Торговля

Трансформация здания. Современные тенденции в архитектурном проектировании: Адаптивная архитектура Трансформация в архитектуре учебных зданий

А.О. Шилкова

арх. проект – проф. А.В. Меренков

ПРИЕМЫ И СРЕДСТВА ТРАНСФОРМАЦИИ В АРХИТЕКТУРЕ

Сегодня качество архитектурной среды может реализовываться за счет трансформации – как одного из принципов построения архитектурного объекта. Все чаще предпринимаются попытки решить существующие в архитектуре проблемы с помощью динамических принципов формообразования.

В научно-исследовательской работе будет сделана попытка обобщить уже имеющиеся опыт проектирования и строительства динамически изменяемых архитектурных объектов, уделяя внимание такому аспекту динамической архитектуры, как трансформативная архитектура, рассмотреть приемы и средства трансформации и апробировать полученные материалы в проектной работе.

Трансформативная архитектура – вид архитектурных объектов,способных, в зависимости от поставленных целей и задач, изменять объем, композицию, внутреннюю структуру построения, планировочные решения. Характерным отличием является возможность повседневного регулярного и периодического изменения, преобразования планировки и пространства зданий и сооружений в течение определенного времени, в соответствии с требованиями проводимых в здании функциональных процессов.

В целом приемы трансформации можно классифицировать на пространственные, конструктивные, светоцветовые и интерактивные.

Пространственные приемы трансформации – «качественное» изменение архитектурного объекта путем преобразования внутренних элементов при сохранении его общих постоянных размеров. В данном случае происходят процессы внутренней адаптации архитектурного объекта в пределах его внешней оболочки.

Пространственные приемы трансформации позволяют приспосабливать здания к изменяющимся условиям и факторам на протяжении всего срока их эксплуатации, обеспечивая тем самым многофункциональность использования, а также улучшая эксплуатационные качества и повышая степень комфортности.

С помощью мобильных конструкций решается задача оптимизации статических элементов и параметров зданий, трансформируемое пространство создает среду «без границ».

Конструктивные приемы трансформации – «количественное» изменение общих габаритов здания (трансформация развивающихся зданий при помощи раскрывающихся покрытий, телескопически раздвигающихся частей здания, раздвижных стен и т. п.).
В данном случае происходят процессы внешней адаптации архитектурного объекта путем изменения его внешней оболочки, регулирующей связь между условиями окружающей среды и контролируемыми внутренними элементами.

Конструктивные приемы трансформации поддерживают взаимосвязь помещений с окружающей средой и ландшафтом. Таким образом, стираются четкие границы архитектуры. В зависимости от характера преграды, складывается динамика отношений человек – объект – среда.

Кроме того, трансформируемые фасадные системы призваны регулировать параметры микроклимата в помещении, изменяясь под воздействием факторов внешней среды.

Светоцветовые приемы трансформации позволяют менять визуальные и смысловые характеристики световой среды, формируя новый, более сложный, динамичный художественно-виртуальный образ. Используя современные виды медиа-фасадов, интерактивные и светодиодные технологии, стало возможно визуально изменять объемно-пространственные характеристики архитектурной среды, создавать качественно новое восприятие пространства.

Интерактивные приемы трансформации представляют собойсамоорганизующуюся систему, в которой, вследствие взаимодействия человека с окружающей его средой, происходит внешняя или внутренняя трансформация архитектурной оболочки. Здание становится активной инсталляцией, где многочисленные управляющие устройства постоянно общаются с другими управляющими устройствами, их пользователями и окружающей средой.

Полученные результаты были апробированы в проекте Многофункционального культурного комплекса в г. Екатеринбурге. В проекте заложены принципы динамического формообразования, гибкие планировочные решения, идеи проникновения внешней среды в структуру здания и взаимосвязи с окружением, изменение пространственных характеристик помещений.

Например, за счет перемещения трибун спортивного зала и трансформации ограждающего покрытия осуществляется объединение внутреннего пространства комплекса с открытым театроном. Таким образом, увеличивается количество зрительных мест в случае проведения различных мероприятий на открытом воздухе (театральные постановки, световые и водные шоу). За счет использования различных средств планировочной трансформации (трансформируемые перегородки, подъемно-опускные и вращаемые механизмы пола и потолка, трансформируемые зрительные места) было запроектировано универсальное пространство зрительного зала. Данное решение позволяет выстраивать многовариантные конфигурации зрительного зала и сценического пространства для различных театральных и киноконцертных постановок.

Е.В. Акилова

Руководители: НИРС – доц. М.В. Винницкий,

арх. проект – доц. М.В. Винницкий

ТРАНСФОРМАЦИЯ ОБЛИКА ЗДАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
КАК СРЕДСТВО АРХИТЕКТУРНОЙ ВЫРАЗИТЕЛЬНОСТИ

Как вид искусства, архитектура эстетически формирует окружение человека, выражает общественные идеи в художественных образах. Природа архитектуры лежит во взаимодействии между архитектором, объектом и публикой. Часто архитектурные единицы перманентны, их облик не изменяется с течением времени. Что, конечно, приводит к диссонансу с постоянно изменяющимися, развивающимися ценностными ориентирами, идеалами, требованиями общества.

Сегодня, с развитием науки и техники, в условиях глобализации, темпы этих изменений только возрастают. И те образцы, что были актуальны еще вчера, сегодня теряют свое значение.

