Ажурная решетка из арматуры: Решетки на окна — 100 фото готовых решений. Лучшие варианты для частного дома

Решетка – старый проверенный метод защитить свой дом от несанкционированного доступа. Несмотря на их широкое распространение, многие до сих пор выбирают решетки совершенно неправильно. Одни смотрят только лишь на эстетичность изделия, другие обращают внимание на возможность распахивания, третьи вообще ничем не аргументируют свой выбор и делают заказ конструкции в первой попавшейся фирме. Неудивительно, что потом обнаруживаются неприятные последствия необдуманного выбора. Разберемся, что, прежде всего, необходимо учитывать при выборе решетки, и какой она должна быть, чтобы максимально надежно защищать и не портить интерьер квартиры и фасад дома.

Необходимо отметить, что не существует таких решеток, которые бы вор не сумел выломать или перепилить. Выбор сводится к тому, чтобы найти изделие, на взлом которого понадобится максимально длительное время, а ведь чем дольше злоумышленник будет возиться, тем больше шансов, что его попытки проникнуть в дом заметят соседи или прохожие.

№1. Способ крепления решетки

В большей степени уровень защиты жилища зависит от того, каким образом установлена решетка. Есть несколько способов крепления решетки:

• стационарные решетки – те, которые невозможно открыть;
• распашные, в которых одна или две створки распахиваются, как и в окнах;
• раздвижные (решетки-шторы), которые изготавливаются по типу пантографа;
• съемные, которые отличаются от стационарных тем, что они крепятся к стене с помощью завинчивающихся болтов.

Стационарные решетки – самые надежные конструкции из всех существующих, ведь их арматура монтируется прямо в стену. Подобные конструкции рекомендуется устанавливать хозяевам квартир, находящихся на первом этаже. Даже такие решетки злоумышленники научились преодолевать, а делают это они очень просто: привязывают трос к решетке и крепят его же к грузовому автомобилю – многие конструкции выламываются без особого труда, поэтому арматура решетки должна заходить в глубину стен не менее, чем на 8 см. Обратная сторона надежности стационарных решеток – это невозможность их открыть во время пожара. От подобных непредвиденных ситуаций никто не застрахован, поэтому хотя бы на одном окне в квартире должны быть установлены распашные решетки.

Распашные решетки при необходимости могут распахиваться, оставляя оконный проем полностью свободным. Это удобно не только с точки зрения пожарной безопасности, но и при желании не загромождать вид из окна стальными прутьями. Распахиваться может одна или обе створки, а защищают окно от проникновения посторонних навесной или врезной замок.

Решетки-шторы признаны самыми ненадежными конструкциями, так как производятся из подвижно закрепленных крест-накрест полос металла, что и влияет на ее взломостойкие качества. Монтируются такие решетки изнутри помещения, а некоторые изделия при открывании только на 80% освобождают оконный проем – будьте внимательны при выборе. Раздвижные решетки находят применение в загородных и частных домах, где используется охранная сигнализация, которая срабатывает на разбитое стекло, а решетка, расположенная внутри оконного проема, станет преградой, которую злоумышленник преодолеть до приезда охраны не сможет.

Съемные решетки должны были стать компромиссным решением по соотношению прочности и пожарной безопасности. Конструкции достаточно надежные, но по этому параметру уступают стационарным, а вот раскручивать болты, которые используются для крепления решетки, в состоянии паники будет проблематично.

№2. Тип профиля для решетки

Решетки изготавливаются с использованием таких типов профилей:

№3. Материал изготовления решетки

Пруток, квадрат и полоса могут быть изготовлены из разного типа материала, от чего также зависят свойства готового изделия. Чаще всего для производства решетки применяется:

• конструкционная сталь – самый недорогой и наименее прочный вариант, зато и решетки получаются достаточно бюджетными;
• арматурная сталь – куда более прочный вариант, чем конструкционная сталь. По прочности пруток из арматурной стали диаметром 14 мм эквивалентен прутку из конструкционной стали диаметром 20 мм. Чтобы перекусить такой материал, понадобятся гидравлические ножницы и некоторое время, так что такую решетку можно считать надежным барьером для преступников. Повышенная прочность оборачивается сниженной пластичностью, так что сложные витиеватые узоры из такого материала получить будет сложно;
• спецсталь – дорогой и самый надежный материал. Прутки обладают рекордной прочностью при небольшом диаметре, а значит, решетка будет минимально заметной, а обзор из окна – более полным. Из спецстали сложно получить эффектные завитки и прочие декоративные элементы, зато вор с такой решеткой точно не справится. Да и не каждая бригада МЧС сможет разрезать данную конструкцию, чтобы, например, освободить заключенных в пылающей квартире людей. Для этого потребуется плазменный резак, который есть в оснащении не всех спасателей. Стоят решетки данного типа дорого, поэтому в обычных квартирах их ставят редко. Может, это и к лучшему. Конструкции подходят для установки в банках и прочих учреждениях, где хранятся деньги и ценности.

Чтобы быть максимально уверенным в надежности защиты жилища, лучше выбирать решетки, в которых толщина профиля составляет не менее 14 мм. Чтобы перепилить или отогнуть металл такой толщины, понадобится приличное количество времени, а это основная задача хорошей решетки.

Выбирая решетку, не стоит сбрасывать со счетов возможность проникновения воров сквозь ее прутья. Чтобы даже самый миниатюрный злоумышленник не проник в дом, расстояние между прутьями не должно быть меньше 15*15 см.

№4. Технология производства решеток

Бóльшая часть оконных решеток выполняется методом сварки, так как это дешевле. Более ажурные и конструкции можно получить путем ковки. Технология литья используется намного реже.

