Архитектура висячих покрытий Фрая Отто Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»

Научная статья на тему 'Архитектура висячих покрытий Фрая Отто' по специальности 'Строительство. Архитектура' Читать статью
Pdf скачать pdf Quote цитировать Review рецензии ВАК
Авторы
Коды
  • ГРНТИ: 67.07 — Архитектура
  • ВАК РФ: 18.00.00
  • УДK: 72
  • Указанные автором: УДК: 71

Статистика по статье
  • 1812
    читатели
  • 820
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 4
    соц.сети

Ключевые слова
  • висячее покрытие
  • выставочные павильоны
  • мембрана тентовая
  • пространственная оболочка
  • формообразование в архитектуре
  • Олимпийские сооружения
  • отрицательная Гауссова кривизна
  • сетка вантовая
  • спортивно-зрелищное сооружение

Аннотация
научной статьи
по строительству и архитектуре, автор научной работы — Ярмоленко Александр Дмитриевич

Статья посвящена творчеству немецкого архитектора Ф. Отто, создателю ряда сооружений с использованием висячих конструкций. Анализируются такие работы, как павильон ФРГ на ЭКСПО-67 в Монреале, Олимпийские сооружения в Мюнхене.

Научная статья по специальности "Архитектура" из научного журнала "Общество. Среда. Развитие (Terra Humana)", Ярмоленко Александр Дмитриевич

 
Читайте также
Читайте также
Рецензии [0]

Похожие темы
научных работ
по строительству и архитектуре , автор научной работы — Ярмоленко Александр Дмитриевич

Текст
научной работы
на тему "Архитектура висячих покрытий Фрая Отто". Научная статья по специальности "Архитектура"