Сокращаются и сроки на проектирование и строительство здания, но они все еще очень значительны. Если сравнить эти сроки, например, с темпом развития технических устройств, где моральное устаревание продукта происходит за 5 лет ее использования, получается, что, когда здание только выходит на этап эксплуатации, оно уже не может в полной мере отвечать современным тенденциям. Конечно, следует учесть, что моральный износ здания наступает не через 5 лет, но и не через 20. Фактически, моральный износ здания чаще является причиной реконструкции, чем его физический износ.

Актуальность проблемы адаптации здания к постоянным изменениям окружающей действительности только возрастает. С ускорением темпов современной жизни увеличивается потребность в непрерывном изменении образов (мода, стиль, бренд). В это же время достижения науки, применение новых материалов и технологий позволяет строить здания с большим сроком эксплуатации. Нецелесообразно, с точки зрения экономики и экологии, возводить здание на меньший срок, чем время его физического износа.

Реконструкция, с целью сохранения исходного вида здания не всегда может является оптимальным решением. Такое решение подходит для зданий, которые действительно представляют историческую и эстетическую, культурную ценность для города. Но существует и большое количество типовых проектов, в которых нет индивидуальности, например типовая застройка второй половины 20 века. Сегодня такие здания визуально устарели и не представляют какой-либо художественной ценности. Поэтому, чтобы облик здания оставался современным на всем сроке его эксплуатации, необходима трансформация его внешнего вида.

Изменение облика - один из наиболее оптимальных способов продлить зданию "жизнь".

В.С. Ларионова

Руководители: НИРС – проф. Ю.С. Янковская,

арх. проект – доц. В.В. Громада

ТРАНСФОРМИРУЕМЫЕ ФАСАДЫ

Динамичные пространственные объекты, использующие неожиданные метафоры, все более активно используются в архитектурной практике новейшего периода. Реализовать «новую систему» позволяют ультрасовременные материалы и технические средства, пришедшие в архитектуру из авиастроения, космического дизайна и компьютерных технологий, а также стремительно развивающаяся разработка инновационных методов архитектурного моделирования. Подобный интерес к «новым образам» плодотворно влияет на развитие экспериментальной архитектурной мысли.

Сегодня, в период «агрессивной» экономики, информационной экспансии, архитектура становится также частью коммуникативных полей, сетевой инфраструктуры, системы инвестиционных вкладов, то есть, представляет интерес не только с точки зрения истории архитектуры, истории технологий, но и находится в зоне социальных исследований.

О.В. Цайзер

Руководитель– проф. Ю.С. Янковская

КОНЦЕПЦИЯ АДАПТИВНОСТИ СПОРТИВНОГО СООРУЖЕНИЯ

Концепция адаптивности определяет специфику формирования архитектурного объекта, направленную на открытость к изменению структуры спортивного объекта для реализации изменяющихся потребностей современного человека и совершенствование организации взаимодействий с внешней средой.

Архитектурный объект должны быть способен к определенным трансформациям, исходя из потребностей пользователей.

Существуют две основные проблемы: первая – теоретическая проблема формирования и развития концепций архитектурного объекта, вторая – практическая проблема, раскрывающая существующие возможности адаптации и трансформации различных элементов спортивного объекта под различные нужды.

Городская среда, как правило, формируется исходя из потребностей среднестатистического жителя, но для людей с ограниченными возможностями такая среда становится полосой препятствий.

Российская городская среда, в отличие от европейской, только начинает адаптацию к потребностям маломобильных групп населения. На сегодняшний день наблюдается отсутствие необходимой материальной и кадровой базы для предоставления всего комплекса социальных услуг населению и внедрения современных реабилитационных технологий.

Одной из задач, определенных Стратегией социально-экономического развития Свердловской области, является устранение или компенсация ограничений жизнедеятельности инвалидов и содействие социальной адаптации и интеграции их в общество.

В современной городской среде можно выявить следующее противоречие: вновь создаваемые и реконструируемые объекты учитывают требования доступности, но их можно рассматривать только как «островки» доступной среды. В целом городская среда разорвана.

На практике движение МГН рассматривается либо внутри пространства ограниченного пределами квартала, либо вдоль улиц. При этом пересечение улиц и проезжих частей является одним из сложных барьеров. Концепция «Город без границ» ставит целью предложить вариант комфортного передвижения МГН в условиях значительного перепада отметок рельефа (понижение к реке) и безопасного пересечения магистральной улицы городского значения.

В рамках концепции предложены:

схема движения МГН на участке вдоль реки Исеть, совмещенная со схемой объектов культурно-бытового и социального обслуживания;
проект жилого квартала для инвалидов;
проект театра, учитывающего требования МГН;
концепция тренировочной водной базы для спортсменов с инвалидностью.

При проектировании различных функциональных зон для МГН ставятся задачи гуманизации городской среды; совершенствования функциональной организации; создания эстетически гармоничной жилой среды.

Открытость концепции к городскому пространству может стать толчком для дальнейшего развития безбарьерной среды города Екатеринбурга.

В школе и стены помогают. (перефразированная русская поговорка)

По данным статистики, в России в последние годы постоянно растёт количество школьников. Чтобы угнаться за выходом из демографической ямы федеральное правительство выделяет не менее 50 миллиардов рублей на строительство новых школ, реконструкцию и ремонт старых зданий. Государственная программа рассчитана на 10 лет и вступила в силу с 2016 года.