Сварные решетки

В народе бытует мнение, что сварные решетки – это примитивные конструкции с очень простым дизайном. В доказательство этой точки зрения обычно приводят пример решетки в виде восходящего солнца. Такие во времена советского прошлого были очень популярными, и используются они до сих пор. Однако, технология сварки позволяет создавать и куда более интересные конструкции, которые станут не только защитой, но и украшением окна.

Технология производства сварной решетки достаточно проста. Сначала из прутка, полосы или квадрата делают заготовки необходимого размера и формы. Все согласно ранее составленному эскизу. Элементы могут быть прямыми или иметь форму геометрических фигур, но могут быть причудливо согнуты. Интересные детали получают при помощи торсировки, когда прут или квадрат несколько раз скручивают по оси. Когда все элементы готовы, их раскладывают на негорючей поверхности и начинают сваривать. Места сварки зачищаются и сглаживаются, их можно скрыть специальными хомутами – это метод кольцовки. Иногда к сварным решеткам приваривают небольшие кованые элементы. В общем, дизайн не такой уж примитивный и скучный, как многие считают.

Рисунок решетки может быть совершенно любым: каталоги производителей поражают разнообразием, да и к тому же есть возможность изготовить решетку на заказ. Рисунок может состоять из повторяющихся элементов, быть симметричным или абстрактным. Сварные соединения могут быть декорированы хомутками, пиками, листами и лепестками. Сегодня решетка – это уже не те примитивные узоры, которые использовались в не столь далеком прошлом, но переусердствовать в этом вопросе также не стоит, чтобы не сильно снизить светопропускание.

Преимущества сварных решеток:

• невысокая цена;
• скорость и относительная простота изготовления;
• высокая прочность.

Минус – менее эффектный внешний вид, чем у кованых решеток, но над этим недостатком производители усердно работают, так что назвать его критическим нельзя.

Кованые решетки

Кованые решетки изготавливаются из квадрата и прутка, а искусно выполненные изделия напоминают кружева. Подобные решетки стоят дороже сварных, так как процесс их изготовления достаточно трудоемкий, а по уровню надежности такие конструкции ничуть не уступают сварным аналогам. Они отлично подойдут для окон загородного дома, а для квартиры в многоэтажном доме лучше использовать сварные изделия.

По технологии производства кованые решетки бывают:

• регулярные, в которых прослеживается четкая симметрия. Выполняются из прута диаметром от 20 мм. Стоят такие решетки дешевле аналогов, неплохо сопротивляются взлому, но выглядят они чуть более грубо, чем нерегулярные решетки, да и за счет толщины стали забирают слишком много света;
• нерегулярные решетки – это образец ажурности и воздушности. Такие решетки можно назвать настоящим произведением искусства в металле. Однако, нерегулярная конструкция легче поддается взлому, поэтому мастеру необходимо точно построить эскиз, чтобы получить максимальную взломостойкость. По этим причинам такие решетки стоят дороже регулярных;
• смешанные изделия состоят из регулярных и нерегулярных элементов, и именно зоны их стыка становятся слабыми местами.

Главный плюс кованых решеток – высокий уровень эстетичности и даже художественности. Такая конструкция не испортит окно, а даже украсит его. Гармонично будет смотреться сочетание кованой решетки и таких же перил для лестницы. Минус один – более высокая цена.

Литые решетки

Конструкции данного типа уступают в плане прочности сварным и кованым решеткам. Они достаточно хрупкие, плохо сопротивляются взлому, но стоят недорого, а художественное литье позволяет получать достаточно интересные узоры. Используются литые решетки редко, иногда их ставят в офисы, где есть сигнализация, а окна выходят на центральные оживленные улицы.

№5. Способ окрашивание и дизайн решетки

Цвет решетки также влияет на ее восприятие. Хорошо, что сегодня с помощью окрашивания можно добиться любого оттенка: от стандартного черного до благородных бронзового, антикварного серебряного и т.д. Окраска всегда осуществляется после предварительной грунтовки металла, которая защищает его от коррозии.

Для покрытия поверхности решетки используют:

• алкидные эмали — самый распространенный выбор, причем отечественные не уступают по качеству импортным аналогам. Состав быстро сохнет, может быть любого оттенка, но быстро покрывается трещинами. Во время высыхания дает токсичные испарения, так сутки-двое после покраски около решетки лучше не находиться;
• нитроэмаль быстро сохнет, безопасна, но недостаточно устойчива к атмосферным воздействиям;
• порошковая покраска обладает максимальной устойчивостью к негативным воздействиям окружающей среды, не выгорает на солнце и очень хорошо защищает металл от коррозии. Гарантия на такое покрытие, как правило, 20 лет. Наносится в производственных условиях и буквально спекается с основной поверхностью. 

Решетки могут быть не только плоскими, но и объемными, что хорошо заметно при виде сбоку. Такие изделия, даже будучи сварными, выглядят гораздо симпатичнее и лучше смотрятся на окне. Самый популярный вариант – решетка в форме буквы S.

Цвет решетки подбирают в зависимости от особенностей фасада и дизайна оконной конструкции. Например, кирпичный фасад хорошо гармонируют с решетками черного, коричневого и красного цвета, но если при этом установлены белые пластиковые окна, то можно использовать и белые решетки. Кстати, решетки светлых оттенков отнимают меньше всего света и смотрятся менее громоздко. Фасад частного дома, выполненного в классическом стиле, можно украсить решетками с покрытием под бронзу или серебро.

№6. Где и как устанавливать решетку?

Некоторые типы решеток предполагают только один вариант их установки: например, раздвижные решетки устанавливаются только внутри оконного проема. В остальных случаях можно выбирать. Большинство из нас предпочитают устанавливать решетку снаружи квартиры, аргументируя такой выбор, в основном, эстетичностью и удобством. В этом случае максимум внимания нужно уделить прочности конструкции и надежности ее монтажа.