УДК 71 ББК 85.118
А.Д. Ярмоленко
АРХИТЕКТУРА ВИСЯЧИХ ПОКРЫТИЙ ФРАЯ ОТТО*
Статья посвящена творчеству немецкого архитектора Ф. Отто, создателю ряда сооружений с использованием висячих конструкций. Анализируются такие работы, как павильон ФРГ на ЭКСПО-67 в Монреале, Олимпийские сооружения в Мюнхене.
Ключевые слова:
висячее покрытие, выставочные павильоны, мембрана тентовая, пространственная оболочка, формообразование в архитектуре, Олимпийские сооружения, отрицательная Гауссова кривизна, сетка вантовая, спортивно-зрелищное сооружение
В архитектуре уже завершившегося ХХ века особое место занимают ансамбли международных промышленных выставок и Олимпийских сооружений. Опыт создания таких объектов представляет интерес в преддверии зимней Олимпиады-2014. Возведение спортивных и выставочных залов требовало создания облегченных пространственных структур, позволяющих перекрывать огромные пространства. В разработку новых типов покрытий внесли неоценимый вклад П.Л. Нерви, Р.Б. Фуллер, Ле Риколе, Д. Эммерих и, наконец, Фрай Отто, творчеству которого посвящена статья.
Фрай Отто родился в мае 1925 г. в небольшом городке в Саксонии в семье скульптора. Он участвовал во Второй мировой войне - был летчиком Люфтваффе. Этот факт определенным образом окрасил эстетику наиболее значительных его сооружений. Профессию летчика осваивал в Германии цвет нации, и летчики наряду с навыками полета получали блестящее техническое образование [7, с. 65]. После войны Ф. Отто окончил архитектурное отделение Технического университета в Берлине, защитил диссертацию и опубликовал работу «Висячие покрытия» («The Suspended Roof»), которая была переведена на русский язык и опубликована в 1960 г. [4].
В 1957 г. Ф. Отто организовал исследовательский центр по облегченным конструкциям «Development Center for Lightweight Constraction - IL». Интерес к облегченным конструкциям был неслучаен в Германии послевоенного периода, когда велись масштабные восстановительные работы. Актуальность висячих покрытий как выбранного Ф. Отто направления, подтвердилась тем, что именно они были наиболее характерными для ЭКСПО-58 в Брюсселе - в павильонах Франции, США, Бразилии, павильоне Совета Европы, фирмы Мари-Тома и, наконец, павильоне фирмы Филипс, созданием которого руководил знаменитый Ле Корбюзье, а осуществил Я. Ксенакис.
Анализируя архитектуру ЭКСПО-58 во французском журнале «Современная архитектура» (L’architecture d’aujurd hui. 1972, № 4) Ф. Отто отмечал, что «современным инженерам по силам сконструировать башню высотой 6 км, мост пролетом 12 км, и зал без внутренних опор площадью 20 км». Во время своих поездок в США он встречался с финским архитектором Э. Саариненом, творчество которого произвело большое впечатление на Ф. Отто, он даже перевел на немецкий язык
* См. цветные иллюстрации на 4-й странице обложки.
Общество
Terra Humana
74 одну из статей Э. Сааринена и опубликовал ее. В США Ф. Отто познакомился с замечательным сооружением М. Новицкого - спортивным сооружением Ролей-ареной с седловидным висячим покрытием.
Технические навыки, усвоенные Ф. Отто как летчиком, в совокупности с художественными способностями и интуицией позволили ему выявить новые возможности висячих конструкций. Как отмечал Ф. Отто, в прошлом В. Шухову, а с 50-х по 70-е - Л. Нерви, Р. Саржеру, Ф. Канделле и др. «удалось добиться освобождения тех форм, которые ранее находились под спудом». «Конструкция является средством для восприятия сил и моментов, - отмечал Ф. Отто, - но конструкцией первоначально называли сооружение». И далее, - «структура может относиться и к сооружению, но применяется в более широком смысле». В сущности, Ф. Отто был тем, кому удалось добиться синтеза архитектуры и инженерной теории.
Ф. Отто работал над системой пролетных конструкций, в которых передача сил на опорные части осуществляется с минимальной затратой строительных материалов. Самое поразительное при этом то, что такие органичные пролетные конструкции обладают особым и неповторимым, только им присущим совершенством. Они не могут быть запроектированы произвольной формы. В этом и состоит благодарная задача архитектора - найти эту форму и работать над ее совершенствованием.
Своеобразным рубежом в деятельности Ф. Отто стал переезд его института из Берлина в Штутгарт в 1964 г. В том же году Рольф Гутброд пригласил Фрая Отто проконсультировать сотрудников его мастерской по поводу кровли двоякой кривизны для аудитории сельскохозяйственного института в Гогенхейме. В сущности, к моменту приглашения проект был уже закончен и форма кровли в основном задана, однако, приглашенный для консультации Ф. Отто неожиданно выдал такое количество новых идей «что вся группа окунулась с головой в вантовые системы». В проект были внесены изменения, и именно эти идеи легли в основу предложений для конкурса на проект павильона на ЭКСПО-67 в Монреале.
