ​​будет уменьшать сетку и увеличивать сетку в областях, где акустическое поле достаточно однородно. Преимущество вычислений с сеткой состоит в том, что у вас меньше точек, обычно более высокое разрешение, и вычисляется каждая точка.Поскольку вычисляется каждая точка, весь спектральный вклад будет сохранен для каждой точки сетки. При этом пользователь может отображать карту контуров общего шума, карты контуров октавной или третьей октавы или полосу частот, определяемую пользователем, для каждого периода времени оценки для любого частотного взвешивания (линейного, A, B, C или D-взвешенного)

    Точный расчет вероятности образования петель идентифицирует складчатые мотивы во вторичных структурах РНК

    РНК. 2016 декабрь; 22 (12): 1808–1818.

    Кафедра биохимии и биофизики и Центр биологии РНК, Медицинский центр Университета Рочестера, Рочестер, Нью-Йорк 14642, США

    Поступила в редакцию 31 июля 2015 г.; Принято 8 сентября 2016 г.

    Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.
    Дополнительные материалы

    Дополнительный материал

    GUID: 25F05935-E375-4783-85AD-B9928165D7D1

    GUID: 245AEAED-8C14-44B7-BF8D-1BF2A7C38E76

    GUID: 2C4C5160-8A13-4355-B643-19D51B0E19EF

    GUID: B72BC546-AE03-4B08-B82E-6CB860EC2A20

    GUID: 9DEC9F61-D2BA-4F95-AF5B-947633DD11C9

    Abstract

    Предсказание вторичной структуры РНК широко используется для анализа последовательностей РНК.При расчете статистической суммы РНК параметры ближайшего соседа свободной энергии используются в алгоритме динамического программирования для оценки статистических свойств ансамбля вторичной структуры. Ранее функции распределения в основном использовались для оценки вероятности того, что данная пара нуклеотидов образует пару оснований, условной вероятности стэкинга, доступности для связывания непрерывного участка нуклеотидов или репрезентативной выборки структур РНК. Здесь показано, что функцию распределения РНК также можно использовать для расчета точной вероятности образования петель-шпилек, внутренних петель, петель-выпуклостей или петель с несколькими ответвлениями в заданном положении.Этот расчет также можно использовать для оценки вероятности образования определенных спиралей. Сравнительный анализ набора последовательностей РНК с известными вторичными структурами показал, что петли, которые были рассчитаны как более вероятные, с большей вероятностью присутствовали в известной структуре, чем менее вероятные петли. Кроме того, наиболее вероятные петли с большей вероятностью будут в известной структуре, чем набор петель, предсказанный в структурах с наименьшей свободной энергией.

    Ключевые слова: вторичная структура РНК, статистическая сумма, термодинамика сворачивания РНК, коаксиальная укладка, стохастическая выборкаСтруктурированные РНК выполняют множество функций в клетке, в том числе катализируют удлинение цепи аминокислот при синтезе белка с помощью рРНК (Noller et al. , 1992; Ban et al., 2000), катализируют сплайсинг пре-мРНК за счет самосплайсинга интронов (Kruger et al. al., 1982; Fica et al., 2013), регулирование экспрессии генов с помощью siRNA (Fire et al., 1998) и регулирование экспрессии генов в ответ на лиганды с помощью рибопереключателей (Nahvi et al., 2002; Winkler et al., 2004; Serganov and Nudler). 2013). Вторичная структура РНК, определяемая как набор канонических пар AT, CG и G-U в структуре РНК, представляет собой разрешение, которое оказалось полезным для изучения РНК.Вторичные структуры использовались для поиска функциональной РНК в геномах (Macke et al., 2001; Klein and Eddy, 2003; Torarinsson et al., 2006; Uzilov et al., 2006; Yao et al., 2006; Nawrocki et al., 2009; Gorodkin et al.). ., 2010; Gruber et al., 2010; Fu et al., 2015), чтобы найти участки РНК, доступные для связывания siРНК (Heale et al., 2005; Lu and Mathews, 2007; Tafer et al., 2008), и для проектирование РНК с желаемыми структурами или функциями (Hofacker et al., 1994; Zadeh et al. , 2010; Garcia-Martin et al.2013; Ли и др. 2014). Предсказание вторичной структуры также можно использовать для поиска интересующих мотивов, таких как сайты связывания для небольших молекул (Velagapudi et al. 2014) или белков (Re et al. 2014). Например, Velagapudi et al. (2014) идентифицировали потенциальные мишени для РНК-лекарств путем поиска природных РНК со структурами, содержащими мотивы, которые, как ожидается, будут связывать небольшие молекулы.

    Вторичная структура может быть предсказана с помощью вычислений. Наиболее популярные алгоритмы предсказания структуры, реализованные в Mfold/UNAFold (Zuker 2003), пакете ViennaRNA (Lorenz et al.2011) и структура РНК (Reuter and Mathews 2010; Bellausov et al. 2013) используют модель ближайшего соседа, которая может оценить свободную энергию Гиббса при сворачивании молекулы РНК. Поиск с использованием динамического программирования может найти структуру с наименьшей (т. е. наиболее отрицательной) свободной энергией, которая является наиболее вероятной структурой в равновесии (Нуссинов и Якобсон, 1980; Цукер и Стиглер, 1981). В одном тесте 61,2% пар в предсказанных структурах присутствуют в принятых структурах, а 68,9% принятых пар находятся в предсказанных структурах (Bellaousov and Mathews 2010), что является достаточной точностью для разработки проверяемых гипотез о структуре.Включение информации о сравнении последовательностей с использованием нескольких гомологичных последовательностей (Seetin and Mathews 2012; Schirmer et al. 2014) или информации из экспериментальных данных (Deigan et al. 2009; Cordero et al. 2012; Sloma and Mathews 2015) в результаты предсказания структуры с превосходной точностью, до 90% предсказанных пар являются правильными.

    Хотя исследования структуры с минимальной свободной энергией оказались полезными, многие функциональные РНК, такие как мРНК, вероятно, не застыли в единой структуре с минимальной свободной энергией; скорее, они существуют в ансамблях вторичных структур.Кроме того, во многих функциональных РНК вторичная структура изменяется как часть функции. Одним из примеров этого являются рибопереключатели, в которых присутствие лиганда вызывает изменение вторичной структуры для модуляции транскрипции, трансляции или сплайсинга (Serganov and Nudler 2013). Точные оценки переключения РНК также могут быть очень полезны в приложениях синтетической биологии, где цепи могут быть полностью созданы из РНК, которая служит как мессенджером, так и эффектором (Davidson and Ellington 2007).

    Другой расчет, статистическая сумма, учитывает статистические свойства ансамбля вторичной структуры.Статистическая сумма позволяет рассчитать вероятность спаривания оснований для каждой пары нуклеотидов в молекуле, а также вероятность того, что каждый нуклеотид не спарен. Фактически это позволяет рассматривать все возможные вторичные структуры одновременно с их точным взвешиванием в ансамбле Больцмана. Это полезно для оценки достоверности предсказанных пар оснований (Mathews 2004), предсказания доступности спаривания оснований последовательности РНК (Lu and Mathews 2007; Tafer et al. 2008) и стохастической выборки из равновесного ансамбля структур (Ding and Лоуренс 2003).Дальнейшая работа расширила статистическую сумму для расчета вероятности стеков пар оснований вместо отдельных пар оснований (Bompfunewerer et al. 2008).

    В этой работе разрабатывается новый метод использования функции распределения РНК для расчета вероятности наличия петель-шпилек, внутренних петель, петель-выпуклостей и многоветвевых петель в структуре РНК, а также вероятности наличия стопок пар оснований и спиралей любой длины. . Вычисление вероятности шпильки, внутренней петли или спирали аналогично вычислению вероятности пары оснований в том смысле, что в вычислении используются промежуточные значения, сохраненные из таблиц динамического программирования, используемых при вычислении статистической суммы, и, следовательно, не требуется дополнительных вычислений.Вычисление вероятности многоветвевой петли требует дополнительных вычислений, поскольку константа равновесия для многоветвевой петли в энергетической модели не табулируется и должна быть рассчитана. В данной работе представлен алгоритм расчета константы равновесия для многоветвевого контура с использованием динамического программирования. Этот алгоритм имеет сложность O(P + U), где P — количество спиралей в многоветвистой петле, а U — количество неспаренных нуклеотидов.

    Важно отметить, что хотя петля или спираль содержит несколько пар, ее вероятность отличается от вероятностей составляющих пар и неспаренных нуклеотидов.Это связано с тем, что вероятности образования пар оснований не являются независимыми событиями. Знание о наличии пары оснований в одном положении влияет на условную вероятность других пар в ансамбле. При расчете вероятности петли образование петли или спирали рассматривается как одно событие. Подобно парным вероятностям, эти вероятности петель представляют собой сумму вероятностей всех структур, содержащих петлю, в ансамбле всех структур. Это дает вероятность только одной петли; совместные вероятности для невзаимоисключающих циклов потребуют дополнительных вычислений.

