Образование архитектурной формы - Образование архитектурной формы

Архитектура, являясь необходимой частью человеческой культуры, в настоящее время стоит перед новым перспективным этапом своего развития и не может ограничиваться только достижениями прошлого. Новые условия жизни людей ставят перед современной архитектурой и перед архитектурой будущего совершенно новые проблемы. Архитектурное формообразование, составляющее сущность результатов архитектурной деятельности, относится к числу давних, но вместе с тем всегда актуальных проблем теории и практики архитектуры. Целью и итогом профессиональной деятельности архитектора является архитектурная форма, в которой находят свое выражение научно-технический и культурный прогресс, социальные преобразования и образ жизни людей, исторические и природно-климатические условия.

Важное место в практике создания современных архитектурных форм занимает геометрический этап проектирования, когда решаются основные задачи формообразования и определяются достоинства и недостатки архитектурного решения. Поверхности, получаемые на основе геометрического способа образования, отличаются целостностью и структурной четкостью, а также возможностью их математического описания для автоматизированной компьютерной обработки и точного отображения на чертеже. формообразование архитектура пространственный модерн

Поиск новых возможностей формообразования в архитектуре через изучение геометрических особенностей поверхностей особенно ярко проявился в творчестве архитектора Антонио Гауди. Анализируя красоту линий пересечений поверхностей вращения, А. Гауди обращал внимание на динамику движения их образующих и плавную статику их направляющих. В своих произведениях он применял геликоиды, поверхности которых использовались для создания динамики колонн и лестниц, и однополостные гиперболоиды вращения, которые, по его мнению, символизировали свет. Потолки собора Саграда Фамилия решены в виде пересечения гиперболоидов. С точки зрения формообразования представляют особый интерес оригинальные опыты с поверхностями коноидов и их пересечениями с плоскостью и цилиндром.

Увеличение объемов строительства требует разработки новых и более совершенных конструктивных систем, материалов и технологий их изготовления на основе изучения строения биоаналогов. В связи с этим в 1960-1970 гг. архитекторы и инженеры стали обращаться к опыту живой природы и успешно использовали его при проектировании и строительстве архитектурных объектов. В то время зародилась новая наука, названная сначала по аналогии с технической бионикой "строительной бионикой", затем, в связи с открывшимся более широким диапазоном ее возможностей - "архитектурно-строительной бионикой", а затем - "архитектурной бионикой". Основы архитектурной бионики были сформулированы в работах отечественных ученых Ю. С. Лебедева, В. В. Зефельда, В. Г. Темнова, А. И. Лазарева, Ю. И. Блинова, С. Б. Вознесенского и др., а также зарубежных - Ф. Отто, П. Нерви, П. Солери, С. Калатрава, Э. Хампе и др.

Процесс создания архитектурной формы постоянно соприкасается с архитектурной комбинаторикой, которая является частью механизма формообразования и в природе, и в человеческом творчестве. Ни одна проектная работа не обходится без работы архитектора с отдельными элементами архитектурной формы, а весь проектный процесс представляет собой непрерывный поток комбинаторных операций. В их числе оказываются процедуры, связанные с изменением геометрии и размеров общей формы объекта, состава ее частей и деталей, а также действия по созданию сочетаний исходных элементов, по перестановкам, сдвигам, поворотам отдельных элементов относительно конструктивной основы здания. Реальный творческий процесс наполнен сложными сочетаниями указанных комбинаторных действий, проводимых зачастую единовременно.

Радиально-концентрический принцип развития формы является одним из распространенных как в природе, так и в архитектуре и градостроительстве. Этот принцип может быть воплощен не только на базе окружности, но и на базе овала, эллипса, квадрата, прямоугольника, многоугольника и других геометрических фигур. Развитие может идти секторами последовательно по кругу либо параллельно в радиальных направлениях равномерно или неравномерно. Сочетание радиально - концентрического и линейно-полосового принципов дает лучевой способ развития, а использование третьего измерения (развитие по высоте) дает ступенчатое концентрическое, радиально - концентрическое или концентрическое кольцевое развитие формы. Использование данного принципа развития архитектурной формы обеспечивает удобные и наиболее короткие связи между помещениями здания или сооружения.

