ТЕНДЕНЦИИ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАНСФОРМАЦИЙ В АРХИТЕКТУРЕ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Архитектура | Architecture

Т.Н. Гатин, магистрант

Научный руководитель — О.В. Киселёва, доцент Сибирский федеральный университет

T. Gatin, MA student

Scientific advisor O. Kiseleva, Associate Professor Siberian Federal University

Тенденции формирования трансформаций в архитектуре общественных зданий

Tendencies in application of transformations in architecture of public buildings

В статье рассматривается актуальность формирования трансформации в архитектуре общественных зданий. На основе анализа современного мирового опыта приводятся основные тенденции трансформации общественных зданий. Анализ выявленных факторов, способствующих трансформации указывает на современные проблемы проектирования общественных зданий. Определены наиболее часто обращаемые трансформируемые элементы, а также причины их применения в архитектуре общественных зданий.

Данная статья обращает на направление решения современных проблем проектирования общественных зданий через применение трансформируемых элементов. Трансформируемые здания способны подстраиваться под современные реалии, таким образом могут быть полезными в ситуациях, когда общественные здания теряют своих обитателей, становятся невостребованными. Архитектурная трансформация необходима для предотвращения морального устаревания зданий, их простаивания, обеспечения наибольшей экономической выгоды при сохранении объёмно-пространственных параметров и создания гибких и комфортных условий для пребывания людей.

The article considers the relevance of application of transformations in architecture of public buildings. Based on analysis of modern world experience the main tendencies of transformation of public buildings are presented. The analysis of the identified drivers contributing to transformations points to the modern problems of designing public buildings. The most frequently transforming elements are defined as well as the reasons of their use in architecture of public buildings.

This article indicates the direction to the solutions of modern problems of designing public buildings through the use of transformable elements. Transformable buildings are able to adapt to modern realities, so they can be useful in situations when public building loses its inhabitants and become unused. Architectural transformation is necessary to prevent moral obsolescence of buildings, ensure more economic benefits under current volume and special parameters and create flexible and comfortable conditions for people to stay.

Введение

Динамика современной жизни часто требует гибких архитектурных форм и пространств. Сегодня одним из современных направлений в архитектурной практике выделяют трансформируемость в общественных зданиях, которая возможна благодаря применению инновационных технологий.

Природно-климатические факторы, жизнь и развитие общества влияют на здание, как на рукотворный объект для удовлетворения необходимых потребностей. Общественное здание не только должно защищать от неблагоприятных природных явлений и позволять человеку взаимодействовать с другими людьми, но и способствовать удовлетворению физиологических и более высоких уровней потребностей. Вопреки современному темпу жизни и роста городов, архитектура редко подстраивается под человеческие нужды. Сегодня общественные здания подвергаются воздействию социальных, технических и природных факторов, не всегда обеспечивающие гибкость их использования. Такой подход приводит скорому моральному устареванию зданий [2].

Методы и материалы

Целью исследования является определение тенденций формирования трансформаций в архитектуре общественных зданий.

Методом исследования является изучение и анализ современного опыта проектирования трансформируемых общественных зданий.

В исследовании были проанализированы работы А.А. Гайдучени, Н.А. Сапрыкиной, Р. Кроненбурга, Дж.Д. Ли, Р. Рейтера. Данные исследователи говорили о том, что архитектурная трансформация способна решить проблемы комфортности внутренней среды зданий, архитектурно-планировочной оптимизации и экономичности их использования.

Структурирование причин и выведение тенденций формирования трансформаций в архитектуре общественных зданий способствует пониманию современных вопросов их проектирования и популяризации решений в сторону применения трансформируемой архитектуры.

Результаты и обсуждение

Вопросами архитектурной трансформации занимались отечественные исследователи. В работах Н.А. Сапрыкиной и А.А. Гайдученя определяли трансформацию, как область знаний, входящую в рамки динамической архитектуры. Трансформация является средством адаптации архитектурных объектов к изменяющимся условиям и требованиям эксплуатации. Главным образом, трансформируемая архитектура характеризуется способностью регулярно и периодически изменять внешний облик и внутреннее пространство с возможностью обратимости изменений [2, 5].