С точки зрения безопасности лучший вариант – установка решетки внутри окна при использовании охранной сигнализации. Получается, что вор сначала разобьет стекло, отчего сработает сигнализация, и времени на то, чтобы взламывать решетку, проникать в квартиру и брать ценные вещи, у него попросту не будет. В этом случае можно выбирать практически любой тип решеток.

Решетка может устанавливаться:

• в торцы оконного проема;
• внакладку. В данном случае решетка монтируется только снаружи окна, причем она должна быть больше проема.

Если необходимо установить решетку в торцы оконного проема в кирпичном доме, то нужно будет просверлить в местах крепления кирпичей цементным раствором отверстия глубиной 12 см и диаметром 1,6 см. Таких отверстий делают по 2-3 по бокам и по 1-2 сверху и снизу, в них забивают закладные штыри, выступающие на 2-3 см, чтобы к ним можно было приварить решетку. Подобным образом проводится монтаж и в случае с бетонными стенами.

Как видим, решетка действительно может стать надежной защитой и симпатичным аксессуаром окна, если ответственно отнестись к ее выбору.

технология и инструкция :: SYL.ru

Каждый, кто заботится о безопасности собственного жилья, скорее всего, задумывается об установке решеток на окна. На сегодняшний день они стали востребованными не только среди жителей первых этажей, но и у тех, кто живет выше. Ворам под силу проникнуть через окно практически в любую квартиру. Проще всего обратиться за услугами к профессионалам, но это обойдется достаточно дорого, тем более что всегда можно поставить решетки на окна своими руками. Это на самом деле не так трудно, как может показаться на первый взгляд.

Технология

В данном сегменте рынка представлено огромное количество моделей, которые придутся по вкусу даже самым капризным потребителям. Различные подвиды в основном зависят от стоимости и методов производства.

1. Сваренные решетки являются самым бюджетным вариантом защиты помещения. Раньше такие модели были однотипными и практически не отличались друг от друга. Со временем их ассортимент расширился. Благодаря этой технике можно изготовить изделие любого дизайна, которое будет способно поддержать общий стиль здания. Подобные конструкции отличаются сочетанием правильных форм и полной симметрией.

2. Ковка отличается от предыдущего метода степенью надежности и прочностью конструкции. Такую решетку на окно сделать своими руками сложнее, но все же, при наличии необходимых инструментов, это возможно. Кованые решетки гарантируют, что такая защита не будет повреждена влиянием погодных условий, и достаточно долго прослужит своим хозяевам. Их ассортимент очень разнообразен, и каждый может выбрать подходящий вариант для себя. Подобные модели станут изюминкой и украшением для фасада здания, которое не только защищает его, но и придает некоторую изысканность и шарм.

Виды

Эстетическая красота, конечно же, важна, но также весомое значение имеет монтаж изделия. Ведь от того, как именно будет расположена решетка на окна своими руками, зависит безопасность дома и его жителей.

1. Съемные — при их установке используются различного диаметра болты. Такие крепления нельзя назвать сильно надежными, они часто начинают деформироваться практически сразу после монтажа. Чаще всего подобные варианты применяют для обеспечения безопасности магазинов. Это очень удобно, так как днем их можно вообще снять, чтобы они не мешали, а после закрытия снова поставить для сохранности имущества.

2. Стационарные — такие устройства считаются очень надежными и долговечными, а вероятность того, что они деформируются, минимальна, так как они меньше подвержены механическому воздействию.

Конструкция

При установке решеток на окна своими руками, фото которых возможно увидеть далее, требуется определиться со способом их открывания.

1. Распашные — основными элементами тут являются створка и рама, которая крепится в оконный проем, а затем, при помощи специальных петель, в нее устанавливаются дверцы. Благодаря такой системе решетки можно открывать в любое время при необходимости. Защиту от проникновения извне обеспечивает врезной или навесной замок, который монтируется на две створки либо только на раму.

2. Раздвижные решетки на окна своими руками, фото которых представлено в статье, работают по принципу смещения створок в стороны. Для их установки понадобиться закрепленная в проеме рама. Для фиксации чаще всего используется закрывающийся механизм или встроенный замок.

Решетки для детской безопасности

Для сохранности жизни малышей, живущих в квартирах, расположенных в многоэтажных домах, профессионалы рекомендуют устанавливать решетки на пластиковые окна, своими руками сделанные или при содействии фирм-производителей. По составу такая защита похожа на материал профиля данной оконной конструкции.

Отличительными чертами таких сооружений являются следующие характеристики:

• прутья должны быть с округленными краями без декоративных и острых элементов, которые часто можно увидеть на кованых конструкциях;
• максимальное расстояние, которое может присутствовать между прутьями, составляет 10 см, так как эта дистанция позволяет обеспечить защиту от проникновения головы ребенка между элементами решетки;
• такими предохранителями ограждается все пространство оконного проема без исключения.

Еще одним немаловажным преимуществом решеток на окна от детей (своими руками такие конструкции можно собрать без особого труда) считается возможность беспроблемного демонтажа всей конструкции. После того как ребятишки подрастут, защиту можно снять, а место крепления декорируется заглушками из пластика.

Инструменты

Для того чтобы установить решетку на окна своими руками, необходимы следующие приспособления:

• электросварка;
• электроболгарка;
• обычный молоток;
• дрель, в которой присутствует функция отбоя и набор сверл для работы по камню и металлу.

Материалы

Для дальнейшей работы чаще всего используются следующие профили:

• прут;
• квадрат;
• полосы;
• комбинированный профиль.

Самой экономически выгодной и легкой в работе считается полоса, ведь она очень просто режется, гнется и закручивается. Но такие решетки на окна своими руками имеют менее прочную конструкцию и нечасто отличаются высокохудожественным и оригинальным оформлением.

Благодаря использованию прутка и металлического квадрата есть возможность изготовить более жесткую решетку. Причем немало умельцев формируют из них настоящие произведения искусства, которые украшают многие здания.