Таким образом, в разработке предложений, конкурсного проекта принимала участие мастерская Рольфа Гутброда совместно с исследовательским центром «ИЛ» Фрая Отто. А после победы в конкурсе на территории университета в Штутгарте был возведен испытательный модуль.
Ф. Отто, пытаясь разобраться в сущности понятия «структура» исследовал, как это было модно в то время, значительное число природных аналогов, закономерностей и феноменов живой природы. В своей статье «Оболочки и пространственные конструкции в природе и технике» опубликованной в одном из номеров журнала «Современная архитектура» совместно с И. Хельмске, он приводит иллюстрации радиолярий, сделанные с помощью электронного микроскопа с увеличением в 3200 раз. Наряду с разнообразием диатомовых объектов и радиолярий в статье приводится фото «Климатрона в Сент-Луисе» выполненного по технологии Б. Фуллера, фрагмент решетчатого покрытия, запроектированного и построенного в 1851 г. И. Пекстоном, проект оболочки Э. Каталано. Первоначальный каркас из тросов испытательного стенда для павильона ФРГ на ЭКСПО-67 Ф. Отто напоминает перевернутый бутон цветка или воронку с единственной мачтой (на вершину которой приходится крепление стебля к цветку) [6, с. 113]. Его «изменяемый элемент» скорее основан на ассоциациях с «первоцветком» из «Метаморфоз» В. Гете, чем на привычной геометрии. Он то и определял решение задач с применением объемных и непрерывно изменяемых по величине клеток-элементов.
Сотрудником Ф. Отто по исследованиям вантовых сеток и мембран высту- 75
пил сотрудник института «ИЛ» Бертольд Буркхарт. Он отмечал, что ни рабочие чертежи, ни конструкторские расчеты не могут быть проведены без предварительных измерительных работ на моделях [1, с. 259-262]. Вантовая конструкция следовала модели из мыльной пленки и максимально приближалась к «минимальной поверхности». А достижение формы с поверхностью «отрицательной Гауссовой кривизны перевернутого бутона» обеспечивалось натяжением двенадцати радиальных вант близ поверхности земли вокруг мачты высотой 17 м, а также системой наклонных стягивающих вант. С мачты спускалась петля, которая позднее будет обрамлять контур фонаря и позволит более равномерно распределить напряжения вантовой сети. Эта характерная деталь сооружения получила название «глазной петли». Была и модель из дерева, чтобы оценить воздействие в аэродинамической трубе внешних ветровых нагрузок, действующих с различных направлений и с различной скоростью.
Работа по вопросам, связанным с конструированием и испытанием модуля была проделана институтом «ИЛ» Ф. Отто при сотрудничестве с Б. Буркхартом,
Г. Минке, Кугелем и Рашем. В результате экспериментов, проделанных на этом бутоне-модуле были получены основные параметры, необходимые для осуществления павильона ФРГ в Монреале.
Честь возведения павильона ФРГ на выставке ЭКСПО-67 в Монреале институт «ИЛ» Ф. Отто разделил с мастерской Р. Гутброда. Схема павильона может показаться излишне изощренной. Возможно, она была намечена по контрасту с прямоугольными платформами, на которых была расположена экспозиция. Однако есть и другие предположения, Например, что выбор был обусловлен сходством с картой Германии накануне войны. Это вызвало скандал на международной выставке с девизом А. де Сент-Экзюпери: «Быть человеком - это значит чувствовать, что, укладывая камень, помогаешь строить мир». Впрочем, трагическая судьба Сент-Экзюпери могла вызвать не только мирные ассоциации. А карта могла быть истолкована не как возврат к довоенной или даже военной Германии, а как символ объединения двух Германий. Авторский комментарий в этом отношении отсутствует,
Ф. Отто говорил лишь, что была поставлена задача, перекрыть основные площади нерегулярного плана и разнообразных высот с помощью единой мембраны. Как летчик и участник боевых действий Ф. Отто, должно быть, воплотил военные воспоминания, что придало некоторую агрессивность объекту мобильной архитектуры, который напоминал силуэтом объект, замаскированный с воздуха.
Павильон ФРГ занимал 8000 м2, для натяжения единой мембраны потребовалось восемь опор высотой от 14 до 36 м. Оболочка-мембрана была образована натяжением стальной сетки сечением 12 мм, с ячейками 50 на 50 см. Она была изготовлена в Германии и доставлена в рулонах в Монреаль. Основные работы по монтажу опор и сетки заняли 3,5 недели, а дополнительная регулировка геометрии заняла еще 5 недель. К сетке была подвешена на расстоянии около 30 см. пленка из полихлорвинила. Оригинальные зажимы для крепления пленки «в виде клеверного листа» дополнили впечатление в интерьере. Несомненно, сооружение павильона ФРГ стало сенсацией на выставке, хотя при этом трудно отделаться от впечатления агрессивности в его облике, от ассоциации с зенитной батареей с торчащими над сеткой орудиями.