    С помощью этого метода были рассчитаны вероятности петель и спиралей для набора РНК с известными вторичными структурами. Как показано в результатах ниже, петли и спирали с большей вероятностью были обнаружены в истинной структуре, и этот метод был более точным при обнаружении петель, чем предсказание структуры с минимальной свободной энергией.

    РЕЗУЛЬТАТЫ

    Расчет вероятностей петель и спиралей из статистической суммы был реализован в автономной программе ProbScan , которая была включена в программный пакет RNAstructure. ProbScan работает в двух режимах: режиме поиска и режиме расчета. В режиме поиска программа берет последовательность нуклеотидов, идентифицирует все возможные петли или спирали заданного пользователем типа (т. е. петли-шпильки, выпуклые петли, внутренние петли или спирали заданной длины) и вычисляет вероятность того, что каждый. Результатом является список петель, заданный положением их закрывающих пар оснований и соответствующей вероятностью. Поиск не реализован для многоветвевых циклов, потому что большое пространство возможных многоветвевых циклов делает вычислительные затраты на это вычисление непомерно высокими.В режиме вычисления программа принимает список замыкающих пар оснований и либо последовательность РНК, либо результат вычисления статистической суммы. ProbScan определяет тип петли, описываемой этими парами, выполняет расчет вероятности для этой петли и выводит ее вероятность. Исходный код и исполняемые двоичные файлы доступны на http://rna.urmc.rochester.edu как часть пакета RNAstructure (Reuter and Mathews 2010). Кроме того, веб-сайт предоставляет класс C++ и интерфейс сценариев Python для удобного включения вычислений вероятности цикла в другое программное обеспечение.

    Сравнительный анализ точного расчета вероятностей петель

    Для оценки точности оценок вероятности петель петли с прогнозируемой вероятностью выше определенных порогов сравнивались с принятыми вторичными структурами РНК. Набор из 3847 последовательностей РНК с известными вторичными структурами использовали в качестве набора данных для сравнительного анализа (см. «Материалы и методы» ниже для описания набора данных для сравнительного анализа). Набор включает малую субъединицу рибосомной РНК (22 последовательности), большую субъединичную рибосомную РНК (шесть последовательностей), 5S рибосомную РНК (1283 последовательности), интроны самосплайсинга группы I (98 последовательностей), сигнальную распознающую частицу РНК (928 последовательностей), РНКазу. P (454 последовательности), тРНК (557 последовательностей), тмРНК (462 последовательности) и теломеразная РНК (37 последовательностей).Вероятность всех возможных петель-шпилек и всех внутренних или выпуклых петель в тестовом наборе с 30 или менее непарными нуклеотидами была занесена в таблицу, и петли, расчетная вероятность которых превышала порог вероятности, сравнивались с известной структурой. Было использовано ограничение на размер выпуклости/внутренней петли, потому что программное обеспечение для предсказания вторичной структуры обычно не допускает внутренние петли размером более 30 непарных нуклеотидов (Zuker 1989; Reuter and Mathews 2010; Lorenz et al. 2011).

    Прогнозируемый цикл считался правильным, если он точно соответствовал циклу, присутствующему в принятой структуре.То есть замыкающие пары должны быть идентичны между предсказанной и принятой структурами, и все нуклеотиды, которые не спарены в предсказанной петле, также должны быть непарными в принятой петле. Выпуклости из одного нуклеотида, которые являются частью ряда идентичных нуклеотидов, могут мигрировать, как показали эксперименты с оптическим плавлением и ЯМР (Woodson and Crothers 1987; Znosko et al. 2002; Mathews et al. 2004). Поэтому эти однонуклеотидные петли утолщений были исключены из эталона, поскольку их невозможно точно локализовать.В базе данных известных структур было исключено 2255 петель этого типа из общего числа 6477 однонуклеотидных утолщений.

    Поскольку пространство всех возможных многоветвевых петель слишком велико для явного перечисления, кандидаты в многоветвевые петли были найдены путем перечисления всех структур с низкой свободной энергией в пределах КТ (при 37°C, принятой за 0,6 ккал/моль) минимальной свободной энергии структура (Wuchty et al. 1999). Это приращение энергии достаточно мало, чтобы можно было ожидать, что эти петли будут хорошо заполнены в состоянии равновесия.Вероятности были рассчитаны для этого набора многоветвевых петель и сопоставлены с истинной структурой.

    Результаты эталонного теста были количественно выражены с точки зрения положительной прогностической ценности (PPV), которая представляет собой долю спрогнозированных петель, присутствующих в принятой структуре, и чувствительности, которая представляет собой долю спрогнозированных принятых петель ( Дополнительная таблица S1). Семьи могут иметь большую разницу в количестве принимаемых петель. Таким образом, чувствительность и PPV были указаны как средние для каждой семьи, чтобы избежать внесения систематической ошибки семьями с большим количеством петель.Кроме того, среднее значение по семье дает ожидаемую производительность для новых семей с неизвестной структурой. Петли-шпильки, внутренние петли и выпуклые петли, которые были оценены как высоковероятные, с большей вероятностью присутствовали в истинной структуре, т. Большая доля петель в принятых структурах была предсказана с низкой вероятностью, что привело к превосходной чувствительности при низких порогах вероятности, хотя чувствительность быстро снижается по мере того, как порог становится более строгим.Существенные различия в качестве предсказания петель наблюдались в семействах последовательностей РНК (), что неудивительно, поскольку точность парного предсказания также различается между семействами последовательностей (Mathews et al., 1999, 2004; Lorenz et al. , 2011).

    Точность оценки вероятности петли с использованием точного расчета. Вероятности всех возможных петель-шпилек ( крайние левые ), внутренних петель ( средние левые ) и выпуклых петель ( средние правые ), а также всех многоветвевых петель, обнаруженных в структурах с низкой свободной энергией ( крайних правых ) были вычислено.Петли с вероятностями выше заданного порога сравнивались с истинной структурой. На каждой панели PPV ( верхний график ) и чувствительность ( нижний график ) нанесены как функция порогового значения. Пунктирная линия на каждом графике показывает PPV или чувствительность предсказания структуры минимальной свободной энергии, т. е. точность петель, присутствующих в предсказанной структуре минимальной свободной энергии.

    Различия в точности расчета вероятности в зависимости от семейства структурированных РНК.Для каждого семейства показаны PPV ( верхнее ) и чувствительность ( нижнее ) для петель с рассчитанной вероятностью >40%. Порог 40% выбирается произвольно, и другие пороги варьируются аналогично (дополнительная таблица S1).

    В качестве контроля петли, обнаруженные в предсказанной структуре минимальной свободной энергии (MFE) каждой последовательности РНК, сравнивали с известной структурой (). Статистическая значимость разницы между прогнозированием петель с использованием пороговых вероятностей петель по сравнению с использованием структуры с минимальной свободной энергией была проверена с использованием парного двустороннего t-критерия, где каждая парная выборка представляла собой PPV или чувствительность для семейства последовательностей. .Для всех типов петель установка PPV на достаточно высоком пороге или чувствительности на достаточно низком пороге приводит к значительному улучшению предсказания MFE. Примечательно, что для всех типов петель порог вероятности может быть выбран таким образом, чтобы чувствительность существенно не отличалась от предсказания MFE, но PPV была выше, а для выпуклых петель пороги могут быть выбраны так, чтобы и PPV, и чувствительность выше ().

    ТАБЛИЦА 1.

    Статистическая значимость разницы в точности предсказания петель с использованием вероятностей

    Оценка вероятностей петель с помощью стохастической выборки

    Стохастическая выборка (Динг и Лоуренс, 2003) обеспечивает еще один метод оценки вероятности петель во вторичной структуре .Стохастически выбранные структуры выбираются из ансамбля возможных структур с вероятностью, равной их весу в ансамбле. Следовательно, частота появления конкретной петли в выборке приблизительно равна ее вероятности в ансамбле.

    Вероятности петель были рассчитаны на основе стохастических выборок из 1000 структур для каждой последовательности в наборе данных для сравнительного анализа и сопоставлены с принятыми структурами таким же образом, как и при точном расчете вероятности (дополнительная таблица S2).Полученные графики PPV и чувствительности по отношению к прогнозируемой вероятности почти идентичны графикам точного расчета (). Как правило, PPV для точного расчета немного выше, а чувствительность для точного расчета немного ниже при низких пороговых вероятностях, 0,1 или ниже. Абсолютные различия в PPV и чувствительности, однако, невелики (<5%), а парный двусторонний t -критерий между семьями при каждой пороговой вероятности выявил лишь несколько статистически значимых различий ().