Рамы для решеток монтируются из уголка 35*35-50*50 мм, изредка выполняются с использованием труб или широких полос.

Для более эстетичного вида решетки на окна преимущественно не изготавливают из одного и того же материала, а подбирают несколько различных профилей, что позволяет проявить мастеру творчество и фантазию.

Критерии выбора

Безопасность и удобство эксплуатации защиты зависят от ее конструкции и типа. Оттого к моменту их выбора необходимо отнестись достаточно ответственно. Для того чтобы точно принять правильное решение, можно воспользоваться следующими рекомендациями.

1. Фасад здания должен остаться по-прежнему эстетичным, поэтому установленные решетки на окна своими руками обязаны в него вписаться гармонично и логично.

2. Вес конструкции не должен превышать несущие способности стен, так как может произойти их разрушение или обвал.

3. Толщина арматуры подбирается таким образом, чтобы она не стала серьезным препятствием для поступающего в помещение света, одновременно она должна быть достаточно прочной.

4. Решетки не могут мешать функционалу окон.

5. Монтаж конструкции должен быть относительно простым, при этом система его крепежей требует к себе особого внимания.

Замеры

Для того чтобы установить решетки на окно своими руками без сварки и с ней, необходимо провести подготовительные работы и определиться с размерами защиты. Для этого полностью вымеряется окно, а полученные данные фиксируются на бумаге. Также необходимо учитывать расположение будущей конструкции, ее глубину относительно окна. Решетка может находиться как внутри оконного проема, так и снаружи.

Инструкция для выполнения работы

1. Выбранный материал нарезается по заготовленному эскизу. Когда есть необходимость создать замысловатый рисунок, пруток изгибается, поэтому рекомендуется заранее подготовить шаблон. Для закругленных элементов можно использовать трубу подходящего диаметра.

2. Для сварки также требуется эскиз. Выполнять конструкцию удобнее на ровной плоскости, к примеру, на бетонной площадке или верстаке. Изначально изготавливается каркас и крайние элементы, после чего все прихватывается точечной сваркой.

3. Если для изготовления решеток на окна своими руками не используется каркас, то в месте монтажа замка и петель к прутку необходимо установить металлические уголки или ленты.

4. В откосах окна требуется закрепить штифты. Для этого подготовленные конструкции прикладываются к окну, выравниваются, и далее размечаются места для установки штифтов, учитывая расстояние для монтажа навесных петель.

5. Используя перфоратор, формируются дыры глубиной 10-15 см. В них вбивают из рифленого прутка штифты, так чтобы на поверхности осталось видно лишь несколько сантиметров. При необходимости лишнее можно отрезать болгаркой. Далее на него наваривается уголок либо металлическая лента в виде каркаса будущей защиты.

6. Петли привариваются таким образом, чтобы они направлялись встречно, благодаря этому решетку можно сделать несъемной. Затем в них вставляется подготовленная часть, прикладывается конструкция и приваривается к петлям.

7. Все элементы из металла зачищаются от окалины, покрываются грунтовкой, а после ее полного высыхания — краской, подходящей для изделий из металла.

Методы крепления

Как сварить решетку на окно своими руками, стало понятно, необходимо разобраться, какие существуют способы их монтажа.

1. При помощи сварки — тогда все работы выполняются с использованием отрезков арматуры. Чаще всего достаточно подготовить 6 штырей на одну раму. Если оконный проем высокий, то это число можно увеличить до 8. В откосах формируются отверстия с диаметром 100-103 мм. В раме просверливаются дыры такого же диаметра. Далее она устанавливается в проем и через подготовленные отверстия в стену вбиваются штифты таким образом, чтобы они выходили за рамки конструкции на несколько сантиметров. Затем все узлы качественно провариваются, а выступающие концы отрезаются болгаркой. После завершения работ вся конструкция очищается от окалины, грунтуется и смазывается лакокрасочным составом, предусмотренным для работы с металлом.

2. Крепление метизами также не обходится без сварки. Для этого берутся металлические ушки (полосы из 4 мм стали размером 40*50 мм), и в них формируются отверстия. Рама устанавливается на заготовленное место, а через сквозные отверстия в ушках на откосах размечаются точки, которые требуются для рассверловки пазов анкерных креплений. Далее рама снимается, и после этого подготавливаются отверстия. Затем решетка устанавливается заново и фиксируется при помощи анкерных болтов.

Назначение

По этому критерию защиты можно разделить конструкции на три основных вида:

1. Декоративные — они изготавливаются по заранее подготовленному эскизу или чертежу и соответствуют стилю проекта, а также желанию заказчика. Их основная функция больше декоративная, чем обеспечение безопасности.

2. Охранно-декоративные — такие конструкции считаются усиленными, металлические элементы размещаются с меньшим интервалом, а их прочность значительно улучшена. Помимо того, что решетка состоит из простых прутьев основы, они также украшаются различными элементами. Кованые ажурные оконные решетки поражают своей изящностью и грацией, мастерством и технологией изготовления. Подобные конструкции являются необычными образцами дизайнерского искусства. Очень часто такая ковка становится отличным дополнением к общему архитектурному стилю здания.

3. Охранные — такие решетки являются очень простыми по дизайну, но, несмотря на это, их устройство считается самым надежным. Образцы таких конструкций можно заметить на складских помещениях, заводах и различных режимных объектах. Благодаря использованию стальных элементов и замков усиливается их надежность. Изготовить подобные решетки можно и самостоятельно, так как их производство считается элементарным. Заранее подготавливается эскиз, по которому в дальнейшем формируется качественная защита.

Декоративная решётка из дерева для беседки своими руками: варианты, фото, видео

Деревянная решётка (декоративная обрешётка из реек или шпалер) — это прекрасный способ украсить и частично защитить беседку от влияния погоды.