Зарубежные доктора архитектуры Дж. Ли и Р. Кроненбург в своих исследованиях не значительно различают понятие трансформируемой архитектуры. Трансформируемая архитектура определяется способностью быстро изменять очертания, формы и функции здания или сооружения контролируемым образом за счёт изменения структуры, внешних или внутренних поверхностей, включая значительное изменение в способе его использования или восприятия [8, 9].

Отечественные и зарубежные исследователи говорят о различных факторах формирования трансформаций в архитектуре общественных зданий. Н.А. Сапрыкина говорит о социальных, природно-климатических и технико-экономических условиях формирования изменяемых архитектурных объектов [5]. В свою очередь, Дж. Ли говорит о 5 основных причинах формирования трансформируемой архитектуры: технические, экономические, природно-климатические, социальные и эстетические [9]. Исходя из анализа материалов исследователей, требования к общественным зданиям выявляются исходя из природно-климатических, социальных и технических условий.

Природно-климатические условия создают проблемы микроклимата помещений и заключаются в отсутствии системной регуляции солнечного света в помещениях, защиты от условий внешней среды. Социальные факторы, в свою очередь, создают запрос на создание наиболее благоприятных эстетических условий и условий для более удобного пользования зданий человеком. Применение трансформаций невозможно без достижений научно-технических знаний, которые приносят новые материалы, технологии и конструкции. В то же время, формирование трансформаций в общественных зданиях позволяет использовать пространство и ресурсы более рационально, что приносит экономическую выгоду [2].

По местоположению трансформаций их можно разделить на внутренние и внешние. Внешние трансформации позволяют изменить облик, реагировать на условия внешней среды и создать условия для комфортного взаимодействия пешехода с архитектурной средой. Внутренние трансформации, в свою очередь, решают проблемы организации помещений для обеспечения внутреннего комфорта и оптимизации пространства.

А.А. Гайдученя утверждает, что трансформации можно разделить на 2 большие группы: внутренние и внешние трансформации [2]. Н.А. Сапрыкина

говорит о «качественных» и «количественных» изменениях. Первые происходят путём преобразования внутренних элементов при сохранении его общих постоянных размеров, что обеспечивает многофункциональное использование пространства здания. То есть трансформации происходят в пределах его внешней оболочки. В свою очередь, «количественные» изменяют общие габариты здания, связанные с его конструктивной трансформацией в соответствии с пространственными или природно-климатическими требованиями. То есть трансформации происходят путём изменения его внешней оболочки, регулирующей связь между условиями окружающей среды и контролируемыми внутренними элементами [5].

Таким образом, внешние трансформации определяются изменением состояния элементов, формирующих фасад здания, и динамических крыш. Такие трансформации позволяют изменить облик здания, реагировать на условия внешней среды и создать условия для комфортного взаимодействия пешехода с архитектурной средой. Предпосылки к формированию кроются в недостатке привлекательных решений современной архитектуры, отсутствие визуальной коммуникативности и информативности, а также в проблемах микроклиматических качеств помещений и защиты человека внутри него от неблагоприятных условий среды. Отсутствие системного подхода к регулированию солнечного света на уровне архитектуры здания приводит к ручным решениям проблемы с помощью интерьерных решений. Защита от осадков и сезонных факторов внешней среды обеспечивают непрерывную работу здания. Трансформируемые фасадные элементы создают визуальную коммуникацию между человеком и зданием, благодаря которой пешеход может узнать о внутренних процессах внутри здания, что придаёт удобство в ориентировании на местности. Динамические элементы архитектуры поэтому могут стать источником уникальности здания и его конструкции, что приведёт к созданию новой точки притяжения в городе.