    Точность оценки вероятности петли с использованием стохастической выборки. Частоты шпилечных петель ( A ), внутренних петель ( B ), выпуклых петель ( C ) и многоветвевых петель ( D ), обнаруженных в 1000 структурах, обеспечили оценки вероятности, а также петель с вероятностью более a заданный порог сравнивали с известной структурой. Здесь PPV ( верхнее ) и чувствительность ( нижнее ) нанесены как функция порогового значения.Пунктирная линия на каждом графике показывает PPV или чувствительность предсказания структуры с минимальной свободной энергией.

    ТАБЛИЦА 2.

    Статистическое сравнение предсказания петель между точным расчетом и стохастической выборкой

    Оценка вероятности образования спирали

    Вероятность образования спирали может быть рассчитана аналогично вероятности образования внутренней петли. В этом расчете вероятность спирали — это вероятность наличия спирали по крайней мере заданной длины, т.е.т. е. спираль может продолжаться в любом направлении, и эти более длинные спирали вносят свой вклад в вычисляемую вероятность. Вероятности всех возможных спиралей, содержащих до 7 п.н., были рассчитаны для последовательностей в наборе бенчмаркинговых данных, и петли с вероятностями, превышающими пороговое значение, сравнивались с истинной структурой (). Предел в 7 п.н. был выбран потому, что не все семейства содержали структуры со спиралями длиннее 7 п.н. Как и вероятности петель, высоковероятные спирали с большей вероятностью находились в истинной структуре.Для некоторых длин спирали существовали пороги, при которых и чувствительность, и PPV были значительно улучшены по сравнению с расчетом минимальной свободной энергии (1).

    Точность оценки вероятности спирали. Рассчитаны вероятности всех возможных спиралей, содержащих 2–7 п.н. Спирали с вероятностями выше некоторого порога сравнивались с истинной структурой. Здесь PPV ( верхнее ) и чувствительность ( нижнее ) нанесены на график относительно пороговых значений для каждой длины.Пунктирная линия на каждом графике показывает PPV или чувствительность предсказания структуры с минимальной свободной энергией.

    ТАБЛИЦА 3.

    Статистическая значимость улучшения предсказания спирали с использованием вероятностей

    Тестирование параметров ближайшего соседа коаксиального суммирования

    Энергетическая модель ближайшего соседа включает параметры для коаксиального суммирования в многоветвевых петлях (Walter et al. 1994; Kim et al. 1996; Мэтьюз и др., 2004). Расчеты статистической суммы, которые учитывают коаксиальное суммирование, требуют примерно в четыре раза больше компьютерного времени (Mathews 2004), чем те, которые не учитывают коаксиальное суммирование, но коаксиальное суммирование обеспечивает лишь незначительное улучшение точности прогнозируемых структур с минимальной свободной энергией (Mathews et al. 2004 г.; Лоренц и др. 2011). Чтобы проверить, улучшают ли параметры коаксиального суммирования прогнозирование вероятностей многоветвевых петель, расчеты вероятностей многоветвевых петель также были проверены без условий коаксиального суммирования в правилах ближайшего соседа (; Дополнительная таблица S3). Вычисления статистической суммы проводились без использования параметров ближайшего соседа коаксиального суммирования, и вероятности петель также рассчитывались без коаксиального суммирования. Многоветвевые петли-кандидаты для эталона были найдены путем перечисления низкоэнергетических структур без включения коаксиального стекирования в энергетическую модель.Включение коаксиального суммирования привело к более высокой чувствительности для всех порогов и более высокому PPV для порогов выше 0,6. Учитывая размер эталона, повышение точности не было статистически значимым ни для чувствительности, ни для PPV при любом испытанном пороге.

    Точность предсказания многоветвевой петли без использования коаксиального суммирования параметров ближайшего соседа. Вероятности всех многоветвевых петель, обнаруженных в структурах с низкой свободной энергией, рассчитывались с использованием параметров ближайших соседей коаксиального суммирования, а петли с вероятностями выше порога сравнивались с истинной структурой.Здесь PPV ( верхнее ) и чувствительность ( нижнее ) нанесены на график в зависимости от порогового значения. Пунктирная линия на каждом графике показывает PPV или чувствительность предсказания структуры с минимальной свободной энергией без параметров коаксиального суммирования.

    ОБСУЖДЕНИЕ

    В этой работе был представлен метод расчета точных вероятностей шпилечных петель, внутренних петель, многоразветвленных петель и спиралей во вторичной структуре РНК с использованием данных предыдущих расчетов статистической суммы.В целом, в истинной структуре с большей вероятностью присутствуют петли с более высокой вероятностью. Однако предсказания имеют ограничения. Проверка предсказанных петель для малой субъединицы рибосомной РНК показала, что многие из петель с высокой вероятностью, которые не были в истинной структуре, находились вблизи областей с псевдоузлами (данные не показаны). Это имеет смысл, потому что используемый здесь расчет статистической суммы не учитывает структуры с псевдоузлами, поэтому ожидается, что предсказание областей с псевдоузлами будет неточным.Другие петли были закрыты парами оснований, отстоящими на один нуклеотид от реальной замыкающей пары, что могло отражать неточности в параметрах ближайшего соседа, влияние третичной структуры или неточность принятой структуры, обнаруженную сравнительным анализом. Также возможно, что некоторые кажущиеся неточности в вероятностях петель отражают реальную совокупность вторичных структур, где петля, отсутствующая в принятой структуре (и, следовательно, оцененная как неверное предсказание), действительно может существовать некоторое время.

    Вероятности петель также могут быть точно аппроксимированы с помощью стохастической выборки. Эти методы имеют одинаковую асимптотическую сложность O( N 3 ) во времени, где N — длина последовательности, хотя подход стохастической выборки быстрее на постоянный коэффициент, когда желательны вероятности неизвестных петель, потому что Вычисление статистической суммы для внешних фрагментов, занимающее примерно половину времени вычисления, выполнять не нужно. Стохастический выборочный подход имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что он может находить вероятные многоветвевые циклы без использования другого структурного расчета для поиска кандидатов. Напротив, точное вычисление может запрашивать вероятность петли в определенном положении в постоянное время, когда положение желаемой петли известно (например, аннотация предсказанных структур), если статистическая сумма уже рассчитана. Оба метода быстры на практике на реальных последовательностях.

    Этот расчет полезен для аннотирования предсказанных структур, например, с вероятностью спаривания оснований.показывает пример предсказания структуры с аннотацией. Аннотации с предсказанными вероятностями спаривания оснований в настоящее время используются для определения пар, которые с большей вероятностью будут правильно предсказаны, чем в среднем (Mathews 2004), а аннотации с петлевыми вероятностями могут предоставить дополнительную информацию для оценки прогнозов. Программа рисования структур из RNAstructure (Reuter and Mathews 2010), draw , была расширена для добавления цветовых аннотаций к предсказанным структурам в соответствии с вероятностями петель и спиралей.

    Предсказанная структура минимальной свободной энергии тРНК-аргинина из Haloferax volcanii (Sprinzl et al. 1998), аннотированная предсказанными вероятностями для петель и спиралей. Знак x на паре оснований указывает на неправильно предсказанную пару оснований, а пунктирная линия представляет собой истинную пару, которая не находится в предсказанной структуре. Отметим, что в центральной многоветвевой петле, неверно предсказанной в структуре МФЭ, расчетная вероятность истинной петли выше, чем неверно предсказанной петли.При структурных расчетах модифицированные нуклеотиды, которые не могут вписаться в спирали А-формы, были вынуждены быть неспаренными (Mathews et al. 1999).

    Важным применением этого метода является поиск структурных мотивов в последовательности природных РНК, например, поиск петель, которые, как известно, связываются с небольшой молекулой. Подход Inforna идентифицирует малые молекулы, которые будут связываться с РНК-мишенями (Velagapudi et al. 2014), и использовался для поиска пре-миРНК, на которые можно воздействовать малыми молекулами.Он предсказывает структуры с минимальной свободной энергией, а затем ищет небольшие молекулы, которые потенциально будут связывать петли в структуре с минимальной свободной энергией. Описанный здесь вероятностный метод может заменить использование предсказания структуры минимальной свободной энергии в этих поисках. Поскольку расчет вероятности петли может найти больше истинных петель, чем структура с минимальной свободной энергией (более высокая чувствительность), или более надежно идентифицировать петли в истинной структуре (более высокий PPV), вероятности петель могут обеспечить более гибкий и надежный метод поиска мотива. .Это может быть особенно верно, если искомые РНК имеют более сложные вторичные структуры, чем простая структура шпильки ствол-петля пре-миРНК.