Существует несколько вариантов изготовления декоративной обрешётки, в данной статье представлена как простая конструкция, так и сложная. В зависимости от финансовых возможностей, имеющегося материала и желания выбирайте тот вариант, который наиболее вас устроит.

Первый способ — изготовление решётки и крепление к беседке

Самый простой вариант — использование деревянных реек, которые прибиваются к раме на гвозди, после чего вся конструкция крепится к беседке. Готовая решетка выглядит следующим образом:

Изготовление рамы

В первую очередь необходимо изготовить раму, на которую будут крепиться рейки. Для хорошего крепления рекомендуется использовать материал толще деревянных планок, например, брус 20×45 мм. Если такой возможности нет, то сами рейки могут быть рамой. Главное — крепление, на этом этапе возникают проблемы.

Крепления в раме могут быть выполнены разными способами:

• Срез под 45 градусов и фиксация на гвозди (самый простой, но ненадежный вариант).
• Соединение в шип, в обло, «ласточкин хвост» и тому подобное (надежный, но сложный в исполнении).

После изготовления первой рамы нужно будет сделать еще одну. Она устанавливается поверх построенной решётки с обратной стороны, чтобы скрыть все обрезанные углы реек.

Крепление реек к раме

Так как мы рассматриваем самый просто способ, то будем использовать гвозди. Рейки устанавливаются под углом к раме с одинаковым шагом между ними (на фото представлен шаг 10 см), затем прибиваются к раме с двух сторон, а остатки дерева отрезаются.

Второй вариант — установка реек в окне беседки

Если в первом варианте решётка изготавливалась заранее, то в данном случае рейки сразу же крепятся к окну под углом 45 градусов.

Идея беседки с решётками

Прежде чем обшивать беседку, необходимо произвести вычисления длины материала. Самым сложным здесь являются расчёты — необходимо четко вымерить размеры, чтобы расстояния в ячейках было одинаковым и вся «картинка» смотрелась симметрично.

Решётка крепится на саморезы под углом 45 градусов к окну, после чего сами рейки также скрепляются между собой. Щели в местах соединений можно скрыть декоративным плинтусом.

Данный вариант подойдет в том случае, если в беседке ровные окна, которые позволят прикрепить к себе деревянные бруски без дополнительной обработки.

На видео выше показана пошаговая инструкция о реализации данного варианта. Данное видео не так динамично, как следующее (хотя там и способ более профессиональный), но очень хорошо показывает суть и понимание метода.

Третий вариант — решётка «паз в паз»

Данный способ является профессиональным, без ручного фрезера и циркулярной пилы осуществить его будет невозможно. Если у вас есть доступ к деревообрабатывающему инструменту, тогда можно будет профессионально подойти к вопросу и исполнить данный вариант.

Полностью весь процесс представлен на видео ниже (с профессиональной озвучкой). Сергей Нейман показал собственный кондуктор, который поможет вам реализовать подобную обрешётку своими руками.

Изготовление планок

Для изготовления планок нам понадобится довольно толстая доска, в которой с помощью ручного фрезера выпиливаются пазы.

Выпиливание паза

Вырезка реек

Готовая доска с пазами распиливается на циркулярной пиле. В итоге получаются идентичные планки, которые в дальнейшем и будут решётками в беседке.

Крепление планок

В отличие от прошлых вариантов, здесь для крепления планок друг к другу используется клей. Изначально вся конструкция собирается «паз в паз» под углом 45 градусов, далее каждая планка вытаскивается, после чего наносится клей и затем уже приклеивается. Работа монотонная, но результат получается превосходным.

Нанесение клея в пазы

Укладывание реек

Лакированная решетка из дерева

После крепления планок друг к другу изготавливается рама, которая крепится к обрешётке. Готовая обрешётка покрывается лаком, после чего может быть использована для украшения беседки.

Варианты декоративных решёток в беседках

Изготовление обрешётки своими руками — процесс далеко не самый сложный, доступный большинству дачникам-любителям. Чаще всего на выходе получается обычный рисунок под углом 45 градусов.

Интересная форма решёток

Если подойти к этому вопросу профессионально, то можно реализовать уникальные решётки, которые украсят вашу беседку именно так, как вы хотите. Я предлагаю подборку фотографий различных вариантов, которые послужат идеей для вашей беседки либо просто порадуют глаз и удивят.

ᐉ Приложения обучения с подкреплением

Возможно, вы читали об обучении с подкреплением, просматривая истории об AlphaGo — алгоритме, который научился играть в игру GO и побеждать опытного игрока-человека — и, возможно, нашли эту технологию увлекательной.

Однако, поскольку предмет по своей природе сложен и не кажется многообещающим с точки зрения бизнеса, вы, возможно, не сочли полезным углубляться в его изучение.

Что ж, оказывается, отсутствие у RL практических преимуществ — заблуждение; на самом деле есть несколько способов, которыми компании могут его использовать прямо сейчас.

В этом посте мы перечислим возможные приложения для глубокого обучения с подкреплением и объясним без технического жаргона, как в целом работает RL.

Обучение с учителем, обучение без учителя и обучение с подкреплением

Итак, в обычном контролируемом обучении , согласно нашему недавнему посту, у нас есть пары ввода / вывода (x / y) (например, помеченные данные), которые мы используем для обучения машин. Зная результаты для каждого ввода, мы позволяем алгоритму определять функцию, которая отображает Xs-> Ys, и мы продолжаем исправлять модель каждый раз, когда она делает ошибку прогноза / классификации (выполняя обратное распространение и подергивая функцию.Мы продолжаем такое обучение до тех пор, пока алгоритм не даст удовлетворительных результатов.

В обычном обучении без учителя у нас есть данные без меток, и мы вводим набор данных в наш алгоритм, надеясь, что он обнаружит в нем некую скрытую структуру.