Павильон был временным сооружением, однако опыт применения конструкций показал его надежность на более долгий срок. Его использовали в начале 90х годов для детских прогулок в качестве крытой рекреации - учитывая суровый климат Монреаля.
Общество
Terra Humana
76 Возведение павильона оказалось только маневром для более решительного
штурма пространства. Им стал ансамбль для Олимпиады-72 в Мюнхене. Как пишет П. Кузен, «спорт направляет энергию в определенное русло и вводит противоречивые спортивные интересы в рамки установленных правил коллективной организации, то есть он служит средством социальной интеграции личности, является школой, наподобие военной подготовки, школой гражданственности» [2].
При выборе места проведения Олимпийских игр в Германии было отдано предпочтение Баварии как центру туризма, месту, которое называют немецкой Калифорнией. В 4 км от центра Мюнхена, можно сказать, в центре транспортной инфраструктуры, оказалось бывшее поле для военных маневров - Обервизен-фельд, которое было решено преобразовать в «Олимпиа-парк». Счет за оборудование спортивных сооружений в Мюнхене составил сумму около 3 млрд. западногерманских марок. Он покрывался примерно поровну из бюджета ФРГ, Баварии и города Мюнхена.
Среди сооружений, предназначенных для этой второй Олимпиады в Германии (первая проходила при Гитлере в 1936 г.) уже существующий каток был реконструирован в павильон для бокса, построены плавательный бассейн, крытый велодром, спортивный зал для разминки, временные трибуны для хоккейного поля, а так же олимпийская деревня. Над ансамблем доминирует высотное здание - вертикальное здание компании BMW. Однако главным акцентом в композиции олимпийских сооружений стал ансамбль, осуществленный под руководством Ф. Отто. Этот ансамбль стал, как писали тогда отражением «немецкого духа игр» и техническим рекордом Западной Германии.
Под единой Олимпийской крышей поместились универсальный зал на 6 тыс. мест, плавательный бассейн и трибуны стадиона на 80 тыс. зрителей, здание западногерманского олимпийского центра радио и телевидения, а также американской системы связи АВС с телевизионной мачтой высотой 200 метров. Для размещения прессы предлагались 9 телестудий, залы для 80 комментаторов, 20 монтажных залов, 80 редакционных помещений и 54 радиостудии.
Проектируя Олимпийский объект, Ф. Отто в основном использовал приемы формообразования ЭКСПО-67, но перед ним стояла гораздо более сложная задача. Под одной крышей должны быть объединены несколько пространств, работающих независимо друг от друга, нуждающихся в различных условиях освещения: универсальный зал, бассейн, телецентр. И все это при грандиозных мощностях и масштабах общего объема строительных работ, которые исполнительный директор концессионного общества по строительству Карл Мерц назвал «спиральным штурмом цен, хорошо известным завсегдатаям строительства». Пьер Кузен отмечал «неистовое совершенство деталей, которые в своей организованной безмерности не уступают лучшим творениям Альберта Шпеера».
Нормы передачи цветных изображений для телевидения потребовали разработки для крыши дорогостоящего не только огнестойкого, но и матированного «плексигласа-215» толщиной 7 мм. Он отличался долговечностью, прочностью и огнестойкостью, а также большой ударной вязкостью, давал усадку при пожаре, пропуская тепло и дым, и считался практически невозгораемым. Каждый лист размером 3 на 3 м весил 42,5 кг и крепился на вантовой сетке в 9 точках-импостах. Листы монтировались в рамках из алюминиевого сплава (8500 листов весили 360 т) и стыковались между собой посредством жестких и водонепроницаемых прокладок из неопрена [5, с. 16].
Фасад и план павильона ФРГ на ЭКСПО-67 ф. Отто на вантовой крыше Мюнхена-72.
в Монреале. Архитектор Ф. Отто.
Вид на покрытие плавательного бассейна в Мюнхенском, Олимпийском, комплексе.
Общество
Terra Humana
Монтаж оболочки из полихролвинила, примыкающей к вантовой сети, для покрытия павильона ФРГ на Экспо-67.
Покрытие Олимпийского стадиона в Мюнхене.
Панорама спорткомплекса Мюнхен-72, осуществленного под руководством Ф. Отто.
Вся Олимпийская крыша была рассчитана на срок минимум 10 лет, а в 2007 г. 79 ей исполнилось уже 35 лет. Гибкая мембрана образуется натяжением вантовой сетки из стальных тросов на мачты с максимальной высотой 58 м и сечением 3,5 м с анкерными якорями-фундаментами. Угол наклона мачт может варьироваться в пределах от 65,5о до 87,2о и приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки, благодаря шарнирам сложного литья, выполненным на заводах Круппа.