    Интересно, что параметры коаксиального наложения не значительно улучшили расчет вероятности многоветвевых петель в этом тесте. Однако важно отметить, что коаксиальные параметры суммирования могут все же улучшить предсказание многоветвевых петель, несмотря на отсутствие статистической значимости, поскольку PPV для многоветвевых петель с высокими расчетными вероятностями (>0.8) был отличным (PPV>0,6). Для каждого порога вероятности выше 0,8 существует по крайней мере одно семейство РНК, для которого не было предсказано многоразветвленных петель, а для порога 0,99 многоразветвленные петли не были предсказаны ни для одного семейства, если параметры коаксиального укладки не используются (дополнительная таблица S3). В результате PPV для предсказания многоветвевой петли без коаксиального суммирования для этих семейств не определено, и общая значимость разницы между предсказаниями многоветвевой петли с параметрами коаксиального суммирования и без него не может быть оценена при этих пороговых значениях.

    МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

    Расчет вероятности пар

    Статистическая сумма РНК Q определяется выражением

    где s — структура из набора S возможных вторичных структур без псевдоузлов, R — универсальная газовая постоянная, а T — абсолютная температура (McCaskill 1990). При расчете статистической суммы в структуре РНК методом динамического программирования, который был описан ранее (Mathews 2004), промежуточные значения Q вычисляются для подпоследовательностей и хранятся в N × N верхних треугольных матрицах, где N равно длина полной последовательности.В этом расчете таблицы V внутренняя и V внешняя используются из расчета статистической суммы. V внутренняя часть (i,j) содержит статистическую сумму для подпоследовательности от i до j , где i и j необходимы для образования пары оснований. V внешний вид (i,j) содержит статистическую сумму для нуклеотидов от 1 до i и j до N , где i и j 3 до 3 пары . Таким образом, вероятность наличия пары оснований между нуклеотидами i и j определяется выражением

    P(i,j)=Vinterior(i,j)×Vexterior(i,j)Q.

    Расчет вероятности цикла

    Расчет вероятности цикла естественно расширяется из вероятности пары. Схема каждого расчета показана на . Вероятность петли шпильки, замкнутой нуклеотидами в точках i и j , определяется выражением

    Шпилька (i, j) = Внешний вид (i, j) × Шпилька (i, j) Q,

    где константа равновесия петли шпильки, K шпилька (i,j) , представлена ​​в таблице с параметрами ближайшего соседа (Turner and Mathews 2009).

    Диаграмма, показывающая расчет вероятности петли для ( A ) петель-шпилек; ( B ) спирали, выпуклости и внутренние петли; и ( C ) многоразветвленные петли. Для области РНК, содержащей петлю или спираль, показанную серым цветом, структура известна, и существует константа равновесия K для области в параметрах ближайшего соседа. Для областей с неизвестной структурой, показанных черным цветом, статистическая сумма для области может быть найдена в таблице V из расчета статистической суммы. Известная область «застывает на месте», в то время как остальная часть структуры изменяется, поэтому все вторичные структуры, содержащие петлю или спираль, неявно учитываются.

    Вероятность внутренней петли, выпуклой петли или спирали, замкнутой парами i,j и k,l , где i < k < l < j , определяется выражением

    Pвыпуклость/внутренняя/спираль(i,j,k,l)=Vinterior(k,l)×Vexterior(i,j)×Kвыпуклость/внутренняя/спираль(i,j,k,l)Q.

    Константа равновесия для внутренней петли или выпуклой петли табулируется по параметрам ближайшего соседа (Turner and Mathews 2009).Константа равновесия для спирали определяется как произведение констант равновесия для каждой стопки пар оснований в спирали (и табулируется непосредственно для случая спирали, содержащей 2 п.н., и, следовательно, спираль содержит одну стопку). Таким образом, вероятность спирали, рассчитанная таким образом, является совместной вероятностью составляющих ее стопок, и она не различает, существуют ли еще какие-либо соседние стопки. Таким образом, вероятность спирали включает в себя вероятность того, что эта спираль является частью другой, более длинной спирали.

    Вероятность многоветвевой петли аналогична внутренней петле, но имеется несколько внутренних фрагментов. Для w перекрестка, замкнутого снаружи i , j и внутри множеством m пар k , l , вероятность равна

    Pmulti(i,j)=Vexterior(i,j)×∏m′∈m⁡(Vinterior(km′,lm′))×KmultiQ.

    Константа равновесия для многоразветвленной петли, K multi , может быть рассчитана путем суммирования констант равновесия всех конфигураций коаксиальных стопок, терминальных несоответствий и оборванных концов (Tyagi and Mathews 2007).Для расчетов без коаксиальной укладки используются только параметры для оборванных концов и терминальных рассогласований. Ниже представлен алгоритм для эффективного вычисления этого числа.

    Алгоритм динамического программирования для вычисления константы равновесия многоветвевого контура

    Рассмотрим многоветвевой контур M , состоящий из N ′ элементов, e 1… N , где элемент неспаренный нуклеотид или пара оснований, замыкающая спираль. Элемент e 1 представляет собой замыкающую пару оснований многоветвистой петли, т. е. пару самых 5′- и 3′-нуклеотидов в петле. Константа равновесия, K M , вычисляется из суммы констант равновесия для каждого возможного расположения оборванных концов, несовпадений клемм и коаксиальных стопок. Пространство возможных конфигураций велико, но сумма вклада каждого состояния может быть рассчитана без фактического перечисления всех конфигураций путем сохранения промежуточных результатов, представляющих собой суммы констант равновесия для взаимодействий, которые могут происходить в конкретной подпоследовательности в наборе. массивов, обозначенных здесь A .Этот расчет выполняется следующим образом.

    Пусть A i — одномерный массив длины N ′, где A i′ (j′) обозначает сумму возможных вкладов ближайших соседей элементов фрагмента многоветвевой петли от e i до e i ‘+ j включительно. Многоветвевая петля «закручена», так что e i является тем же элементом, что и e i ‘+ N .Используются множественные массивы, поскольку необходимо учитывать взаимодействие между «концами» многоветвистой петли, например, неспаренный нуклеотид в положении N , образующий 5′-виток на спирали в положении 1. Четыре A i Массивы используются, A 1 , A 2 , A 3 и A 4 . Каждый из них имеет одинаковую длину, но разные начальное и конечное положение, чтобы учесть фазы, в которых элементы могут взаимодействовать для стабилизации многоветвевого цикла.Они представляют собой последовательности элементов с 1 по N ‘, с 2 по N ‘ + 1, с 3 по N ‘ + 2 и с 4 по N ‘ + 3 соответственно. Четыре фазы необходимы, потому что самое большое взаимодействие, которое может произойти, коаксиальный стек, опосредованный несоответствием, содержащий две спирали и два неспаренных нуклеотида, содержит четыре элемента. A можно заполнить с помощью рекуррентных уравнений:

    если элемент в положении i + j является неспаренным нуклеотидом:

    Ai′(j′)=Ai′(j′−1)+Ai′(j′−2)×K3′dangle(j′+i′−1,j′+i′)+A(i′ ,j′−3)×Kterminalstack(j′+i′−1,j′+i′−2,j′+i′)+Ai′(j′−4)×Kmismatchcoaxial(j′+i′−3 ,j′+i′−1,j′+i′−2,j′+i′).

    В противном случае, т. е. элемент с номерами i ′ + j ′ является парой оснований:

    Ai′(j′)=Ai′(j′−1)+Ai′(j′−2)∗K5′dangle(j′+i′−1,j′+i′)+Ai′(j ′−2)×Kзаподлицо коаксиальный(j′+i′−1,j′+i′)+Ai′(j′−4)×Kнесоответствие коаксиальный(j′+i′−2,j′+i′,j ′+i′−3,j′+i′−1).