Обучение с подкреплением решает задачи другого рода. В RL есть агент, который взаимодействует с определенной средой, таким образом изменяя свое состояние, и получает вознаграждение (или штрафы) за свой ввод.Его цель — найти шаблоны действий, попробовав их все и сравнив результаты, которые принесут наибольшее количество очков вознаграждения.

Одна из ключевых особенностей RL заключается в том, что действия агента могут не влиять на текущее состояние среды, но влияют на последующие. Так что иногда машина не узнает, эффективно ли то или иное действие, гораздо позже в эпизоде.

Кроме того, существует так называемая дилемма компромисса эксплуатация / разведка .

Стремясь максимизировать числовое вознаграждение, агент должен склоняться к действиям, которые, как он знает, приводят к положительным результатам, и избегать тех, которые не дают результатов. Это называется эксплуатацией знаний агента.

Однако, чтобы выяснить, какие действия являются правильными, в первую очередь он должен их опробовать и рискнуть получить штраф. Это известно как разведка .

Уравновешивание эксплуатации и исследования — одна из ключевых проблем в обучении с подкреплением и проблема, которая вообще не возникает в чистых формах обучения с учителем и без учителя.

Помимо агента и среды, в каждой системе RL есть также эти четыре элемента :

Политика. Как действует агент при определенном состоянии окружающей среды; они могут быть определены простой функцией или включать в себя некоторые обширные вычисления. Думайте о них как о правилах или ассоциациях машинных стимулов и реакций.

Сигналы вознаграждения определяют, следует ли изменять политику или нет. Как мы уже упоминали, единственная цель агента — максимизировать численное вознаграждение, чтобы на основе этого сигнала он мог делать выводы о том, какие действия являются хорошими или плохими.

Функции ценности также играют решающую роль в формировании поведения агента, но, в отличие от сигналов вознаграждения, которые оценивают действия в непосредственном смысле, они определяют, является ли событие хорошим в долгосрочной перспективе, с учетом следующих состояний.

Наконец, модели имитируют среду, в которой находится агент, и, таким образом, позволяют делать выводы о его будущем поведении. Методы обучения с подкреплением, использующие модели для планирования, называются модельными, а методы, полностью основанные на пробах и ошибках, называются безмодельными.

Хорошо, как на самом деле работает RL?

Давайте в качестве примера возьмем игру в Понг (старинные игры Atari часто используются для объяснения внутренней работы обучения с подкреплением) и представим, что мы пытаемся научить агента играть в нее.

В настройке контролируемого обучения первое, что мы делаем, это записываем игровые сеансы человека-игрока и создаем помеченный набор данных, в который мы записываем каждый кадр, отображаемый на экране (ввод), а также каждое действие игрока. (выход).

Затем мы скармливаем эти входные кадры нашему алгоритму, и он предсказывает правильные действия (нажатие вверх или вниз) для каждой ситуации (правильность определяется нашими выходными данными). Мы использовали бы обратное распространение, чтобы настроить функцию, пока машина получает правильные прогнозы.

Несмотря на высокий уровень точности, которого мы могли достичь с его помощью, у этого подхода есть несколько серьезных недостатков. Во-первых, у нас должен быть помеченный набор данных для любого вида контролируемого обучения, а получение данных (и аннотирование меток) может оказаться довольно дорогостоящим и трудоемким процессом.Кроме того, применяя такой вид обучения, мы не даем машине шанса когда-либо обыграть игрока-человека; по сути, мы просто учим его подражать им.

Однако в обучении с подкреплением таких ограничений нет.

Мы начинаем так же, то есть пропуская входные кадры через наш алгоритм и позволяя ему выполнять случайные действия. У нас нет целевых меток для каждой ситуации, поэтому мы не указываем агенту, когда он должен нажимать вверх, а когда вниз.Мы даем ему возможность самостоятельно исследовать окружающую среду.

Мы предоставляем только обратную связь с табло. Каждый раз, когда модели удается набрать очко, она получает награду +1, а каждый раз, когда она теряет очко, получает штраф -1. Исходя из этого, он будет итеративно обновлять свои политики, чтобы действия, приносящие вознаграждение, были более вероятными, а действия, приводящие к штрафу, отфильтровывались.

Здесь нужно немного терпения: сначала агент, необразованный, будет постоянно проигрывать игру.Однако по мере того, как он продолжает изучать игру, в какой-то момент он случайно наткнется на выигрышную последовательность действий и соответствующим образом обновит свою политику.

Проблемы обучения с подкреплением

Не все так хорошо в стране RL. Даже сценарий, который вы только что прочитали, когда агент становится хорошо разбирающимся в игре Atari, может быть довольно проблематичным.

Предположим, алгоритм какое-то время играл в Понг против человека и довольно умело перебрасывал мяч взад и вперед.Но затем он скользит к концу эпизода и теряет очко. Вознаграждение за всю последовательность будет отрицательным (-1), поэтому модель будет предполагать, что каждое действие было неправильным, что не так.

Это называется проблемой присвоения кредита и связано с тем, что наш агент не получает обратную связь сразу после каждого действия. В Pong он может видеть результат только после того, как эпизод закончился, на табло. Таким образом, он должен каким-то образом установить, какие действия привели к конечному результату.

Из-за этого нехватки приложений для установки вознаграждения с алгоритмами обучения с подкреплением обычно очень неэффективны. Для обучения им требуется много данных, прежде чем они станут эффективными.

Кроме того, в некоторых случаях, когда последовательность действий, необходимых для получения награды, слишком длинна и сложна, система дефицитного вознаграждения полностью выйдет из строя. Агент, который не может получить вознаграждение, совершая случайные шаги, никогда не научится правильному поведению.