Мы уже упоминали «глазные петли», которые работают как фонари. Здесь максимальный размер их доходит 400 м2. Если в Монреале Ф. Отто говорил о моделировании ландшафтного рельефа, то в Мюнхене спортивные сооружения крыши перекрыли и естественную, и искусственную среду, достигая при этом предельных размеров. В соответствии с концепцией Ф. Отто расширение тентовой мембраны должно обеспечиваться некоторой структурной формулой, посредством которой обеспечивается обтяжка оболочек, и проявляется на протяженности всей крыши. Первоначально натягивались сетчатые поверхности посредством мачт и анкеров. А сама поверхность обеспечена акриловой мембраной, обеспечивающей пространству сооружения соответствующую поддержку и защиту.
Архитектурные формы в ХХ в. оказались преобразованными настолько, что уместно поставить вопрос, а стоит ли вообще искать аналогии, например, с прежней - классической, - теорией стилей? К сожалению, большинство исследователей творчества Ф. Отто уделяют больше внимания техническим вопросам, а не стилистике. Нам же кажется, что не менее важно уделить внимание архитектурному облику таких сооружений. Как известно Ф. Отто исследовал лучшие образцы динамических свойств формы, начиная с достижений П.Л. Нерви и Ле Риколе, а также Э. Сааринена, Р.Б. Фуллера, К. Танге, Ф. Канделлы - лидеров освоения структур. Несомненно, что в работах Ф. Отто внешняя и внутренняя формы масштабны, весьма концентрированны и динамичны, и это при изящных сечениях, прозрачности Олимпийской крыши. При этом уместно использовать не только метафорические выражения «текущего, пульсирующего и вибрирующего пространства» из работы «Визуальные связи пространства и конструкции», как писал по поводу работ Ф. Отто известный теоретик архитектуры Ю.И. Курбатов [3]. В вантовых сетях, в реальных усилиях натяжения выражены, можно сказать, принципы формообразования мобильной архитектуры и особенностей, связанных с адаптацией форм и свойствами их самоорганизации. Заметим, что в том же Штутгарте работает знаменитый Г. Хакен, один из основателей синергетики. И хотя у нас нет фактов, подтверждающих взаимодействие его с Ф. Отто, но было бы странно, если бы это было не так.
Если посмотреть на ансамбль Олимпийской крыши Ф. Отто сверху, то можно обнаружить сходство с мотивами «барокко», а может быть даже «рококо», (однако при этом мы будем иметь что-то вроде фотоувеличения розетки или рокайля).
К сожалению, 1972 г. оставил в памяти не только спортивные и архитектурные достижения. В том же году мир столкнулся с политическим терроризмом, повлекшим гибель одиннадцати членов олимпийской команды Израиля; был опубликован драматический доклад Римскому клубу «Пределы роста», фиксирующий катастрофические тенденции использования природных ресурсов человеком. В Швеции прошла Стокгольмская конференция, где отмечались необратимые последствия, связанные с неуправляемым развитием и последствиями от загрязнения промышленными отходами.
1980-е г. стали рубежом, после которого можно отметить спад в строительстве спортивных сооружений. Возможно, сместился акцент на другие средства воз-
Общество
Terra Humana
80 действия на зрителя, а олимпийские движение становится все более похожим на шоу. Все это, вероятно, способствует достижению экономического эффекта для стран-устроителей, но высокая планка, заданная командой Ф. Отто, вряд ли будет побита в ближайшем будущем. Правда, после сооружений для Олимпийских игр в Китае возникли основания надеяться, что сражение с пространством может быть продолжено, и мы вернёмся к не менее напряженным, чем в Мюнхене, сооружениям. Все это важно для России в преддверии Олимпиады 2014 г. в Сочи.
Список литературы:
1. Буркхардт Б. Палатки, мембраны, сетки // Архитектурная бионика. - М.: Стройиз-дат, 1990. - С. 259-262.
2. Кузен П. Мюнхен-72 // Современная архитектура / Пер. с французского. - 1972, № 4. - С. 87-110.
3. Курбатов Ю.И. Визуальные связи пространства и конструкции // Строительство и архитектура Ленинграда. - 1976, № 6. - С. 34-37.
4. Отто Ф. Висячие покрытия их формы и конструкции. - М.: Госстройиздат, 1960. - 179 с.
5. Петрова М.И. Спортивно-зрелищные сооружения больших пролётов с тентовыми покрытиями. - М.: ЦНТИ, 1973. - 28 с.
6. Ярмоленко А.Д. Мембраны в строительной технике: история и перспективы // Структурно-композиционный инструментарий формообразования. - СПб.: Астерион, 2008. - С. 113.
7. Glaeser L. The work of Frei Otto and his teams 1955-1976. (IL -17). - Stuttgart, 1977.
8. Saarinen E. The six broaded Current of modern architecture // Architectural Forum. -1953, Jule 1953. - Р. 85-92.

читать описание
Star side в избранное
скачать
цитировать
наверх