    Каждый массив A i заполняется, начиная с j ′ = 1 до N ′. Вот, K K 3 ‘Delscle ( E 1 , E 1 , E 2 ) — это равновесная постоянная для непарного нуклеотида на E 2 , болтавшись на спираль на E 1 или 0, если e 1 представляет собой неспаренный нуклеотид или e 2 представляет собой спираль . K 5 ‘Bashcle ( E 1 , E 1 , E 2 ) — это равновесная постоянная для непарного нуклеотида на E 1 , болтающихся на спирали на E 2 , или 0 если e 1 представляет собой спираль или e 2 представляет собой неспаренный нуклеотид. K стека клемм ( E E 1 , E , E , 2 , E 3 ) является константой равновесия для терминального стека, где непарные нуклеотиды на E 9038 и E и E и 3 оба стека на спирате на е 1 1 , или 0 если E 1 не спираль или E 2 и E 3 не неспаренные нуклеотиды. K Coaltial Coaxial 1 , E 2 , E 2 ) — это равновесная постоянная для коаксиального стека между спиралью на E 1 и E 2 0, если e 1 или e 2 является неспаренным нуклеотидом. K Коаксиал несоответствия 1 , E 2, , E 3 , E 4 , E 4 ) 4 ) — это равновесная постоянная для спирали на E 1 и E 2 Формирование коаксиального стека, опосредованного несоответствием между непарными нуклеотидами на E 3 и E 4 , или 0 если E 1 или E 2 — неспаренные нуклеотиды или e 3 или e 4 — спирали.

    После заполнения A полная константа равновесия определяется выражением

    KM=Kloopinitiationpenalty×[A1(N′)+A2(N′−1)×K5′dangle(N′,1)+A3(N′−1)×Kterminalstack(1,2,N′)+A2 (N’-1)×Kнесовпадениекоаксиальный(1,N’)+A2(N’-2)×Kнесовпадениекоаксиальный(1,N’-1,2,N’)+A2(N’-3)×Kнесовпадениекоаксиальный(1, N′−1,N′−2,N′)+A4(N′−1)×Kнесовпадениекоаксиальный(1,3,2,N′)].

    Этот окончательный расчет учитывает взаимодействия, которые могут происходить между двумя «концами» многоветвевого цикла. Возможные взаимодействия ограничены, поскольку первым элементом многоветвевой петли является замыкающая пара оснований.Все используемые константы равновесия сведены в таблицу параметров ближайшего соседа. Производительность вычисления по времени и памяти линейна по количеству элементов в многоветвевом цикле.

    Структурные расчеты

    Все структурные расчеты были выполнены с использованием RNAstructure 5.7 (Reuter and Mathews 2010) с использованием настроек по умолчанию во всех программах, если не указано иное. Программа Fold использовалась для создания структур с минимальной свободной энергией. Программа AllSub использовалась для исчерпывающего перечисления структур с низкой свободной энергией (Wuchty et al.1999 г.; Дуан и др. 2006). Стохастическая программа использовалась для выполнения стохастической выборки (Ding and Lawrence 2003). Новая программа ProbScan использовалась для расчета вероятностей петель и спиралей.

    База данных тестовых структур

    База данных, содержащая 10 семейств эталонных структур, определенных с помощью сравнительного анализа последовательностей, была собрана для использования в сравнительном анализе предсказания вторичной структуры. Эта база данных включает малую субъединицу рибосомной РНК (Gutell 1994), большую субъединицу рибосомной РНК (Gutell et al.1993 год; Шнаре и др. 1996), рибосомная РНК 5S (Szymanski et al., 1998; Daub et al., 2008), интроны самосплайсинга группы I (Waring and Davies, 1984; Damberger and Gutell, 1994), РНКаза P РНК (Brown, 1998), РНК, распознающая сигнал (Larsen et al. 1998), тРНК (Sprinzl et al. 1998) и тмРНК (Zwieb and Wower 2000).

    Эта база данных является расширением и обновлением базы данных структур, собранных ранее для сравнительного анализа предсказания вторичной структуры (Мэтьюз и др., 1999; Беллаусов и Мэтьюз, 2010).Многие структуры были пересмотрены, и многие новые структуры стали доступны. Структуры были получены следующим образом: структуры малых и больших субъединиц рибосомных РНК и интронов группы I были получены из RNA STRAND v2.0 (Andronescu et al. 2008). Структуры 5S рибосомных РНК были получены из обновленной в 2005 г. базы данных 5S рибосомных РНК (Szymanski et al., 1998). Выравнивания вторичной структуры теломеразной РНК позвоночных были получены из базы данных Rfam 9.1 (Griffiths-Jones et al. 2003, 2005; Daub et al.2008 г.; Гарднер и др. 2009). Вторичные структуры тмРНК были получены из базы данных tmRDB (Zwieb et al. 2003). Структуры с неизвестными нуклеотидами были исключены из полного списка структур в каждой базе данных. Последовательности малых и больших субъединиц рРНК были разделены на домены размером ≤700 нуклеотидов, как сообщалось ранее (Mathews et al. 1999). Там, где это было возможно, для тестирования использовалась каждая структура в базе данных, где была известна вся последовательность. Для малых и больших субъединичных рибосомных РНК, где для разбиения структур на домены требовалось ручное курирование, структуры выбирались для максимального таксономического разнообразия (Mathews et al. 1999).

    Молекулы РНК разных видов иногда имеют одну и ту же последовательность, что приводит к избыточности в базах данных последовательностей. Избыточные последовательности не были удалены из набора данных сравнительного анализа, поэтому наборы данных интрона группы I, РНКазы P, SRP, тмРНК и тРНК содержат небольшое количество повторяющихся последовательностей в соответствии с тем, что встречается в природе. База данных 3847 последовательностей содержит 3483 уникальных последовательности, 311 из которых встречаются более одного раза. Ни одна последовательность не является широко распространенной в семье.Наиболее распространенной последовательностью является тмРНК, которая встречается 12 раз, что составляет 2,6% последовательностей в семействе тмРНК.

    В дополнительной таблице S4 представлены инвентарные номера каждой последовательности в исходной базе данных, а полный набор данных доступен по запросу от авторов.

    Количественная оценка производительности

    Прогноз цикла считался правильным, если он точно соответствовал принятой структуре. То есть каждая пара оснований, замыкающая предсказанную петлю, точно соответствовала паре оснований в принятой структуре, и каждый неспаренный нуклеотид в предсказанной петле был неспаренным в принятой структуре.Для количественной оценки точности контрольного показателя сообщалось о чувствительности и положительной прогностической ценности (PPV), где

    Чувствительность=истинноположительныеистинноположительные+ложноотрицательные

    а также

    PPV=truepositivetruepositives+falsepositives.

    Интуитивно понятно, что чувствительность — это доля спрогнозированных правильных петель, а PPV — это доля спрогнозированных верных петель.

    Статистические данные и значимость результатов сравнительного анализа

    Общие средние значения были рассчитаны как средние по семействам РНК, т.е.е., каждая семья внесла равный вклад в среднюю производительность. Внутри семей средние значения брались по всем петлям указанного типа. Статистическую значимость результатов тестов определяли с помощью парного двустороннего t -критерия. Частота ошибок первого рода, α, была установлена ​​равной 0,05. Все предсказанные петли для всего семейства РНК из эталонной базы данных рассматривались как один образец для целей теста. Если какая-либо семья не предсказывала петель с вероятностью выше порога, PPV для этой семьи был неопределенным, поэтому тест не мог быть выполнен.Все семейства содержали все типы петель, кроме тРНК, у которых не было петель утолщения. Поэтому тРНК были исключены из анализа чувствительности выпуклой петли.

    ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

    К этой статье доступны дополнительные материалы.

    БЛАГОДАРНОСТЬ

    Эта работа была поддержана грантом Национального института здравоохранения R01 GM076485 для D.H.M. М.Ф.С. была дополнительно поддержана грантом Национального института здравоохранения T32 GM068411.