В свою очередь, внутренние трансформации определяются изменением местоположения элементов, разделяющих пространство горизонтально и вертикально, и технологического оборудования. Такие трансформации решают проблемы организации помещений для обеспечения внутреннего комфорта и оптимизации пространства. Предпосылки к формированию кроются в отсутствии ограниченной функциональности и гибкости пространства, а как следствие, реализуются фиксированная вместительность, зонирование пространства. Совмещение функций даёт возможность более рационально использовать помещения, сократить убытки от простоя, повысит рентабельность предприятий, сократит сроки их окупаемости [2].

На основе анализа теоретических исследований и опыта проектирования общественных зданий, были выявлены основные тенденции формирования трансформаций в зданиях (рис. 1): обеспечение визуальной коммуникации, обеспечение привлекательности, защита от осадков, регуляция солнечного света, обеспечение гибкости пространств, обеспечение многофункциональности помещения.

Рис. 1. Тенденции формирования трансформаций в архитектуре общественных зданий

Визуальная коммуникативность требуется человеку для определения здания на местности, информирования о текущем состоянии работы здания, о сценариях, происходящих внутри. Изменение внутренних процессов может отражаться снаружи здания, для создания наиболее удобного взаимодействия человека и архитектурной среды. Изменяющийся облик здания позволяет человеку оптимизировать его маршрут. Так, например, деталь фасада на входной группе общественного здания, видимая с далёкого расстояния, может указать на состояние его работы в данный момент, благодаря чему человек оценит необходимость подходить ближе к объекту. Или во время мероприятия деталь даст человеку возможность сориентироваться на местности и определить нужное ему направление движения. Данный приём использован в туристическом центре Theresifeonwliedse Service Centre в Германии, архитектора В. Стааба (рис. 2 а, б). Открытые фасадные части символизируют открытость здания, его функционирование. Павильон функционирует во время крупных фестивалей. В нём располагается штаб организаторов, пункт скорой помощи и полиции. Подъём вверх фасадных частей создаёт доминирование над средой [11].

I........................I

а) б) в)

Рис. 2.

а) Демонстрация приёма трансформации визуальной коммуникации; б) Туристический центр Theresifeonwliedse Service Centre в Германии. Архитектурное бюро Staab Architekten. Источник: https://fasad-montazh.ru/obshivka-frontona-doma; в) Музей Kunsthaus Graz в Австрии. Архитекторы П. Кук, К. Фурнье. Источник: https://www.archdaily.com/89408/bix-light-and-media-facade-at-moma/bix_harry-schiffer

Отражая сценарий работы или информируя о текущем событии, происходящем внутри при помощи медиа-экранов, проявляется другая сторона визуальной коммуникации. Одним из наиболее ярких примеров является музей современного искусства Kunsthaus Graz в Австрии по проекту П. Кука и К. Фурнье (Рис. 2 в). Медиа-экран имеет функцию информирования о событиях, и является эстетически важным элементом здания, дополнительным динамическим полотном [7].

Способность здания изменить облик делает его объектом созерцания, что создаёт привлекательность для туристов, что, в свою очередь, может создать лучшие экономические условия. Уникальные трансформируемые образы здания интересны в качестве кинетической инсталляции, которые устраивают представления движением динамических конструкций. Новые технологии, внедрённые в архитектуру, зачастую позволяют обеспечить привлекательность. Одним из таких примеров является павильон «Мегафон» в Сочи, приуроченный к Зимней Олимпиаде 2014 (рис. 3 а). Гигантские лица на нём были заранее просканированы и отображались по принципу игольчатого экрана Алексеева [3]. Система выдвигающихся световых стержней позволила осуществить объёмные отображения этих лиц. В данном случае причиной интереса для зрителей стала интерактивность и уникальность технологии.