Возвращение к более-менее массовому строительству школ автоматически поднимает вопрос архитектуры современных школьных зданий. Хотя в обществе чаще обсуждаются вопросы, связанные с системой образования, компетентностью преподавателей, улучшением материально-технической базы и т.п. Да, учитель от Бога и «упакованный» компьюторный класс в каком-то сегменте дадут некоторый эффект. Но все же у современных систем преподавания мало приличного будущего в устаревших зданиях.

По мнению ряда экспертов - именно принципиально новая (отметим – для России) школьная архитектура способна изменить типовые представления об образовании, сформировать гибкую систему обучения, которая будет направлена на раскрытие индивидуальности каждого ребенка. Здесь можно перефразировать русскую поговорку – в современной школе даже стены помогают - в буквальном смысле этого слова, учитывая нынешние мировые тенденции в школьной архитектуре.

Отметим, что под «современной архитектурой школ» мы имеем в виду не чудненький фасад, а сложную структуру взаимодействия многогранных функции учебного процесса, активностей и полюсов развития детей со структурой самого здания, их гармонию и общую работу на конечный результат: всемерное содействие раскрытию способностей и талантов школьников.

Этот посыл взят из послания Федеральному собранию от 3 декабря 2015 года президента России Владимира Путина, который подчеркнул, что сохранение нации, образование и воспитание детей, всемерное содействие раскрытию их способностей и талантов – это долгосрочная повестка работы правительства. Президент также заявил, что необходимо принять все возможные меры, чтобы ученики всех российских школ имели возможность заниматься любыми видами творчества, получать качественное образование, любимую профессию и реализовывать свой потенциал.

Какова текущая ситуация с градостроительным позиционированием школ и условиями их проектирования?

В России продолжается массированная преимущественно квартальная и микрорайонная застройка территорий многоэтажными жилыми зданиями, которые по нормативу должны быть обеспечены школами и детскими садами. Концептуально советская практика в данном вопросе остается непоколебимой. Хорошо это или плохо – вопрос уже другого порядка и философии развития первичного рынка жилья.

Сегодня в составе отдельного микрорайона могут размещаться одно – трёхкомплектные школы: основная школа на 9 классов (225 учащихся), на 18 классов (450 учащихся), средняя полная школа на 11 классов (275 учащихся), на 22 класса (550 учащихся) и на 33 класса (825 учащихся). Радиус пешеходной доступности средних учебных заведений нормируется по СНиП 2.07.01-89* и зависит от климатической зоны, категории обучающихся и расположения – в городе или селе. В среднем он составляет 300-500 метров.

Российские школы, как и в СССР, по-прежнему являются самыми крупными общественными объектами в микрорайоне. Строительный объём подобных зданий составляет в среднем более 30000 м3, что намного превышает объёмы других объектов общественного назначения в жилом образовании. В силу своих размеров школа является своеобразным композиционным центром и объединяет вокруг себя остальные здания. Отметим, что в последние годы получили распространение новые типы зданий, объединяющих школу с детским дошкольным учреждением, центром досуга, клубными и другими помещениями. Особенно это актуально для районов Крайнего Севера.

Высота современных школьных зданий принимается с учётом численности учащихся и степени огнестойкости: от одного до трёх этажей. Возможно строительство 4-этажных школ, но с существенными ограничениями – I, II степени огнестойкости, при этом на 4-ом этаже нельзя размещать первые классы, а остальных учебных помещений должно быть не более 25%.

Школьное образование становится более разнонаправленным, что непосредственно отражается на внешнем виде и внутреннем устройстве школ. Для этого увеличивается количество дневного света, проникающего в аудитории и коридоры, совершенствуются связи между различными группами кабинетов, разрабатываются оптимальные решения пришкольных участков.

При этом государству необходимо достичь двуединой и сложно совместимой (но все-таки возможной) цели – уложиться в оптимальный бюджет здания, строящегося за казенные деньги, и достичь высоких духовных целей, поставленных руководителем страны. А теперь еще и нового федерального министра образования Васильевой, которая сказала, что школа должна воспитывать в детях Человека, а не Потребителя.

Пока ситуация немного напоминает одного из героев сказки про Айболита – коня-мутанта Тянитолкая.

Так, Минстрой сформировал каталог типовой проектной документации для повторного применения, в котором содержатся проекты уже существующих объектов. То есть, к решению вопроса ведомство подошло с прямолинейной строительно-чиновничьей простотой, без видимых попыток философски осмыслить актуальные тенденции в образовательном процессе.

Тогда как еще прежним руководством федерального Минобраза перед Московским государственным строительным университетом была поставлена своя задача – разработать перспективные типовые проекты школьных зданий с учетом требований новых образовательных стандартов. Речь идет о создании школы нового типа, которая бы своей объемно планировочной, архитектурной концепцией, техническим оснащением способствовала реализации целого ряда новых функциональных требований к образовательному процессу, но при этом имела бы достаточную универсальность для всей страны, чтобы максимально удешевить затраты на строительство объектов за счет унифицированных элементов –модулей.

Андрей Волков, ректор НИУ МГСУ так прокомментировал работу в этом направлении в своём интервью «Строительной газете»: «… Пространство школы должно быть максимально вовлечено в образовательный процесс. Это определяет и экономическую эффективность проекта, потому что чем больше площадей мы задействуем для основной деятельности, тем эффективнее решение.
Должен быть реализован комплексный подход к проектированию, который заключается в учете различного рода национальных, социальных, территориальных, природно-климатических особенностей региона, в котором идет строительство.

Типовая школа, построенная в соответствии с принципами модульного проектирования, будет вовсе не тождественна безликой серой коробке. Проект в каждом конкретном случае будет индивидуальным как по визуальному восприятию, так и по компоновке модулей, функциональному назначению, масштабу».