    ССЫЛКИ

    • Андронеску М., Берег В., Хоос Х.Х., Кондон А.2008. RNA STRAND: база данных вторичной структуры РНК и статистического анализа. БМК Биоинформатика 9: 340. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Ban N, Nissen P, Hansen J, Moore PB, Steitz TA. 2000. Полная атомная структура большой субъединицы рибосомы с разрешением 2,4 Å. Наука 289: 905–920. [PubMed] [Google Scholar]
    • Беллаусов С., Мэтьюз Д.Х. 2010. ProbKnot: быстрое предсказание вторичной структуры РНК, включая псевдоузлы. РНК 16: 1870–1880. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Беллаусов С., Рейтер Дж.С., Ситин М.Г., Мэтьюз Д.Х.2013. RNAstructure: веб-серверы для прогнозирования и анализа вторичной структуры РНК. Нуклеиновые Кислоты Res 41: W471–W474. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Bompfunewerer AF, Backofen R, Bernhart SH, Hertel J, Hofacker IL, Stadler PF, Will S. 2008. Варианты сворачивания и выравнивания РНК: уроки Бенаска. J Математика Биол 56: 129–144. [PubMed] [Google Scholar]
    • Браун Дж.В. 1998. База данных рибонуклеазы P. Нуклеиновые Кислоты Res 26: 351–352. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Cordero P, Kladwang W, VanLang CC, Das R. 2012. Количественное картирование диметилсульфата для автоматического определения вторичной структуры РНК. Биохимия 51: 7037–7039. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Damberger SH, Gutell RR. 1994. Сравнительная база данных структур интронов группы I. Нуклеиновые Кислоты Res 22: 3508–3510. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Daub J, Gardner PP, Tate J, Ramskold D, Manske M, Scott WG, Weinberg Z, Griffiths-Jones S, Bateman A. 2008. РНК WikiProject: аннотация сообщества семейств РНК.РНК 14: 2462–2464. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Davidson EA, Ellington AD. 2007. Синтетические цепи РНК. Нат Хим Биол 3: 23–28. [PubMed] [Google Scholar]
    • Дейган К.Е., Ли Т.В., Мэтьюз Д.Х., Уикс К.М. 2009. Точное определение структуры РНК с помощью SHAPE. Proc Natl Acad Sci 106: 97–102. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Ding Y, Lawrence CE. 2003. Алгоритм статистической выборки для предсказания вторичной структуры РНК. Нуклеиновые Кислоты Res 31: 7280–7301.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Duan S, Mathews DH, Turner DH. 2006. Интерпретация данных олигонуклеотидного микрочипа для определения вторичной структуры РНК: применение к 3′-концу РНК Bombyx mori R2. Биохимия 45: 9819–9832. [PubMed] [Google Scholar]
    • Fica SM, Tuttle N, Novak T, Li NS, Lu J, Koodathingal P, Dai Q, Staley JP, Piccirilli JA. 2013. РНК катализирует сплайсинг ядерной пре-мРНК. Природа 503: 229–234. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Fire A, Xu S, Montgomery MK, Kostas SA, Driver SE, Mello CC.1998. Мощная и специфическая генетическая интерференция двухцепочечной РНК у Caenorhabditis elegans . Природа 391: 806–811. [PubMed] [Google Scholar]
    • Fu Y, Xu ZZ, Lu ZJ, Zhao S, Mathews DH. 2015. Открытие новых последовательностей нкРНК в множественных выравниваниях генома на основе консервативных и стабильных вторичных структур. PLoS Один 10: e0130200. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Garcia-Martin JA, Clote P, Dotu I. 2013. RNAiFOLD: алгоритм программирования ограничений для обратной укладки РНК и молекулярного дизайна.J Bioinform Comput Biol 11: 1350001. [PubMed] [Google Scholar]
    • Gardner PP, Daub J, Tate JG, Nawrocki EP, Kolbe DL, Lindgreen S, Wilkinson AC, Finn RD, Griffiths-Jones S, Eddy SR, et al. 2009. Rfam: обновления базы данных семейств РНК. Нуклеиновые Кислоты Res 37: Д136–Д140. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Городкин Дж., Хофакер И.Л., Тораринссон Э., Яо З., Хавгард Дж.Х., Руццо В.Л. 2010. Предсказание de novo структурированных РНК из геномных последовательностей. Тенденции Биотехнологии 28: 9–19.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Гриффитс-Джонс С., Бейтман А., Маршалл М., Ханна А., Эдди С.Р. 2003. Rfam: база данных семейства РНК. Нуклеиновые Кислоты Res 31: 439–441. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Griffiths-Jones S, Moxon S, Marshall M, Khanna A, Eddy SR, Bateman A. 2005. Rfam: аннотирование некодирующих РНК в полных геномах. Нуклеиновые Кислоты Res 33: Д121–Д124. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Gruber AR, Findeiss S, Washietl S, Hofacker IL, Stadler PF.2010. RNAz 2.0: улучшенное обнаружение некодирующих РНК. Пак Симп Биокомпут 15: 69–79. [PubMed] [Google Scholar]
    • Gutell RR. 1994. Коллекция структур малых субъединиц (16S- и 16S-подобных) рибосомных РНК. Нуклеиновые Кислоты Res 22: 3502–3507. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Gutell RR, Gray MW, Schnare MN. 1993. Компиляция структур больших субъединиц (23S- и 23S-подобных) рибосомных РНК. Нуклеиновые Кислоты Res 21: 3055–3074. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Heale BS, Soifer HS, Bowers C, Rossi JJ.2005. Прогнозирование вторичной структуры сайта-мишени siRNA с использованием локальных стабильных субструктур. Нуклеиновые Кислоты Res 33: е30. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Hofacker IL, Fontana W, Stadler PF, Bonhoeffer LS, Tacker M, Schuster P. 1994. Быстрая укладка и сравнение вторичных структур РНК. Монатш Чем 125: 167–168. [Google Scholar]
    • Ким Дж., Уолтер А.Е., Тернер Д.Х. 1996. Термодинамика коаксиально уложенных спиралей с несоответствием GA и CC. Биохимия 35: 13753–13761.[PubMed] [Google Scholar]
    • Кляйн Р.Дж., Эдди С.Р. 2003. ИССЛЕДОВАНИЯ: поиск гомологов одиночных структур последовательностей РНК. БМК Биоинформатика 4: 44. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Kruger K, Grabowski PJ, Zaug AJ, Sands J, Gottschling DE, Cech TR. 1982. Самосплайсинг РНК: аутоэксцизия и аутоциклизация промежуточной последовательности рибосомной РНК тетрахимены. Клетка 31: 147–157. [PubMed] [Google Scholar]
    • Larsen N, Samuelsson T, Zwieb C. 1998. База данных частиц распознавания сигналов (SRPDB).Нуклеиновые Кислоты Res 26: 177–178. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Lee J, Kladwang W, Lee M, Cantu D, Azizyan M, Kim H, Limpaecher A, Yoon S, Treuille A, Das R. 2014. Правила проектирования РНК из огромной открытой лаборатории. Proc Natl Acad Sci 111: 2122–2127. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Лоренц Р., Бернхарт С.Х., Хонер Зу Зидердиссен С., Тафер Х., Фламм С., Штадлер П.Ф., Хофакер И.Л. 2011. Пакет ViennaRNA 2.0. Алгоритмы Мол Биол 6: 26. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Lu ZJ, Mathews DH.2007. Эффективная селекция миРНК с использованием термодинамики гибридизации. Нуклеиновые Кислоты Res 36: 640–647. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Macke T, Ecker D, Gutell R, Gautheret D, Case DA, Sampath R. 2001. RNAMotif: новый алгоритм определения и обнаружения вторичной структуры РНК. Нуклеиновые Кислоты Res 29: 4724–4735. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Mathews DH. 2004. Использование функции распределения вторичной структуры РНК для определения достоверности пар оснований, предсказанных минимизацией свободной энергии.РНК 10: 1178–1190. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Мэтьюз Д. Х., Сабина Дж., Цукер М., Тернер Д.Х. 1999. Расширенная зависимость термодинамических параметров от последовательности обеспечивает улучшенное предсказание вторичной структуры РНК. Джей Мол Биол 288: 911–940. [PubMed] [Google Scholar]
    • Мэтьюз Д.Х., Дисней М.Д., Чайлдс Дж.Л., Шредер С.Дж., Цукер М., Тернер Д.Х. 2004. Включение ограничений химической модификации в алгоритм динамического программирования для предсказания вторичной структуры РНК.Proc Natl Acad Sci 101: 7287–7292. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • McCaskill JS. 1990. Равновесная статистическая сумма и вероятности пар оснований для вторичной структуры РНК. Биополимеры 29: 1105–1119. [PubMed] [Google Scholar]
    • Нахви А., Сударсан Н., Эберт М.С., Зоу Х., Браун К.Л., Брейкер Р.Р. 2002. Генетический контроль с помощью мРНК, связывающей метаболит. Химия Биол 9: 1043. [PubMed] [Google Scholar]
    • Навроцкий Э.П., Колбе Д.Л., Эдди С.Р. 2009. Infernal 1.0: вывод о выравнивании РНК. Биоинформатика 25: 1335–1337. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Noller HF, Hoffarth V, Zimniak L. 1992. Необычная устойчивость пептидилтрансферазы к процедурам экстракции белка. Наука 256: 1416–1419. [PubMed] [Google Scholar]
    • Нусинов Р., Якобсон А.Б. 1980. Быстрый алгоритм предсказания вторичной структуры одноцепочечной РНК. Proc Natl Acad Sci 77: 6309–6313. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Re A, Joshi T, Kulberkyte E, Morris Q, Workman CT.2014. РНК-белковые взаимодействия: обзор. Методы Мол Биол 1097: 491–521. [PubMed] [Google Scholar]
    • Reuter JS, Mathews DH. 2010. RNAstructure: программное обеспечение для прогнозирования и анализа вторичной структуры РНК. БМК Биоинформатика 11: 129. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Schirmer S, Ponty Y, Giegerich R. 2014. Введение в сравнение вторичной структуры РНК. Методы Мол Биол 1097: 247–273. [PubMed] [Google Scholar]
    • Schnare MN, Damberger SH, Gray MW, Gutell RR. 1996. Всестороннее сравнение структурных характеристик эукариотической цитоплазматической большой субъединицы (23S-подобной) рибосомной РНК. Джей Мол Биол 256: 701–719. [PubMed] [Google Scholar]
    • Seetin MG, Mathews DH. 2012. Предсказание структуры РНК: обзор методов. Методы Мол Биол 905: 99–122. [PubMed] [Google Scholar]
    • Серганов А., Нудлер Э. 2013. Десятилетие рибопереключателей. Клетка 152: 17–24. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Sloma MF, Mathews DH. 2015. Улучшение предсказания вторичной структуры РНК с помощью данных структурного картирования.Методы Энзимола 553: 91–114. [PubMed] [Google Scholar]
    • Sprinzl M, Horn C, Brown M, Ioudovitch A, Steinberg S. 1998. Составление последовательностей тРНК и последовательностей генов тРНК. Нуклеиновые Кислоты Res 26: 148–153. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Шиманский М., Спехт Т., Барцишевская М.З., Барцишевский Дж., Эрдманн В.А. 1998. Банк данных 5S рРНК. Нуклеиновые Кислоты Res 26: 156–159. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Tafer H, Ameres SL, Obernosterer G, Gebeshuber CA, Schroeder R, Martinez J, Hofacker IL.2008. Влияние доступности целевого сайта на дизайн эффективных siRNAs. Нат Биотехнолог 26: 578–583. [PubMed] [Google Scholar]
    • Тораринссон Э., Савера М., Хавгаард Дж. Х., Фредхольм М., Городкин Дж. 2006. Тысячи соответствующих областей генома человека и мыши, не выровненных по первичной последовательности, содержат общую структуру РНК. Геном Res 16: 885–889. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Turner DH, Mathews DH. 2009. NNDB: база данных параметров ближайшего соседа для прогнозирования стабильности вторичной структуры нуклеиновой кислоты.Нуклеиновые Кислоты Res 38: Д280–Д282. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Tyagi R, Mathews DH. 2007. Прогнозирование спиральной коаксиальной укладки в многоветвевых петлях РНК. РНК 13: 939–951. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Узилов А. В., Киган Дж.М., Мэтьюз Д.Х. 2006. Обнаружение некодирующих РНК на основе предсказанного изменения свободной энергии образования вторичной структуры. БМК Биоинформатика 7: 173. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Velagapudi SP, Gallo SM, Disney MD.2014. Основанный на последовательности дизайн биоактивных малых молекул, нацеленных на предшественники микроРНК. Нат Хим Биол 10: 291–297. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Walter AE, Turner DH, Kim J, Lyttle MH, Müller P, Mathews DH, Zuker M. 1994. Коаксиальная укладка спиралей усиливает связывание олигорибонуклеотидов и улучшает прогнозы укладки РНК. Proc Natl Acad Sci 91: 9218–9222. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Waring RB, Davies RW. 1984. Оценка модели вторичной структуры интронной РНК, имеющей отношение к самосплайсингу РНК — обзор.Ген 28: 277–291. [PubMed] [Google Scholar]
    • Winkler WC, Nahvi A, Roth A, Collins JA, Breaker RR. 2004. Контроль экспрессии генов природным рибозимом, чувствительным к метаболитам. Природа 428: 281–286. [PubMed] [Google Scholar]
    • Woodson SA, Crothers DM. 1987. Исследования протонного ядерного магнитного резонанса на олигонуклеотидах ДНК, содержащих выпуклость, из последовательности мутационной горячей точки. Биохимия 26: 904–912. [PubMed] [Google Scholar]
    • Wuchty S, Fontana W, Hofacker IL, Schuster P.1999. Полный субоптимальный фолдинг РНК и стабильность вторичных структур. Биополимеры 49: 145–165. [PubMed] [Google Scholar]
    • Yao Z, Weinberg Z, Ruzzo WL. 2006. CMfinder — алгоритм поиска мотивов РНК, основанный на ковариационной модели. Биоинформатика 22: 445–452. [PubMed] [Google Scholar]
    • Zadeh JN, Steenberg CD, Bois JS, Wolfe BR, Pierce MB, Khan AR, Dirks RM, Pierce NA. 2010. NUPACK: анализ и дизайн систем нуклеиновых кислот. J Вычислительная химия 32: 170–173. [PubMed] [Google Scholar]
    • Зноско Б.М., Сильвестри С.Б., Фолькман Х., Босуэлл Б., Серра М.Дж.2002. Термодинамические параметры для расширенной модели ближайшего соседа для образования дуплексов РНК с одиночными нуклеотидными выпуклостями. Биохимия 41: 10406–10417. [PubMed] [Google Scholar]
    • Цукер М. 1989. О нахождении всех субоптимальных укладок молекулы РНК. Наука 244: 48–52. [PubMed] [Google Scholar]
    • Цукер М. 2003. Веб-сервер Mfold для фолдинга нуклеиновых кислот и предсказания гибридизации. Нуклеиновые Кислоты Res 31: 3406–3415. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Zuker M, Stiegler P.1981. Оптимальный компьютерный фолдинг больших последовательностей РНК с использованием термодинамики и вспомогательной информации. Нуклеиновые Кислоты Res 9: 133–148. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Zwieb C, Wower J. 2000. tmRDB (база данных тмРНК). Нуклеиновые Кислоты Res 28: 169–170. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Zwieb C, Gorodkin J, Knudsen B, Burks J, Wower J. 2003. tmRDB (база данных тмРНК). Нуклеиновые Кислоты Res 31: 446–447. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

