CC BY
91
АРХ1ТЕКТУРА
УДК 72.01
ТИПОЛОГ1Я ЯК ОСНОВА ФОРМОТВОРЕННЯ СУЧАСНИХ БАГАТОПОВЕРХОВИХ ТА ВИСОТНИХ БУД1ВЕЛЬ П1Д ЧАС БУД1ВНИЦТВА ТА РЕКОНСТРУКЦП
О. В. Разумова, к. т. н., доц., I. В. Мороз, студ.
Ключовi слова: багатоповерхов1 7 висотш буд1вл1, класифтащя, типолог1я, конструктивм системи, несуч7 системи, формотворення, об 'емно-просторовг блоки
Постановка проблеми. Одним iз найактуальшших питань висотного будiвництва, яке у наш час щкавить багато архiтекторiв, е архтектурна класифiкацiя висотних будiвель. Подiл будiвель на типи - основа для дослщження i створення нормативно! бази з !х проектування. В iснуючiй нормативнiй б^ з будiвництва важко знайти чпта вказiвки щодо визначення типу багатоповерхово! i висотно! будiвлi. Дослiдження е спробою поеднати архiтектурнi форми зi знаннями просторових характеристик споруди у комплекс iз творчими думками [6].
Аналiз публiкацiй. Аритектурна типологiя бущвель i споруд систематизуе i розробляе основш принципи формування будiвель i споруд з урахуванням !х переважних характеристик. Конструктивна система взаемопов'язана сукупшстю вертикальних i горизонтальних несучих конструкцш будiвлi, якi спiльно забезпечують його мщшсть, жорсткiсть i стiйкiсть. Автор розвивае структуру схеми конструктивних систем та поверховосп, що диктуеться часом (рис. 1).
Многоэтажные и высотные гражданские здания
_по Маклаковой Т.Г.
I || авторские
Рис. 1. Загальна класифжац^я багатоповерхових 7 висотних буд1вель за Т. Г. Маклаковою
Традицшно юнуе п'ять основних конструктивних систем будiвель - каркасна (рамна), стшова (безкаркасна, дiафрагмова), стовбурна, оболонкова, об'емно-блокова [2]. Вщповщно до застосованого вигляду вертикальних несучих конструкцш, за аналiзом Т. Г. Маклаково!, розрiзняють чотири основнi конструктивнi системи висотних будiвель - каркасну, стшову, стовбурну i оболонкову [4].
Споруди, в яких навантаження розподшяються по вертикал^ змiни напрямку сил визначаються висотою - активнi по висот несучi системи. Вони можуть бути: стовбурними, растровими, прогоновими й оболонковими (рис. 2) [8].
СТВОЛЬНОЕ
высотное
сооружение
высотное сооружение с ОБОЛОЧКОЙ
..это системы, в которых изменения направления сил, определяемых высотой, т.е. аккумуляцией и заземлением поэтажной и ветровой нагрузок.
происходят с помощью
ну хо<ой еысот-без опасной
несущей кон стру кции-ВЫСОТ НО Е СООРУЖЕНИЕ
РАСТРОВОЕ
высотное
сооружение
ПРОЛЕТНОЕ
высотное
сооружение
Рис. 2. Схема класифгкацИ несучих конструкций за Х. Енгелем
Мета статть Поняття «типолопя» позначае метод наукового шзнання, в 0CH0Bi якого лежить розчленування систем об'екпв i !х групування за допомогою узагальнено! моделi або типу, що щеатзуеться. Несуча конструкцiя займае в архiтектурi основоположну i формотворну позицiю [6]. Знання принцишв несучих конструкцiй можуть дозволити проектувальникам-архiтекторам, iнженерам-будiвельникам брати участь у процесах будування сучасного середовища.
Багато авторiв не включають в основш конструктивнi системи об'емно-блокову, обгрунтовуючи це тим, що !х масово не використовують. Але в переб^у останнiх рокiв набувае поширення проектування будiвель з об'емно-просторових блокiв.
Виклад основного матерiалу. Конструкцiя будiвлi - об'еднання форми, матерiалу, зусиль. Динамiчна змiна потреб люди сприяла розвитку реконструкци та перепрофiлюванню iснуючих будинюв, змiну норм та поглядiв проектування i використання рiзноманiтних конструктивних систем. Проект - складний процес створення споруди, у глибинi якого лежить прийняття багатьох вiдповiдальних рiшень людей, як грунтуються на оргашзаци знань, досвщу, творчостi.
Широкого застосування як тд час реконструкций так i пiд час нового будiвництва набули комбшоваш конструктивнi системи. У цих системах вертикальнi конструкци, якi виконують несучу функцiю, компонують, поеднуючи рiзнi види несучих елементiв. До !х числа належать системи: каркасно-зв'язевi iз зв'язками у виглядi стiн - дiафрагм жорсткостi (каркасно-дiафрагмова), з неповним каркасом (зовшшш несучi стши i внутрiшнiй каркас), каркасно-стовбурна, стовбурно-стшова, стовбурно-оболонкова та iн. Також можливе поеднання трьох i навггь чотирьох конструктивних систем в одному будинку.