В основе спирального пространственного развития лежит спираль, в первую очередь получившая широкое распространение в орнаментально - декоративных формах архитектуры (волюты, орнаменты) - кривая, закручивающаяся вокруг точки на плоскости (плоская спираль) или вокруг оси (винтовая спираль). Ее развитие может осуществляться как по математическим закономерностям (логарифмическая спираль, параболическая, спираль Архимеда и др.), так и на основе геометрических фигур (таких как треугольник, квадрат, прямоугольник, многоугольник с различным количеством сторон, овал, эллипс и др.). Характерной особенностью спирального принципа пространственного развития является непрерывное нарастание объема вокруг центральной точки или центрального ядра. Развитие пространства может осуществляться либо только по горизонтали без роста в высоту - горизонтальная спираль, либо только в высоту без изменения габаритов здания или сооружения в плане - вертикальная спираль. Кроме того, спираль может развиваться и в ширину, и в высоту, причем, в зависимости от направления, она может быть восходящей или нисходящей. Компактное спиральное развитие обеспечивает наиболее высокую степень компактности зданий и сооружений, а также застройки по сравнению со всеми другими видами развития. В практике проектирования существует много примеров обращения к пространственным спиралям, как в архитектуре, так и в градостроительстве.

Наиболее сложным в геометрическом отношении являются параболический и гиперболический принцип пространственного развития архитектурных объектов. Сочетание перечисленных приемов формообразования и пространственного развития архитектурных объектов дает широкие возможности получения разнообразных объемно - пространственных и композиционных решений при разработке проектов зданий и комплексов, сооружений и застройки. Интересные результаты в этом направлении дает органическое сочетание принципов формирования и развития зданий путем матричного их перебора, что дает возможность получения не только новых видов объемнопланировочных и композиционных решений, но и определения закономерностей формирования и развития композиций. Матричный перебор открывает возможности для дополнительного образования и самообразования формы.

Совершенно очевидно, что форма архитектурных объектов зависит от их функции, которая находится в постоянном развитии. В связи с этим форма объекта должна адаптироваться к динамике эволюции его функции. Понятие адаптация, или адаптивность, означает приспособление к условиям существования. В области неживой природы (солнце, звезды, горы, кристаллы, молекулы, атомы и др.) постоянное движение и изменение формы ее объектов, происходящие в результате их активности или реактивности, существует на основе жестких канонов образования формы, которая может повторяться, возвращаясь к исходным параметрам. В области же живой природы (клетка, клеточные системы, растения, животные и др.), элементы которой рождаются, живут и умирают, происходит постоянное развитие и восстановление формы, которая не повторяется и не возвращается к исходным параметрам. Чутко ощущая изменения, происходящие во внешней среде (колебания температуры, влажности, освещенности и другие природные факторы), живые организмы приспособились регулировать поступление количества необходимого им тепла, влаги, света и реагировать на механические раздражения - временно изменять свою форму или положение в пространстве отдельных своих элементов.

Архитектура как искусственная среда, предназначенная для осуществления определенных функциональных процессов, в той или иной степени вынуждена различными способами приспосабливать свою форму и пространство к возникающим с течением времени новым требованиям и условиям. Приспосабливаемость архитектурной формы проявляется и рассматривается в двух аспектах: в статической (стационарной, традиционной), и динамической (гибкой, развивающейся).

Мобильность, как понятие, применяемое к различным видам человеческой деятельности, утвердилась и в архитектуре. Это обусловлено необходимостью решения многих задач архитектуры с учетом таких динамических факторов как рост населения, его социальная подвижность и миграция, связанные с быстрым ростом городов, активным освоением новых районов и т. п.