    Facade Guidance Feature | Бухта.tool Справочный центр

    Основной функцией в арсенале cove. tool является инструмент Facade Guidance Tool для оптимизации дневного света. Эта функция позволяет пользователям быстро создавать прототипы конфигураций затенения для каждой ориентации, не требуя их предварительного моделирования на сторонней платформе.

    Эта функция лучше всего работает на первом этапе многоэтапного процесса. Этот инструмент быстрого анализа стилей является ключом к быстрому тестированию десятков стратегий и определению того, где, когда и какую стратегию следует использовать в подробном моделировании, таком как анализ дневного света с полной плитой пола.Кроме того, ознакомьтесь с некоторыми из тематических исследований здесь, которые иллюстрируют, как Инструмент управления фасадом использовался для определения наилучшей конфигурации фасада (ниже изображение, взятое из проекта «Влияние контекста на Школу общественного здравоохранения»).

    В этой статье рассказывается о том, как работает функция управления фасадом, как она связана с полной геометрией здания и энергетическими показателями, а также приводятся рекомендации по определению наилучшей конфигурации фасада для вашего проекта.

    Как добраться до Инструмента фасада?
    После запуска нового проекта и ввода геометрии (вручную или в 3D-модель) пользователь может нажать кнопку фасада (окно со значком выступа), чтобы войти в инструмент фасада.Каждая ориентация фасада (С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ) с остеклением для начала создаст свою собственную модель обувной коробки. Эта модель коробки для обуви повторяет процент остекления вашего проекта и небоскребы. Функция управления фасадом будет рассчитывать и отображать SDA и ASE по мере изменения фасада и изучения новых конфигураций. Чтобы узнать больше о технических допущениях для расчета дневного света, ознакомьтесь с разделом Определение sDA% в конце этой статьи.Этот инструмент также позволяет контролировать размеры и размещение окон, добавлять и настраивать ребра, выступы, препятствия и коэффициент визуального пропускания остекления. Интерфейс и возможности функций разбиты ниже. Если вы хотите увидеть влияние на энергопотребление вашего здания (EUI), просто убедитесь, что ручной режим активен, и нажмите кнопку «Сохранить и продолжить». Результаты по энергопотреблению появятся на странице «Базовый уровень».

    Возможности функций:

    • С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ Вкладки : Вкладки «Основное направление» позволяют пользователям открывать и редактировать каждую конфигурацию фасада в зависимости от их ориентации.Только фасады с остеклением (смоделированными на странице «Геометрия») будут отображаться на странице инструментов фасада.

    • Средство просмотра модели дневного света (3D-модель): Пользователи могут использовать мышь для перемещения по 3D-модели анализа, увеличения масштаба, чтобы увидеть их нависание и стратегию плавников, и уменьшения масштаба, чтобы увидеть результирующую карту дневного света.

    • WWR% (отношение окна к стене): Этот параметр загружается автоматически на основе процентного содержания остекления в геометрии вашего здания. Пользователь может изменить процент остекления, форму и расположение своего окна, чтобы проверить его влияние на проникновение дневного света и блики.