Руководитель университета также обозначил принципы, которые Министерство образования и науки хотело бы увидеть в новых проектах. Один из них - принцип универсального учебного кабинета, который рассчитан на организацию фронтальных, групповых и индивидуальных занятий. Кабинет своим объемно-планировочным решением, техническим оснащением, мебелью, схемой освещения должен обеспечивать возможность одинаковой эффективности работы по всем трем формам организации занятий. Предметные кабинеты должны включать учебные комнаты, помещения для практических занятий, лаборантские. Надо также предусмотреть общешкольное лекционное помещение с современным мультимедийным оборудованием.

По замыслу разработчиков - минимальная комбинация учебных модулей рассчитана на одну так называемую параллель - 330 мест с первого по одиннадцатый класс при расчетной наполняемости класса в 30 учеников. В зависимости от планируемой наполняемости школы можно варьировать количество модулей. Таким образом, можно получать объект нужного масштаба. Функционально модули делятся на два больших блока - базовые и дополнительные.

Базовые - это учебные, общешкольные помещения, столовая, спортзал, актовый зал, библиотеки, административные, медицинские помещения и так далее. Дополнительные модули - это, например, модуль технологических мастерских, специализированные модули для обучения детей с ограниченными возможностями, модули делового, лингвистического центра, зимний сад, живой уголок и даже жилые модули, если это школа-интернат.

Это вполне умещается в рамки мировых тенденций, которые отметила Полина Найданова, исследователь Уральской государственной архитектурно-художественной академии (Екатеринбург). Так, в архитектуре школьных зданий Европы и США прослеживается тенденция функционального разделения блоков школы на «деловую часть», в состав которой входит административный, спортивный и развлекательный блоки, обращенную к улице, и «учебную часть», которая скрыта от глаз прохожих, защищенную от шума и открытую на солнечную сторону. Блоки также разделяются на зоны для начальной и старшей школы. Между собой блоки обычно соединяются либо информационным переходом, в котором может находиться библиотека, либо внутренними двориками-рекреациями.

Также исследователь отмечает ещё направление - школьное здание становится нерасторжимым единством с природным окружением. Взаимопроникновение касается не столько внешнего эффекта «вписывания» объема в природу, сколько «раскрытия» интерьера и всего комплекса здания изнутри на природу и включения элементов природы в его интерьер.

Важной частью школы становится активно задействованный в учебно-воспитательный процесс атриум. О нём разработчики новой школы из МГСУ также не забыли. Внутришкольное пространство, окружённое помещениями, образуют единое пространство для игровой и учебной деятельности и служит местом встреч и проведения общих школьных мероприятий. В принципе, она же может рассматриваться как «Зона инноваций, или i-зона» (по формулировке Непорада В.И.). Это зона создания и обмена высокотехнологичными и творческими инновациями.

Андрей Волков резюмирует: «Школа, спроектированная в соответствии с новыми принципами, обладает большей эффективностью и, если угодно, смыслом. Существующий коэффициент эффективности рассчитывается из соотношения площадей, используемых непосредственно в образовательном процессе к общему количеству площадей. Как правило, в действующих школах этот коэффициент менее 0,5, тогда как в наш проект закладывается коэффициент, превышающий этот показатель. При этом мы имеем возможность снизить нормативную цену строительства. То есть стоимость строительно-монтажных работ при типовом проектировании станет прогнозируемо снижаться с одновременным повышением качества предлагаемых решений».

Кстати, МГСУ, вместе с архитектурными и объемно-планировочными решениями, взялся за анализ существующей нормативной базы с прицелом на их корректировку.

Меж тем, например, власти Москвы время напрасно не теряют. По заказу столичных властей разработан единый нормативный документ для проектирования общеобразовательных учреждений - «Свод правил «Здания общеобразовательных организаций. Правила проектирования», который уже вводит понятия «блочности» и «трасформации».

Документ объединил все имеющиеся нормативные требования в области проектирования таких объектов: технических регламентов, санитарных правил и правил пожарной безопасности. В своде впервые приведены требования к антитеррористической безопасности, эксплуатации и энергетической эффективности образовательных учреждений. Расширена типология зданий и помещений, что крайне важно в условиях дефицита территорий сложившейся уплотненной застройки, в том числе реконструируемой, а также для нового строительства с учетом волнообразных демографических колебаний.

Для подобных случаев в Своде правил предусмотрены требования для такого типа школьных зданий, как трансформируемые блоки начальных классов. Уникальность зданий-трансформеров в том, что они могут меняться с учетом потребностей в системе образования, т.е. трансформироваться из дошкольного учреждения в блок начальных классов и наоборот, а также совмещать две эти функции.

Дополнительно в Своде правил представлены правила расчета отдельных помещений - таких как актовые залы, столовые, вестибюли и т.д., введены нормы удельных площадей для помещений, ранее не охваченных нормативными документами. Данный свод уже утвержден приказом Минстроя России от 17 августа 2016 г. (№572/пр.)

Обобщая вышесказанное в качестве итога стоит привести основные тезисы современной школы, сформулированные Полиной Найдановой, а именно:

возможность трансформации учебного пространства в малое, среднее и большое по принципу «ученик – группа – класс – поток»;
формирование крупных функционально-планировочных зон: классов-студий, помещений для конференций и т.п.;
формирование «открытой» системы: отсутствие традиционных замкнутых учебных помещений;
наличие помещений, которые рассчитаны на проведение различных видов занятий с учетом возрастных особенностей (игровые, мастерские, лекционные, лаборатории и т.п.);
наличие мобильного оборудования в классах;
наличие условий для развития здоровья учащихся, которые будут соответствовать запросам детей;
новая система расположения инженерных коммуникаций, возможность автономного существования, наличие энергосберегающих систем.