Термин "мобильные" по отношению к архитектурным объектам применяется и рассматривается в двух аспектах. С одной стороны, он означает соответствие и быстроту реагирования зданий и сооружений на изменяющиеся потребности и образ жизни людей. А с другой, понимается как физическая подвижность: постоянная готовность к изменению места своего положения в пространстве, способность к передвижению. А способы передвижения определяют форму мобильных объектов в зависимости от типа транспортного средства.

Динамический признак мобильности отражается как на функциональных возможностях зданий, так и на транспортабельных - при перемещении их различными видами транспорта. Здания и сооружения можно перемещать в собранном виде или полностью готовыми к эксплуатации с помощью различных транспортных средств (возможно также сочетание названных способов). Оптимальная оценка конструктивных решений мобильных объектов определяется комплексом показателей, характеризующих эти решения на каждой стадии существования и зависящих от условий их изготовления, транспортировки, монтажа эксплуатации и демонтажа. Степень мобильности зависит от сроков эксплуатации мобильных объектов на одном месте (имеющие малые сроки называются высокомобильными). В зависимости от конструктивно - технологических решений, мобильные объекты выполняются: из сборно-разборных; объемных пространственных, и из трансформируемых конструктивных элементов.

Процессы адаптации архитектурных объектов находят самое широкое проявление и использование в человеческой деятельности. Обычно адаптация к окружающей среде состоит в большинстве случаев из приспосабливания человеческих потребностей к статичным архитектурным объектам. Зачастую человеку проще самому адаптироваться к окружающей среде, чем проводить значительную переделку или перестройку жилой среды обитания. Стремление к гуманнизированной технологии, учету индивидуальности, к совершенствованию уровня жизни приводит к выявлению и определению потребностей человека для смягчения негативных влияний окружающей среды и более широкого внедрения мероприятий по уменьшению материала и энергоемкости.

Дальнейшая эволюция искусственной среды обитания людей, связанная с адаптационными процессами. Предполагает с одной стороны, приспособление к возрастающим потребностям человека и постоянное изменение архитектурных объектов в связи с поиском и разработкой новых органичных форм (т. е. упразднение "эксплуатации" человека со стороны среды обитания). С другой - ограничение или уменьшение объемов потребления материалов и использования энергетических источников, что требует переориентации на возобновляемые источники энергии. Такие как: ветер, солнце, отливы и приливы, биологический рост и т. д. (т. е. упразднение "эксплуатации" человеком природы - от антропоцентричных к биоцентричным отношениям).

К основным факторам формирования зданий и сооружений всегда относили природно-климатические условия, социальные особенности и технико-экономические возможности общества. Однако формирование архитектурных объектов с использованием принципов предусмотренной динамической адаптации невозможно без учета фактора времени - главенствующего в социально - экономическом развитии общества. В этой связи определение требований к изменяющимся зданиям или сооружениям невозможно провести, не опираясь на физическую сущность динамической адаптации и ее изменения во времени. Поэтому предусмотренная динамическая адаптация архитектурных объектов, рассчитанная на определенные сроки их существования, вступает в пространственно-временную взаимосвязь с движением и с восприятием человека. В этом смысле тезис об архитектуре как о "застывшей музыке" перестает действовать, так как архитектура из статического состояния переходит к свободному органическому равновесию всех ее составных элементов.

Природно-климатические условия полностью определяются географическими особенностями района, в котором находится архитектурный объект, и влияют на формирование требований к параметрам и гигиеническим качествам зданий и сооружений, а также к их архитектурно-пространственным и конструктивным решениям.

Социальные факторы динамичны, так как в основном определяют эволюционное развитие функций объекта. Они являются одними из основных формообразующих факторов и включают комплекс социально-демографических, социально-экономических и социально-культурных особенностей общества.

Наиболее подвержены изменениям социально-демографические факторы, характеризующие особенности образа жизни людей (демографическую и возрастно-половую структуру населения, уровень его образования и профессиональный состав, формы вне - производственной деятельности, бюджет времени и др.), динамику численности населения, длительность его пребывания в поселении, характер миграционных процессов и др. Эти факторы, влияя на функционально-пространственную организацию архитектурных объектов, определяют типы жилища по условиям заселения, характеру обслуживания, а в значительной мере и их планировочную структуру.