Чтобы бороться с этим, специалисты по RL вручную проектируют функции вознаграждения, чтобы они могли направлять политику агента в отношении получения вознаграждения.Как правило, эти функции выдают серию мини-наград на пути к большой выплате, таким образом предоставляя агенту необходимые предложения. Процесс создания этой функции известен как формирование награды .

Примеры использования обучения с подкреплением

Робототехника. RL может использоваться для задач управления большой размерностью, а также в различных промышленных приложениях. Например, Google, как сообщается, сократил потребление энергии примерно на 50% после внедрения технологий Deep Mind.В космосе есть инновационные стартапы (бонсай и т. Д.), Которые распространяют глубокое обучение с подкреплением для эффективной настройки машин и оборудования.

Анализ текста. Исследователи из Salesforce, известной компании, занимающейся облачными вычислениями, использовали RL вместе с продвинутой моделью генерации контекстного текста для разработки системы, способной создавать легко читаемые резюме длинных текстов. По их словам, можно обучать их алгоритм на разных типах материалов (новостные статьи, блоги и т. Д.).).

Оформление сделки. Крупные компании в финансовой индустрии уже некоторое время используют алгоритмы машинного обучения для улучшения торговли и капитала, и некоторые из них, такие как JPMorgan, уже бросили свои шляпы в кольцо RL. В 2017 году компания объявила, что начнет использовать робота для торгового исполнения крупных заказов. Их модель, обученная на миллиардах исторических транзакций, позволила бы выполнять торговые процедуры быстро, по оптимальным ценам и снимать огромные ставки, не создавая рыночных колебаний.

Здравоохранение. Недавние статьи предлагают множество вариантов применения RL в отрасли здравоохранения. Среди них — дозирование лекарств, оптимизация политики лечения для страдающих хроническими заболеваниями, клинические испытания и т. Д.
Заключение

RL обещает компаниям, это само собой разумеющееся, но важно, чтобы вы не поддавались шумихе вокруг технологии и реалистично оценивали ее сильные и слабые стороны и преимущества, которые она может принести вашему бизнесу.Мы предлагаем сначала найти несколько простых вариантов использования, чтобы проверить, как работает RL.

Если вы хотите узнать больше о том, что такое обучение с подкреплением и как оно может помочь вашей компании, свяжитесь с нашим экспертом, чтобы получить бесплатную консультацию.

Глубокое обучение с подкреплением пока не работает

24 июня 2018 г. примечание: если вы хотите привести пример из сообщения, пожалуйста процитируйте статью, из которой взят этот пример. Если вы хотите процитировать пост в целом можно использовать следующий BibTeX:

 @misc {rlblogpost,
    title = {Глубокое обучение с подкреплением пока не работает},
    автор = {Ирпан, Алекс},
    howpublished = {\ url {https: // www.alexirpan.com/2018/02/14/rl-hard.html}},
    год = {2018}
}
 

В основном цитируются статьи из Berkeley, Google Brain, DeepMind и OpenAI. за последние несколько лет, потому что эта работа наиболее видна мне. Мне почти наверняка не хватает чего-то из старой литературы и других учреждения, и за это я прошу прощения — в конце концов, я всего лишь один парень.

Однажды в Facebook я сделал следующее заявление.

Когда кто-то спрашивает меня, может ли обучение с подкреплением решить их проблему, я отвечаю, что нет.Я думаю, что это верно как минимум в 70% случаев.

Глубокое обучение с подкреплением окружено горами ажиотажа. А также по уважительным причинам! Обучение с подкреплением — невероятно общая парадигма, и в принципе, надежная и производительная система RL должна отлично справляться с все. Объединение этой парадигмы с эмпирической силой глубокого обучения очевидное соответствие. Глубокий RL — одна из самых близких вещей, которая выглядит как AGI, и это та мечта, которая питает миллиарды долларов финансирования.

К сожалению, пока не работает.

Теперь я считаю, что может работать и . Если бы я не верил в обучение с подкреплением, Я бы не стал над этим работать. Но на пути много проблем, многие из которых кажутся фундаментальными. трудно. Прекрасные демонстрации ученых агентов скрывают всю кровь, пот и слезы, которые идут на их создание.

Я уже несколько раз видел, как людей привлекала недавняя работа. Они пытались впервые глубокое обучение с подкреплением, и в обязательном порядке они недооценивать трудности глубокого RL.В любом случае «игрушечная проблема» не так проста, как кажется. И обязательно поле несколько раз уничтожает их, пока они не научатся устанавливать реалистичные ожидания исследований.

Это не вина кого-то конкретно. Это скорее системная проблема. Легко написать рассказ о положительном результате. Трудно делать то же самое для отрицательных. Проблема в том, что отрицательные — это те, которые наиболее часто встречаются исследователи. В некотором смысле отрицательные случаи на самом деле важнее положительных моментов.

В оставшейся части сообщения я объясню, почему глубокий RL не работает, случаи, когда он действительно работает, и я вижу, как он будет работать более надежно в будущем. Я делаю это не потому, что хочу, чтобы люди перестали работать над глубоким RL. Я делаю это, потому что считаю, что решать проблемы легче, если есть согласие относительно того, в чем заключаются эти проблемы, и легче построить согласие, если люди действительно говорят о проблемах, а не независимо заново открывая одни и те же проблемы снова и снова.

Я хочу увидеть более глубокое исследование RL. Я хочу, чтобы к этой сфере присоединились новые люди. я также хочу новый p

Численное моделирование течения вязкой жидкости над квадратным цилиндром с использованием метода Больцмана на решетке

Эта работа посвящена расчету Больцмана на решетке двумерного течения вязкой несжимаемой жидкости мимо квадратного цилиндра, ограниченного каналом. Известно, что природа обтекания цилиндрических препятствий очень сложна. В данной работе расчеты проводятся как для стационарных, так и для нестационарных течений с использованием решеточного метода Больцмана.Подробно изучено влияние числа Рейнольдса, коэффициента закупорки и длины канала. Поскольку были приняты все меры для включения соответствующих показателей в вычислительный метод, эти результаты заслуживают доверия. Подводя итог, настоящее исследование раскрывает многие интересные особенности задачи о квадратном цилиндре и демонстрирует способность решеточного метода Больцмана улавливать эти особенности.