    • sDA% (автономия пространственного дневного света) : Это один из наиболее часто используемых и надежных показателей для изучения дневного света (также используемый LEED). Он описывает, какая часть пространства получает достаточно дневного света. Этот показатель рассчитывается путем измерения того, получает ли помещение достаточное количество дневного света (<300 люкс/50% в год) в течение стандартных часов работы (с 8:00 до 18:00) в течение года в горизонтальной рабочей плоскости (0,76 м (SI)/30 дюймов ( ИП) над чистовой площадкой).

    • ASE % (годовое воздействие солнечного света): Это один из наиболее часто используемых и надежных показателей для изучения бликов (также используемый LEED).Это относится к проценту пространства, которое получает слишком много прямого солнечного света (1000 люкс или более в течение не менее 250 часов работы в год), что может вызвать блики или повышенную нагрузку на охлаждение.

    • Коэффициент пропускания света (VT%) : Коэффициент пропускания видимого света – это количество света в видимом спектре, которое проходит через материал остекления. Это спецификация, которую обычно можно найти на веб-сайте используемого изделия из стекла. . С помощью ползунка Visual Transmittance (VT%) пользователи могут контролировать количество дневного света, проходящего через их окна.Более высокий VT% означает, что больше дневного света проникает во внутреннее пространство, что может напрямую влиять на электрическое освещение и связанные с ним нагрузки на охлаждение. ПРИМЕЧАНИЕ: SHGC и U-значение для материалов остекления можно изменить на странице базовой энергии.

    • Выступы (количество выступов и глубина): С помощью ползунка Количество выступов пользователи могут добавить до 8 горизонтальных выступов. С помощью ползунка глубины свеса пользователи могут указать глубину свеса до 2,5 м (SI) / 6,5 футов (IP).

    • Ребра (количество ребер и глубина):   С помощью ползунка «Количество ребер» пользователи могут добавить до 8 вертикальных ребер на окно.С помощью ползунка глубины плавника пользователи могут указать глубину плавника до 2,5 м (SI) / 6,5 футов (IP).

    • Диаграмма дневного света и легенда : Полезная графика для интерпретации того, что показывается.

    • Добавить и удалить окна (количество окон) : Эти две кнопки позволяют пользователям добавлять столько окон, сколько они хотят, или удалять все остекление с фасада.

    • Размеры окон (высота и глубина) : Используя ползунки высоты и глубины, пользователи могут настраивать размер своих окон.Обязательно сначала выберите окно (выделено красным), затем примените изменения. WWR (отношение окна к стене) должно автоматически обновляться при редактировании размера окон.

    • Расположение окон (расстояние от края и подоконника) : Перемещая эти ползунки, пользователи могут управлять размещением своих окон на каждом фасаде. Чтобы получить точное значение SDA%, убедитесь, что высота порога точно смоделирована по отношению к расчетной сетке. Напоминаем, что модель анализа наведения фасада представляет собой идеализированную модель анализа, которая масштабирует среднюю стратегию для фасада, чтобы соответствовать размеру 8 м x 2. 7 м (SI), поверхность 26,24 фута x 8,85 фута (IP).

    • Добавление препятствий (расстояние и высота препятствия) : Пользователь может моделировать контекст сайта, добавляя препятствия . Пользователи могут указать расстояние от своего фасада, на котором будет находиться препятствие, и высоту препятствия. Высота должна быть рассчитана путем нахождения среднего угла к горизонту , узнайте больше о вычислении высоты на вкладке Контекст на странице ручных настроек (значок шестеренки).

    • Значок шестеренки (ручные настройки) : Пользователи могут продолжать вручную вводить детали своего фасада в ручном инструменте фасада и контекста.Оказавшись внутри, пользователи могут указать выступ, плавник и детали контекста. После завершения пользователи могут вернуться к модели управления фасадом, а также просмотреть свои значения SDA% и WWR. Ниже представлен обзор страницы ручного ввода.

    Определение sDA% и ASE%: предположения и методологии определить расчеты дневного света и методологию. См. ниже, чтобы узнать больше о каждом предположении анализа фасада и методе расчета.

    • Идеализированная модель помещения: воссоздание стандарта ASHRAE Standard 140 — модели Base Case 600 с использованием 5.1.2 Соглашения о геометрии.

    • Размеры помещения: 6 × 8 × 2,7 м = 129,6 м3 (SI), 19,68 x 26,24 x 8,85 = 4570,16 фут3 (IP). Читается как глубина комнаты x ширина x высота = объем

    • Высота плоскости анализа: 0,76 м или 30 дюймов над полом

    • Размер сетки анализа: 0.25 м2 (SI), 9,84 кв. дюйма (IP)

    • Период анализа: с 6:00 до 20:00

    • Метеорологические данные года: .epw из DOE, на основе местоположения здания

    • Коэффициент пропускания стекла: пользователь- определенное значение или 0,65 VT% (по умолчанию)

    • Поверхностное сопротивление: 0,2 или отражательная способность 20%

    • Порог освещенности: 300 люкс/50% год (sDA) и 1000 люкс/250 часов (ASE9)

      4 Метод расчета: Взято из «LEED v4. 0 — IEQ c7 Daylight, вариант 1. Моделирование: пространственная автономия дневного света» и «IES LM-83: утвержденный метод: IES пространственная автономия дневного света (sDA%) и годовая экспозиция солнечного света (ASE)» с некоторыми изменениями*.

    • Инструмент рендеринга: трассировка лучей для визуализации тепловых карт

    Часто задаваемые вопросы

    1. Каковы преимущества использования инструмента управления фасадом
      Хорошо спроектированное здание с дневным освещением имеет решающее значение для здоровья и счастья жителей, а также также помогает снизить потребление энергии за счет более низкого электрического освещения.Было доказано, что достаточное количество дневного света увеличивает время выздоровления в больницах, повышает успеваемость студентов, повышает производительность на рабочем месте, борется с депрессией и вялостью и даже увеличивает продажи в розничной торговле. Инструмент управления фасадом позволяет командам изучить ряд стратегий, прежде чем тратить время на их моделирование на 3D-модели проекта. Ознакомьтесь с Инструментом Facade Guidance Tool, который использовался для определения наилучшей конфигурации фасада для общественных мест общего пользования и частных учебных помещений для Высокоэффективного студенческого союза (снимок ниже).

    2. Какова погрешность между высокоуровневым анализом фасада (функция фасада cove.tool) и подробной моделью всего здания для дневного света?
      Для дневного света средняя процентная разница [sDA или ASE] между средней обувной коробкой и симуляцией всего здания не является сравнением яблока с яблоком, поскольку один смотрит на все здание, а другой — на просто образец комнаты с обувной коробкой.

    3. Почему модель маленькой комнаты с фиксированными размерами, а не моя геометрия?
      Модель коробки для обуви создается на основе проекта вашего здания.Собранные из входных данных геометрии соотношения окон и стен (WWR%) для каждого направления света записываются и реконфигурируются для моделей небольших помещений.

      Инструмент управления фасадом — это функция прототипирования, предназначенная для экономии времени пользователя за счет предоставления возможности быстро смоделировать «идею» фасада [используя выступы, ребра, препятствия или ползунки управления окнами] и немедленно получить обратную связь по характеристики дневного света конструкции (sDA и ASE) по ориентации и результаты EUI всего здания.Размеры небольшого помещения, также известного как модель Base Case 600, взяты из стандарта ASHRAE Standard 140 — 5.1.2 Geometry Convention для анализа фасадов. ASHRAE Standard 140 («Стандартный метод тестирования компьютерных программ моделирования энергопотребления зданий») является наиболее признанным, признанным на национальном уровне и одобренным в отрасли оценочным тестом программного обеспечения. методологии моделирования энергопотребления

    4. Мой фасад очень уникален, и модель помещения не может его воссоздать, что мне делать?пользователь инструмента. Этот анализ является высокоуровневым и предназначен для быстрого обмена отзывами о стратегиях затенения для команд. Основное преимущество этого инструмента заключается в том, что он не требует предварительного моделирования фасада в Revit, SketchUp или любом другом инструменте BIM. Тем не менее, если у вас уже есть смоделированная конфигурация и вам требуется подробный перевод условий вашего здания в масштабе 1:1, пользователи могут использовать анализ дневного света для всей плиты пола. Моделирование дневного света всего здания примет любой уровень детального моделирования, но будет генерировать обратную связь только для информации, полученной через сторонний плагин.

      Если вам нужны дополнительные советы по моделированию для воссоздания определенной конфигурации, воспользуйтесь приведенной ниже справочной таблицей. Угловые ребра и уникальные формы окон могут быть невозможны напрямую в инструменте фасада, но есть способы воссоздать тот же эффект с помощью эквивалентной стратегии.