На формирование необходимых изменений зданий и сооружений влияют и социально-культурные факторы, в частности социально-психологические и социально-эстетические. Очевидно, что архитектурные объекты должны удовлетворять не только условиям осуществления функциональных процессов, но н обеспечивать психологически удобные и эстетически приятные условия обитания.

Учет перечисленных динамически развивающихся факторов при организации архитектурной среды направлен на удовлетворение потребностей индивида в полной физической и психологической изоляции для его защиты от избыточных контактов и в то же время, - для организации общения и совместной его деятельности в сфере различных социальных групп. В связи с этим можно выделить следующие пути оптимального решения изменяемого архитектурного пространства. Один из них - нахождение возможных приемов увеличения пространства обитания путем использования приемов трансформации конструктивных систем. Другой путь - создание универсальных гибких пространств, допускающих их многофункциональное использование путем применения приемов трансформации оборудования и мебели. И, наконец, третий путь: создание не только функционального, но и психологического комфорта в ограниченном пространстве путем использования разнообразных архитектонических принципов проектирования (статические и динамические приемы и эффекты изменения пространства).

Технико-экономические факторы, обусловленные уровнем развития строительной техники, инженерного и бытового оборудования, а также средств доставки и перемещения (в случае мобильных объектов) в определенном географическом районе. В основном, влияют на определение типа здания, выбор его конструктивного решения, материалов и инженерного оборудования, а также на методы изготовления, транспортировки, монтажа архитектурных объектов и их эксплуатацию.

Формирование архитектурных объектов с использованием принципов динамической адаптации невозможно без учета фактора времени. В связи с этим определение требований к изменяющимся зданиям или сооружениям невозможно провести, не опираясь на физическую сущность динамической адаптации, и ее изменения во времени.

Стадия проектирования для изменяемых зданий и сооружений с предусмотренной динамической адаптацией, как ни в каких других объектах, преобладает первостепенное значение, так как здесь должны закладываться все этапы эволюции функции объекта. Эта стадия влияет не только на формирование функционально-пространственной организации, но и на решение конструктивной системы изменяемого объекта. При этом технические идеи, отобранные для реализации, должны соответствовать лучшим отечественным и международным существующим решениям в этой области и, как правило, должны быть запатентованы, что гарантирует их высокие потребительские свойства. Реализация обоснованных технических решений осуществляется в проектных разработках, которые должны отвечать как современным требованиям, так и быть готовыми учесть возможные изменения требований в связи с эволюцией функции объекта, что влечет за собой изменения не только в его структуре, но и в методике проектирования.

Эволюция функций зачастую требует изменения пространства в статически неизменяемых габаритах зданий и сооружений. Такая адаптация архитектурных объектов к изменению функций возможна путем качественной трансформации внутренних помещений, как правило, с помощью трансформируемых перегородок. Это ведет к созданию так называемых универсальных пространств. Однако не все изменения функции можно удовлетворить путем использования приемов количественной и качественной трансформации: иногда в архитектурном пространственном организме наблюдается несоответствие времени и характера изменений функции долговечности отдельных частей здания, не все элементы которого рассчитаны на одинаковые сроки существования. Это в свою очередь влечет за собой изменения как в структуре таких зданий, или сооружений, так и в методах их проектирования.

В зависимости от постепенного или дискретного, эволюционного или циклического изменения функций в адаптируемом архитектурном объекте представляется целесообразным дифференцировать элементы структуры изменяемых зданий и сооружений на отдельные элементы, рассчитанные на различные сроки существования. Они характеризуются либо быстрым количественно-качественным ростом и предназначены для периодической замены, либо медленным ростом и небольшими изменениями. Такой подход используется при строительстве здания с разделением функций между неизменяемым каркасом - так называемой инфраструктурой - и ее изменяемым и передвигающимся в пределах этого каркаса заполнением в виде автономных ячеек.

Образование архитектурной формы - Образование архитектурной формы

Похожие статьи