Обеспечение привлекательности зачастую проходит на уровне трансформации фасадов, так как они являются наиболее доступными пешеходу. Динамические крыши не видны с высоты человеческого взгляда, потому редко имеют цель привлечь человека. Исключения составляют конструкции, которые находятся на грани архитектуры и кинетической скульптуры, как например Павильон Кувейта на EXPO&92 (рис. 3 б) и Bengt Sjostrom Starlight Theatre (рис. 3 в), в интерьере которого вечером динамическая крыша позволяет открыть вид на звёздное небо.

а) б) в)

Рис. 3.

а) Павильон Мегафона «Megafaces» в Сочи. Источник: https://ru-megafon.livejournal.com/294102.html б) Павильон Кувейта на EXPO&92. Архитектор С. Калатрава. Источник: https://artinvestment.ru/en/news/exhibitions/20120714_calatrava.html в) Театр Bengt Sjostrom Starlight Theatre в Рокфорде, США. Архитектурное бюро Studio Gang Architects. Источник: https://studiogang.com/project/bengt-sjostrom-starlight-theatre

Защита людей от осадков необходима для непрерывного протекания процессов в здании и поддержание комфортных условий. Трансформируемые крыши формируются там, где крыша или её отсутствие не позволяет удовлетворить запросы пользователей. При одних условиях необходимы пространство и солнечный свет, при других желательно закрытое пространство. Так, например, осадки не помешают проведению матча на стадионе. Открытые здания также ограничиваются функционированием в тёплое время года, а в холодное они простаивают. Сезонность приводит к застою территории и остановки интереса к ней. Динамическая кровля позволяет игнорировать фактор сезонности, тем самым увеличить рентабельность объекта. Помимо погодных влияний, такие трансформации могут улучшить микроклимат этих пространств за счёт естественной вентиляции. Одним из ярких примеров применения данного подхода является Mercedes-Benz Stadium от архитектурного бюро HOK (рис. 4). Сегменты крыш закрываются по принципу диафрагмы фотокамеры. В закрытом состоянии крыша позволяет защитить от осадков [8].

Рис. 4. Стадион Mercedes-Benz Stadium в Атланте. Архитектурное бюро HOK.

Источник: https://www.architime.ru/specarch/hok _/mercedes_benz_stadium.htm

Трансформируемые элементы здания регулируют количество солнечного света, обеспечивая комфортный уровень освещения и защиту от перегрева в помещениях. От солнечного влияния зависят микроклиматические характеристики внутреннего пространства, которые могут негативно сказываться на его комфортности для человека. Учитывая, что погодные условия непредсказуемы, автоматическая трансформация фасадов способна решить эту проблему, обеспечивая нормальное освещение в пасмурную погоду и создавая затенение при ярком солнце. Более того, динамические фасадные элементы способны уменьшить затраты на искусственное освещение и кондиционирование путём затенения остекления или, наоборот, открытия в пасмурную погоду для обеспечения нормального естественного освещения помещения (рис. 5 а). Автоматизированные системы управляют фасадными панелями, обеспечивая наиболее комфортные условия для человека. Наиболее известным зданием с применением такой технологии являются башни Аль-Бахар в Абу-Даби, ОАЭ (рис. 5 б). Зонтики динамического фасада, стилизованные под машрабию, открываются и закрываются в зависимости от положения

солнца, создавая затенение, при этом обеспечивают комфортное освещение внутри здания [6].

В футбольных стадионах требуется регулирование солнечного света для поддержания натуральных газонов. Данная проблема может быть решена формированием динамических крыш, а также изменением положения поля. Конструкция передвигаемого поля позволяет выносить его за пределы стадиона для обеспечения его солнечным светом. Таким приёмом воспользовались в стадионе Саппоро Доум. Спортивное здание имеет два взаимозаменяемых поля. Бейсбольное поле статично и имеет искусственное покрытие. Футбольное поле находится за пределами здания всё время, кроме матчей (рис. 5 в). Таким образом, стадион имеет двойную направленность, а натуральное поле обеспечивается необходимым ему солнечным светом [4].

а) б) в)

Рис. 5.