Продолжение следует...

Е.И. Панькова

Руководители: НИРС – проф. Ю.С. Янковская ,
арх. проект – доц. В.В. Громада

ТРАНСФОРМИРУЕМЫЕ МОДУЛЬНЫЕ СЕТКИ В АРХИТЕКТУРЕ

Динамика современной жизни часто требует создания трансформируемых, многофункциональных архитектурных форм и пространств. Для решения этих задач можно использовать трансформируемые модульные сетки, которые с легкостью накладываются на любые поверхности, такие как фасад, план и другие элементы зданий и сооружений.

Современный подход к архитектуре предполагает не только создание благоприятных условий для человеческих потребностей, но и решение экологических проблем. Поэтому трансформируемые модульные сетки могут основываться на использовании идеи обратимых трансформаций растений и их реакции на воздействие внешней среды. Воплощение принципов природной целесообразности в архитектуре приводит к сближению и объединению естественной и искусственной среды.

Сетки, как и растения, реагируют на изменение различных факторов внешней среды, например, освещенности, температуры воздуха, влажности и т. п. В архитектуре это - движение конструктивных элементов: ограждающих поверхностей, кровли, систем жалюзи, что используется для поддержания микроклимата помещения.

А.О. Шилкова

Руководители: НИРС – проф. Ю.С. Янковская ,
арх. проект – доц. В.В. Громада

ПРИЕМЫ ТРАНСФОРМАЦИИ В АРХИТЕКТУРЕ

(на примере архитектуры многофункционального жилого комплекса)

Отличительной чертой нашего времени является все возрастающая динамичность жизни общества. Меняется мир вокруг нас, и современный человек, не замечая этого, ежедневно сталкивается с преобразованиями окружения. Архитектура должна соответствовать всем требованиям человека и также динамично меняться вместе с ним.

Рассматривая архитектуру как живой организм, чутко реагирующий на потребности людей, формируется понимание архитектуры как изменяющейся искусственной среды, приспособленной к динамическим процессам действительности и отвечающей требованиям общества.

В связи с этим возникает необходимость преобразования пространства человеческой жизнедеятельности.

Основной идеей научно-исследовательской работы является разработка гибких трансформируемых изменяемых объемно-планировочных и конструктивных систем структуры многофункционального жилого комплекса, способных удовлетворить потребностям людей.

Среди задач и особенностей применения трансформации в структуре жилых домов можно выделить следующие:

1. Многофункциональность использования пространства. С помощью мобильных конструкций решается задача оптимизации статических элементов и параметров зданий, трансформируемое пространство создает среду «без границ». Структуры, формируемые с использованием трансформации, должны сочетать максимальное количество функций: «дом-отдых», «дом-общение», «дом-работа», «дом-учеба», одновременно обеспечивая динамическое развитие самой жилой ячейки;

2. Регуляция микроклимата за счет обратимых движений конструктивных элементов. Трансформируемые фасадные системы призваны регулировать параметры микроклимата в помещении, постоянно изменяясь под воздействием окружающей среды: солнца, ветра, осадков и т.д.;

3. Изменение пространственных характеристик объекта: открытость/закрытость по отношению к окружающей среде, изменение уровня естественной освещенности и др., что способствует созданию более комфортной среды пребывания человека.

4. Эстетический аспект. И дея меняющегося пространства, сложные концептуальные структуры мобильной формы, возможность ее видоизменения, в зависимости от конкретных условий, приобретают неожиданные эффекты и создают выразительные архитектурные решения.

В.С. Бердникова

Руководители: НИРС – проф. Н.С. Акчурина ,
арх. проект – проф. Н.С. Акчурина, проф. А.А. Раевский

МОБИЛЬНАЯ АРХИТЕКТУРА, КАК СПОСОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИИ И ПРИНЦИП ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СО СРЕДОЙ

Состояние среды обитания человека на планете определяется экологическими показателями. И влияние архитектуры, как одной из важнейших сфер жизнедеятельности человека, в этой области очень значимо.

Все взаимосвязано в мире, так же, как и в природе. Изобилие возможностей и ресурсов неисчерпаемо, при правильном использовании.

МОБИЛЬНАЯ архитектура является решением вопроса о взаимодействии глобальных стихий - АРХИТЕКТУРА и СРЕДА.

Рассмотрим несколько принципов внедрения нанотехнологий, обеспечивающих максимальное взаимодействие архитектуры и природной среды:

Принцип сохранения энергии,

Принцип «сотрудничества» с солнцем,

Принцип уважения к обитателю,

Принцип уважения к месту,

Принцип целостности.

И.С. Попова

Руководители: НИРС – доц. М.В. Винницкий,
арх. проект – доц. М.В. Винницкий

ТРАНСФОРМИРУЕМЫЕ ФАСАДЫ КАК СРЕДСТВО ВЫРАЗИТЕЛЬНОСТИ АРХИТЕКТУРЫ

Трансформируемая архитектура является следующим шагом в эволюции зодчества. В век высоких технологий и инновационных материалов на второй план начинает отходить представление об архитектуре, как о статичной, твердой и тяжелой. Потребность нашего окружения в способности меняться, обусловленная тем, что изменение является постоянным процессом нашего времени, приводит к появлению возможности архитектуры приобретать способность физически адаптироваться к потребностям человека.