1. Введение

Течение вязкой несжимаемой жидкости вокруг цилиндра квадратного поперечного сечения, ограниченного каналом, также является одной из важных задач вычислительной гидродинамики (CFD) [1–4].Известно, что наличие стенового ограждения является одним из распространенных примеров во многих практических ситуациях потока (например, дорожные транспортные средства, теплообменники, обтекание высоких зданий, подвесных мостов и т. Д.), А также при исследовании влияния ограждения стен на Решающее значение имеют характеристики поля течения [5–7]. Основным преимуществом этой проблемы квадратного цилиндра является относительная простота геометрии по сравнению с круглым цилиндром. Еще одна особенность данной проблемы квадратного цилиндра состоит в том, что она имеет фиксированные точки разделения.

Существующий квадратный цилиндр, заключенный в канал, в основном характеризуется разделением потока, периодичностью и хорошо известным образованием вихревых дорожек. При очень низком Re поток ламинарный, устойчивый и остается прикрепленным к квадратному цилиндру. По мере увеличения числа Рейнольдса поток отделяется от задней кромки, но остается ламинарным и устойчивым до Re, равного примерно 50. За пределами этого числа Рейнольдса (Re) возникает неустойчивость, и течение становится периодическим. При этих числах Рейнольдса локализованные области высокой завихренности попеременно выделяются с обеих сторон цилиндра и конвектируются вниз по потоку.При меньших значениях закритических чисел Рейнольдса течение остается ламинарным. Из-за популярности данной проблемы с точки зрения приложений и важности в литературе доступен ряд экспериментальных и численных результатов для обтекания квадратного цилиндра, установленного в ограниченном канале [8–13].

В большей части доступной литературы расчет поля потока в квадратном цилиндре основан на решении уравнения Навье-Стокса с использованием метода конечных разностей (FDM), метода конечных объемов (FVM) или (или) метода конечных элементов (FEM).В 1984 году Дэвис и др. [1] экспериментально и численно исследовали ограниченное течение через квадратные цилиндры для широкого диапазона Re с различными коэффициентами блокировки, такими как B, = 4 и 6. В 1990 году Franke et al. В [2] представлены численные расчеты ламинарных вихревых течений при обтекании круглых и квадратных цилиндров. В 1992 году Mukhopadhyay et al. [3] провели двумерное численное моделирование обтекания квадратного цилиндра с двумя различными коэффициентами блокировки ( B = 4.0 и 8.0). В 1993 году Сузуки и др. [4] моделировали обтекание квадратного цилиндра на неэквидистантной сетке для разных диапазонов чисел Рейнольдса и коэффициентов блокировки 5,0 и 20,0. Соханкар и др. В [5, 6] представлены расчеты нестационарного двумерного обтекания квадратного и прямоугольного цилиндров при падении для малых чисел Рейнольдса. В 2000 году Павлов и др. [7] рассмотрели результаты численных расчетов нестационарного, двумерного обтекания несжимаемой жидкости квадратным цилиндром при различных числах Рейнольдса. В 2000 году Breuer et al.[8] также исследовали ограниченное течение через квадратный цилиндр, помещенный внутри плоского канала (коэффициент блокирования B = 8,0), с помощью двух различных численных методов, таких как решеточный автомат Больцмана (LBA) и метод конечных объемов (FVM). В 2002 году Ван и др. В [9] предложен метод дискретной сингулярной свертки-конечной подобласти (DSC – FSM) для анализа вязких течений несжимаемой жидкости для многосвязных сложных геометрий, а именно, обтекания обратного уступа и ламинарного обтекания квадратного цилиндра.В 2004 г. Рой и Бандйопадхай [10] исследовали обтекание квадратного цилиндра, помещенного внутри канала с двумя разными коэффициентами блокировки, а именно 4 и 8 при разных числах Рейнольдса. В 2005 году Абиде и Виаццо [11] представили полезность подхода, основанного на методе проекционной декомпозиции компактной схемы, для двух тестовых задач, а именно, обтекания обратного уступа и обтекания квадратного цилиндра. В 2005 году Хасан и др. В [12] также представлен подход для обработки граничного условия истечения, основанный на радиальном поведении поля скорости на больших расстояниях от тела во внешних вязких потоках несжимаемой жидкости.

Развитие решеточного метода Больцмана (LBM) является многообещающим методом, который использует различные нетрадиционные методы для приложений в CFD [14–18]. Сейчас наблюдается, что все большее число исследователей просто используют LBM как альтернативу обычным численным методам для уравнения Навье-Стокса. Чтобы продемонстрировать способность существующего решетчатого метода Больцмана без особого труда обрабатывать потоки по квадратной геометрии, ограниченные в канале, в настоящей работе учитывается влияние расположения стенок канала, то есть эффект блокировки, расположение выходной границы и различные продольные рассматривается расположение цилиндров.Другой целью данной работы является захват нестационарных состояний потока, характеризуемых квадратным цилиндром, при относительно более высоких числах Рейнольдса.

2. Решеточный метод Больцмана

Решеточный метод Больцмана с моделью единственного времени релаксации (LBM-SRT), который является широко используемым LBM, дается [14] следующим образом: где и — функции распределения частиц и равновесия в (), — скорость частицы в направлении th, и — параметр времени единственной релаксации, который контролирует скорость приближения к равновесию.Для моделирования двумерных потоков используется двухмерная модель квадратной решетки с девятью скоростями ( D2Q9 ) с девятью дискретными скоростями () (рис. 1).