а) схема динамических фасадов; б) Башни Al-Bahar в ОАЭ. Архитектурное бюро Aedas Architects.

Источник: https://all-towers.ru/buildings/7889; в) план стадиона Sapporo Dome в Японии. Архитектор Хироши Хара.

Источник: https://en.wikiarquitectura.com/building/domo-sapporo/;

Обеспечение гибкости способно подстроить пространство под потребности человека, а также увеличить число возможных функциональных процессов, протекающих в пространстве как одновременно, так и по определённым сценариям. Гибкость создаёт возможность изменить вместимость пространства, сохранить полезную площадь пространства, обеспечить разнообразное зонирование.

Для трансформационных процессов внутри здания важны свободные пространства, позволяющие изменять его функционально-планировочную структуру. Свободные планировки, без применения несущих стен внутри здания позволяют обеспечить гибкость. Использование трансформируемых перегородок позволит делить пространство внутри одной зоны, не вмешиваясь в функциональную структуру здания, которая является наиболее стабильной при ежедневных трансформациях.

Гибкость пространств обеспечивается изменением их формы и объёмно-пространственных характеристик [2]. Часто их изменения обеспечиваются изменением положения трансформируемых перегородок или фасадных элементов. Открывая здания наружу, есть возможность увеличить пространство одновременно, увеличивая его вместимость и новое функциональное зонирование. Так, воплощено в пекинском Театре 77 (рис. 6 а). Складывающаяся внешняя стена соединяет внешнее и внутреннее пространство. Пространство театра увеличивается за счёт площади перед ним, который становится зрительным залом [10].

В другом случае, помещения общественного здания можно объединять или разделять в зависимости от количества одновременно протекающих функциональных процессов и создания наиболее комфортных пространственных условий. Одним из наиболее ярких примеров является детский сад в Нейфельд-дер-Лейта в Норвегии (рис. 6 б). Раздвижные перегородки позволяют разделять и объединять пространство в зависимости от потребностей. Таким образом, минимизируется количество помещений, и при необходимости создания камерного пространства зоны могут быть разделены [9].

Гибкость пространства может быть также обеспечена с помощью трансформируемых полов. Таким методом воспользовались архитекторы из Fos-ter+Partners в галерее Sperone Westwater (рис. 6 в). Лифт является не средством перемещения людей с этажа на этаж, а дополнительным местом для экспозиции. При необходимости расширить экспозицию лифт устанавливается на нужный этаж, создавая увеличенное пространство [12].

а) б) в)

Рис. 6.

а) Театр 77 в Пекине, Китай. Архитектурное бюро Origin Architect. Источник: https://www.dezeen.com/2014/05/25/theatreprinting-factory-beijing-by-origin-architect б) Интерьер детского сада Neufeld an der Leitha в Австрии. Архитектурное бюро Solid Architecture.

Источник: https://www.archdaily.com/164974/neufeld-an-der-leitha-kindergarten-solid-architecture в) Разрез Выставочной галереи Sperone Westwater в Нью-Йорке.

Архитектурное бюро Foster+Partners.

Источник: https://www.archdaily.com/78827/sperone-westwater-gallery-foster-partners-2

Обеспечение многофункциональности помещений даёт возможность более рационального их использования, сокращения убытков от простоя, повышения рентабельности предприятий, сокращения сроков их окупаемости. Простейшим способом изменения функциональности пространства является изменение оборудования внутри него, путём создания новых функциональных зон, а также добавления туда новых элементов, или их удаления. Использование трансформируемой мебели обеспечивает наибольшее количество сценариев использования пространства [2]. Трансформацию пространств путём применения трансформируемой мебели, изменения набора технологического оборудования и последующую смену функции помещения можно увидеть в здании «Гиперкуб» архитектора Бернаскони, находящийся в Сколково. Особенно наглядно это продемонстрировано в пространстве актового зала. Данное помещение содержит в себе трансформируемый подиум, в которые прячутся кресла (рис. 7). Таким образом, помещение может принимать функцию переговорной, актового зала, выставочного зала или офиса, который трансформируется в короткий период [1]. Этажи этого здания и его конструктивные части расположены так, чтобы оставить как можно больше свободного пространства для упрощённой смены функциональности помещений.