Для кинетического объекта движение является самой существенной частью замысла. Даже если конструкция может существовать и в статичном состоянии, только в движении замысел ее создателя раскрывается полностью. При проектировании зданий с трансформируемыми фасадами необходимо учитывать взаимосвязь утилитарных и декоративных функций в кинетических зданиях, а также влияние трансформируемых фасадов на восприятие архитектуры человеком, выявление средств выразительности таких фасадов. Технические элементы кинетической архитектуры нуждаются в архитектурном переосмыслении и выявлении их роли в создании художественно-образного решения архитектурных объектов. По изученным материалам выработан ряд критериев, позволяющих структурировать проблему применения трансформируемой архитектуры в местных условиях. Имеет значение градостроительный аспект, вариантность постановки здания с элементами трансформации (постановка в качестве доминанты в композиции застройки или вписывание в существующую статичную застройку). В художественно-образном решении кинетических зданий проявляется степень участия трансформируемого элемента в общем композиционном решении, его самостоятельность или подчинение общему композиционному строю. Типы конструктивного устройства динамики здания включают в себя трансформацию фасадных систем, динамику кровли, вращение этажей, а также движение всего здания. Наиболее распространенной целью всех видов трансформации архитектурного сооружения является необходимость создания нужных микроклиматических характеристик внутри объекта, а также причины экономии энергии. Помимо экологического аспекта динамика зданий наделяет их определенными эстетическими свойствами. Вид динамики здания обуславливает его объемно-планировочную структуру, в которой проявляются сложность объема, характер построения планировочной композиции, а также функциональное наполнение. Специфика конструктивного устройства динамики здания также определяет его художественно-образное решение.

Алексей А. Новиков

Трудно сказать, кому и когда первому пришла в голову идея использовать механические системы в архитектуре и интерьерном дизайне. До недавнего времени конструкции, способные к изменению своей геометрической формы, можно было увидеть только в космической или военной отраслях: солнечные батареи искусственных спутников, самораскрывающиеся палатки и спасательные плоты и пр. Осознание того, что меняющийся объем может стать элементом архитектурного приема, пришло, пожалуй, только в самом конце ХХ века.
Динамичная статика

Принципиальных схем устройства трансформируемых объемов столь же много, сколько и различных механизмов, придуманных человечеством за всю свою историю. Поэтому в этой области открывается бескрайнее поле для конструктивного творчества. Пока наиболее распространены два основных направления разработки трансформируемых конструкций. Первое - трансформация объема путем его расчленения на несколько типовых составных частей. Эти составные части крепятся к несущему каркасу или друг к другу с помощью специальных шарниров. В результате эти элементы могут приводиться в движение какими либо механизмами (лебедками или поршневыми системами) и изменять форму общего объема. По такому принципу построено уже довольно много конструкций, которые, как правило, использовались в выставочной архитектуре.

Так, например, выставочный павильон Кувейта на Expo-92 в Барселоне, спроектированный знаменитым Сантьяго Калатравой, состоял из нескольких элементов, напоминавших рыбьи кости. Каждая такая "кость" внизу была шарнирно прикреплена к основанию павильона и раскрывалась с помощью поршневой системы. В результате внешне довольно простой объем павильона периодически превращался в футуристический объект, привлекавший внимание множества посетителей. По такому же пути пошел и коллектив английской компании Happold Engineering во время работы над павильоном Венесуэлы на выставке Expo_2000 в Ганновере. Огромные лепестки шарнирно крепились на стальной каркас "стебля" и с помощью поршневых систем приводились движение. А павильон, решенный в виде цветка, время от времени то "закрывался" то вновь "распускался". Второе направление в технологии трансформируемых конструкций - это применение сетчатых поверхностей. Возможностей создать трансформируемую "сетку" - множество. Можно сделать шарнирными узловые соединения несущих элементов, причем сами элементы остаются геометрически неизменяемыми (жесткими). Можно, вдобавок к этому, ввести шарниры в сами элементы (тем самым количество степеней свободы "сетки" в целом увеличивается). Есть и другой путь - наоборот, сделать узлы жесткими, а элементы (стержни) гибкими. Чаще всего все подобные конструкции изготавливают из металла: стали или алюминия. Хотя в "шарнирных сетках" в качестве несущих элементов не исключено и применение дерева.
Экзерсисы Чака Хобермана

Американская компания Hoberman Associates - пожалуй, одна из наиболее заметных компаний на мировом рынке трансформируемых конструкций. Основанная инженером и бакалавром изящных искусств Чаком Хоберманом в 1990 году компания с самого начала сделала ставку на разработку и внедрение кинетических конструкций в области архитектуры и малых архитектурных форм. Параллельно был создан дивизион по производству детских игрушек, в виде моделей конструкций, разработанных Чаком Хоберманом.

Трансформируемый икосаэдр Explorer of the seas ("Покоритель морей") был разработан компанией Hoberman Associates для инсталляций на круизном лайнере (фото: Joe Dore). Завораживающие конструктивно-световое шоу время от времени вносит оживление в интерьер центрального холла, успевающего изрядно "приесться" за долгие дни путешествия.

В объектах Чака Хобермана используется описанный выше принцип шарнирного соединения жестких элементов, а также введение в них дополнительных шарниров. С 1992 года, когда была реализована первая конструкция Хобермана в виде сферы (выставлена в Liberty Science Center в Джерсисити, штат Нью_Джерси, США), в Hoberman Associates было разработано около десятка различных кинетических объектов. Большая часть из них нашла применение в оформлении крупных научных выставок в США, Японии и Чили.

Трансформирующиеся сферы, икосаэдры и гипары (гиперболические параболоиды) становились центральными элементами выставочных инсталляций, сопровождающихся прогрессивной электронной музыкой и световыми шоу. Усилия, трансформирующие все эти объекты, обычно вызываются тросами, наматывающимися на специальные лебедки, которые, в свою очередь, управляются компьютерами.

Однако просто занятными интерьерными безделушками сфера применения конструкций Hoberman Associates не ограничивается. В последние годы этот коллектив продвигает на архитектурный рынок очередную свою новинку - раскрывающийся купол Iris Dome. Его прототип для кинетической инсталляции был построен на выставке Expo_2000 возле павильона Германии, посвященного реконструкции дрезденского собора Frauenkirche. Этот купол способен "складываться" и "раскладываться", закрывая или открывая при этом внутреннее пространство здания для внешнего мира. Такая конструкция, по мнению разработчиков из Hoberman Associates, может стать удачным решением покрытий спортивных залов или стадионов, где требуется максимальный доступ свежего воздуха и солнечного света и вместе с тем необходимо время от времени защищать спортсменов и зрителей от атмосферных осадков.

Трансформируемый гипар (гиперболический параболоид), установленный в калифорнийском научном центре в Лос_Анджелесе. Вся конструкция приводится в движение четырьмя тягами, наматываемыми на управляемые компьютерами лебедки. В этой конструкции Чаком Хоберманом применен тот же принцип, что и в трансформируемых сферах и куполах - шарнирное соединение всех стержневых элементов в точках их пересечения. Кроме того, все стержни сконструированы складывающимися по принципу "гармошки". Это позволяет менять длину элементов пропорционально прикладываемому к ним усилию, что делает всю конструкцию еще более подвижной (фото: Brian West).

В целом, трансформируемые конструкции как элементы кинетических объектов дизайна и городской среды имеют большое будущее. По мере внедрения компьютерного моделирования в проектное дело, проблемы, связанные с разработкой динамических моделей будущих построек, становятся не столь сложными, как при "ручной" методике. А проникновение высоких технологий в строительство - уже свершившийся факт, правда, к сожалению, не в нашей стране.

Трансформирующийся купол над макетом дрезденского собора Frauenkirche на выставке Eхро2000 в Ганновере. Этот собор был разрушен во время второй мировой войны английской авиацией. В настоящее время объединенная Германия усиленно работает над его восстановлением. Инсталляция с использованием трансформируемой конструкции, разработанной Hoberman Associates, была призвана привлечь внимание общественности к этому проекту. Купол имел диаметр 6 м и высоту в момент "закрытия" 4,2 м. Он приводился в действие четырьмя гидравлическими поршнями и управлялся системой компьютеров.

Лауреаты международных премий, талантливое архитектурное бюро Санкт-Петербурга Sa lab, дали интервью BERLOGOS, в котором рассказали о конкурсных проектах, Новой Голландии и о 28 днях параметрического дизайна.

− Хочу начать с комплимента: у вас отличный сайт. Чья идея оформления?

− Спасибо за высокую оценку. Сайт сделали сами. Мы хотели отразить нашу идеологию и подход даже через сайт, на котором просто и лаконично рассказываем о проектах SA lab, с удобным функционалом для просмотра с любых устройств. Сейчас переходим в формат видеопрезентаций, поэтому вскоре перестанем публиковать рендеры и чертежи, а проекты будут представлены, скорее, как короткометражки.

− Ваша команда вошла в топ 12 Лучших Молодых Архитектурных бюро России 2017 года, с чем спешу вас поздравить.

Объясните, пожалуйста, почему одно из передовых бюро северной столицы уделяет так много времени и ресурсов на конкурсные проекты? Что из коммерческих концепций вами воплощено: например, UNDER YGGDRASIL в Исландии-реализованный проект?

− Участие в конкурсе − это прежде всего возможность проектировать в интересном месте или решать такую же задачу. У нас немного реализаций, в основном частные дома, интерьеры и инсталляции. В конкурсе на треккинговые модули проект UNDER YGGDRASIL не выиграл, но был опубликован во многих журналах по архитектуре и даже получил премию АРХНОВАЦИЯ. В этом проекте нашим консультантом выступил русский архитектор Александр Ефанов, который более 10 лет живёт и работает в Исландии. С одной стороны, модули адаптированы к климатическим условиям, с другой, они имеют исландский характер, выраженный в архитектуре и построении объёма. К сожалению, сейчас речи о реализации UNDER YGGDRASIL не идёт. Но мы бы с удовольствием воплотили такую идею и в России, адаптировав её, если бы нашёлся инвестор.

Формообразование UNDER YGGDRASIL

UNDER YGGDRASIL, проект модульных треккинговых домиков для отдыха туристов в Исландии

− Раз уж мы заговорили о конкурсных проектах, расскажите, пожалуйста, о «Плавучем музее игрушек в Амстердаме» и проекте «Среда 21 века», который удостоился специального приза за дизайн освещения.

− Проект музея SEA MONSTER в виде огромного морского чудовища, который, скорее, является кораблём, а не зданием, в любой момент может покинуть причал в Амстердаме и отправиться в путешествие в другой город. Он получил ироничный образ вслед за функциональным наполнением. Зонирование предполагает разделение потоков посетителей образовательного и выставочного блоков.