Рис. 7. Интерьер актового зала здания Гиперкуб в Сколково. Архитектор Б. Бернаскони.

Источник: https://archi.ru/projects/russia/9137/giperkub-skolkovo

Исходя из сформулированных тенденций, можно сделать вывод о том, что трансформируемые элементы в архитектуре общественных зданий способны увеличить экономическую выгоду путём оптимизации процессов, привлечения туристов и посетителей, эффективного использования ресурсов и создания наиболее удобных условий для человека. Современный опыт показывает, что на сегодняшний день наиболее подвержены формированию трансформаций спортивные, зрелищные, административные и культурно-просветительские типы зданий.

Выводы

В результате работы были определены основные факторы формирования трансформаций в архитектуре общественных зданий. Социальные и природно-климатические факторы создают запросы на трансформацию, технический фактор обеспечивает возможность формирования. Можно констатировать, что во многом трансформация способна увеличить экономическую выгоду общественному зданию. Внешние трансформации общественных зданий способны создавать взаимодействие между человеком снаружи и архитектурной средой, привлекать массы, защищать посетителей от неблагоприятных условий среды. Внутренние трансформации общественных зданий способны оптимизировать использование пространства, увеличивая возможности их эксплуатации, создавая множества сценариев его использования.

Таким образом, реализация трансформации осуществляется в общественных зданиях с целью создания:

Заключение

Исходя из вышеизложенного, тенденции формируются на основе внедрения приёмов трансформации в общественных зданиях. Архитекторы зачастую обеспечивают решения проблем с помощью трансформируемых элементов, которые, помимо основной функции, создают уникальный образ динамичного здания. Трансформируемые внутренние пространства являются «швейцарским ножом», которые даёт пользователю максимум возможностей из ограниченной территории.

Таким образом, можно констатировать, что архитектура требует новых подходов к решению задач проектирования. Под воздействием различных факторов темпы жизни общества увеличиваются: то, что вчера было актуальным и необходимым, сегодня уже таковым не является. Статичная архитектура становится неэффективной, морально устаревшей, потому как она не способна удовлетворить новым запросам, а стоимость её реконструкции высока.

Прогресс в 1Т-индустрии создаёт новые запросы. Сегодня общество переходит в онлайн, и необходимость в общественных зданиях для некоторых отраслей угасает. Например, магазины, переходя в онлайн, в физическом смысле становятся складами. В будущем многие профессии заменит искусственный интеллект, тогда многие офисы станут дата-центрами. Во время чрезвычайных ситуаций школы пустуют, а больницы переполнены. Поэтому архитектурная трансформация общественных зданий необходима, поскольку способна создать наиболее эффективное использование пространств, уменьшая затраты на эксплуатацию зданий, сокращая площади зданий, сдерживая расползание городов.

Применение трансформируемых систем в архитектуре общественных зданий может рассматриваться как метод изменения объёмно-планировочного решения в зависимости от требований функциональных процессов, природно-климатических условий, а также создания устойчивой архитектуры.

Список литературы

References

AOvVaw1 FeK5qAA9Dflv84Qo7nsWA (date: 16.04.2020)/

Гатин Тимур Нуруллович, студент 2 курса магистратуры СФУ. E-mail: qatintimur@qmail.com Киселёва Олеся Владимировна, доцент кафедры архитектурного проектирования СФУ. Е-mail: kis-73@mail.ru

Для цитирования | For citation:

Гатин Т.Н. Тенденции формирования трансформаций в архитектуре общественных зданий //Ноэма [Архитектура. Урбанистика. Искусство]. — 2020. — № 2. — С. П2-Т24.

Лицензия CC BY-NC 4.0 Материал поступил в редакцию 28.04.2020