Конкурсный проект SEA MONSTER

«Среда 21 века» − первое общественное пространство, которое мы проектировали. Была поставлена интересная задача: связать приватное дворовое пространство жилого комплекса с открытой набережной. Сложность состояла в том, что две крупные зоны разделены улицей, через которую мы предложили перекинуть несколько мостов-пандусов, образуя разнообразные маршруты (для пешеходов и велосипедистов). Всё пространство набережной меняется в зависимости от сезона.

Конкурсный проект «Среда 21 века»

− Нам известно, что вы принимали участие в проекте реорганизации острова «Новая Голландия» в Санкт-Петербурге. Скажите, методы реализации благоустройства острова коллегами вас удовлетворили, или, на ваш взгляд, выделенный бюджет можно было распределить иначе?

− Да, действительно, Алина Черейская участвовала в разработке концептуального предложения по преобразованию острова совместно с российскими и голландскими архитекторами. Новая Голландия − амбициозный проект, который в будущем должен стать целым «городом в городе» с современным общественным пространством. На данный момент сделана небольшая часть работ, по которым можно сказать, что авторы не использовали весь потенциал и уникальность территории. Самый успешный элемент − это детская площадка «Фрегат» по проекту West8 и Richter.

Проект для конкурса «Концепция ландшафтного решения и благоустройства береговой территории вдоль реки Охта»

− Расскажите об исследовании «28 дней параметрического дизайна, в особенности о методе «bottom up».

− «28 дней параметрического дизайна» − это небольшой вызов для нас, когда каждый день писался скрипт с разной логикой. Результатом для наглядности становилась абстрактная форма. Это был необычный опыт, в ходе которого мы создали свою базу скриптов для дальнейших разработок.

«Bottom up» − подход в проектировании «снизу вверх», который предполагает глубокий анализ местности, потоков и потребностей людей, привлечение специалистов из разных сфер для сбора и систематизации данных, на основе которых архитекторы формируют проект. Этот метод учитывает сложившуюся среду и связи на участке проектирования в противовес немного искусственному top down. В проектах SA lab используются 2 метода в зависимости от расположения участка проектирования, качества окружающей среды, технического задания и т.д.

BOX, проект интерьера домашнего кинотеатра

Проект Swarm Scraper

− В прошлом году лаборатория SA создала коллекцию ювелирных изделий, основанную на идее бесконечности, расскажите об этом подробнее?

− Коллекция INFINITY стала результатом серии экспериментов SA lab с методом трёхмерной печати и сложной геометрией. Мы создали несколько прототипов на разных принтерах, но оптимальным вариантом для изготовления стал метод селективного лазерного спекания SLS, он позволяет добиться точной печати без поддержек из прочного, но гибкого материала, который после печати не нуждается в постобработке. Серьги были изготовлены ювелиром из серебра более сложным способом. Коллекция привлекла много внимания и продавалась в различных дизайнерских магазинах.

− Павильон «Множество», состоящий из 95 идентичных трансформируемых модулей, задуман для использования в различных объёмах: от малых архитектурных форм до несущих конструкций. Как отнеслась общественность к данному проекту, ведь отчасти вы зародили новую сборочную, мобильную архитектуру-лего? Есть ли большое будущее у такой архитектуры?

− Павильон спроектирован специально для проекта АРХ Москва 2017 Новые Голоса, и пока прошло не очень много времени, чтобы однозначно оценить результат. Мы получили много положительных отзывов от архитекторов и посетителей выставки. Нельзя сказать, что мы новаторы в этой области, в методологии явно прослеживаются элементы метаболизма, однако, для России и, в особенности для Петербурга, модульная трансформируемая архитектура − это новое слово в формировании города и среды. В условиях современного ритма жизни, постоянно меняющихся трендов и потребностей людей адаптивная архитектура, которая будет подстраиваться под различные факторы и находиться в постоянном процессе эволюции, − как никогда актуальна, и, безусловно, именно за ней будущее. Кроме того, здесь присутствует игра, где каждый житель может собрать необходимое для себя пространство интерактивным способом. Использование 3D принтеров в промышленных масштабах позволит разнообразить линейку модулей, не сковывая архитекторов унифицированными конструкциями и традиционными материалами.

Проект «Множество»

На наш взгляд, архитектура будущего − это самовозводимые модульные структуры из различных материалов, адаптирующихся к особенностям местности и менталитета.

− У вас возникает чувство, что вы, как архитекторы, конкурируете с природой?

− Нет, наоборот, в своих проектах мы зачастую используем природные параметры: начиная от климатических и географических особенностей до имитации природных процессов, например, клеточных автоматов.

Инсталляция «Сближение»

Концепция проекта Greenleaf

− Вы работаете с большим количеством общественных пространств. На ваш взгляд, должен ли архитектор, который занимается общественными пространствами, быть урбанистом или социальным активистом?

− Архитектор прежде всего должен быть специалистом в своей области, проектировать и строить качественный продукт, отвечающий запросам времени и общества. Тем самым формируя образ города и воспитывая чувство вкуса у горожан. Для того чтобы спроектировать потенциально успешное общественное пространство, необходимо учесть множество факторов. Для своих проектов мы формируем междисплинарную команду, в которой эксперты в разных областях подключаются к работе на разных этапах. Иногда мы привлекаем жителей и активистов, это увлекательный опыт, но редко оправданный и результативный.