Прикладами формотворення багатоповерхових та висотних будiвель з використанням об'емних блокiв е: 1 - «Накагин» Кiшо Куракава Токю 1972; 2 - Кшетичний хмарочос (мегалополiси), Вiктор Копейкiн i Павло Заботiн (проект); 3 - The Cloud, MVRDV разом iз SAMOO, Корея ,Сеул (проект); 4 - Хмарочос-конструктор Y Design Office Гонконг (проект); 5 -AsianCairns, Каллебо, Китай, Шеньчжене (проект); 6 - Проект-щея О. В. Разумова; (рис. 5) [3].
Об'емш блоки в традицшному поняттi - крупш конструктивнi елементи, якi точнiше слщ iменувати об'емно-просторовими. Вони являють собою крупну конструкцiю об'емно! форми, в порожнистому просторi яко! розмiщено певний функщональний фрагмент будiвлi [6].
напружень на об 'емт блоки; 1 - саштарно-техшчна кабгна; 2 - лгфтова шахта;
3 - еркер; 4 - ризал1ти; 5 - блок типу «ковпак»; 6 - те ж, типу «лежачий стакан»;
7 - те ж, типу «стакан»
Першим прикладом будiвлi з об'емних блоюв е юнуюча башта-капсула Накагш, яка наполовину е житловим будинком, а наполовину - офюним центром. Проект башти Накагш розробив арх1тектор Кишо Курокава, збудував ii в Токiо в 1972 рощ. Бущвля мае тринадцять поверхiв, зiбраних як конструктор, i3 збiрних модулiв - капсул однакових розмiрiв. Вiдома башта - це 144 сталевi капсули, об'еднанi в едину будiвлю (рис. 5, а) [3].
Другим е проект Unit Fusion - альтернативна конструкщя висотного житлового будинку. Дизайн/Архтектура: Y Design Office Розробили проект Тош Ям (Tony Yam) та ш. Розташування: Гонконг. Висота будiвлi 427,5 м. Кшьюсть поверхiв 75. Висота перекритпв 5,7 м. Тип будiвлi - башта iз знiмних збiрних блоюв, розташованих на плитах мiжповерхових перекритпв. Кiлькiсть житлових примiщень 1960. Види конструкцii: збiрнi сталевi i залiзобетоннi. Додатковi функцii: парк, об'екти культури i розваг, громадського харчування; магазини, майданчики для художнiх i громадських заходiв, рекреацiйнi центри, висотнi сади, оглядовi майданчики. Загальна площа вшх примiщень, 90 % яких зроблеш iз знiмних блокiв -166 874 м2 (рис. 5, б).
Тренм прикладом виступае проект виршення забруднення повiтря i заселення Тегерана -побудова хмарочоса, що складаеться з двох споруд, сполучених об'емними блоками (рис. 5, д).
Цшавим четвертим прикладом е житловий комплекс iз розвиненою шфраструктурою The Cloud («Хмара»), розташований на в YIBD. Пiвденна, 54-поверхова, башта сягае висоти 260 м, швшчна, з 60 поверхами, - 300 и. На рiвнi 27-го поверху будiвлi сполучае 10-поверхова центральна частина, яка складаеться з кубiв i нагадуе хмару, що i дало назву всьому проекту. Призначення - житлове. Висота: 260 м i 300 м (рис. 5, в).
П'ятий проект Каллебо тд назвою Asian Cairns. Комплекс iз шести житлових хмарочосiв.
Форма висоток - башти з покладених один на одного гладких «камешв». Каркас блоюв складаеться з металу i е кiльцями, що обмотують в горизонтальному i вертикальному напрямi площину. Загалом i в цiлому будiвля розрахована на 10 мiльйонiв мешканщв (рис. 5, г) [5].
Шостий проект кiнетичного хмарочоса укра!нських архiтекторiв Вiктора Копiйкiна i Павла Заботша е яскравим прикладом уведення системи модулiв у сучасне будiвництво. Житловi модулi являють собою металевi каркаси iз зовнiшньою обшивкою вуглецевим волокном. Структура мае три основш зони: геотермальний завод у тдсташ, житло й офюи на верхнiх рiвнях i iсiяний сонячними панелями фасад. Найщкавша частина Кiнетичного хмарочоса -дизайн кшетичних модулiв, що кршляться в основному каркасi. Цим модулям надали схож1сть iз квiткою - вони можуть вщкриватися, закриватися i слiдувати за сонячним свiтлом. Також у хмарочос передбаченi рекреацiйнi i робочi примiщення, це можна назвати «мюто в мiстi» (рис. 5, е).
Карта система
Стшова система
—Стнова об'емно-блочнасистема —
Конструктиен! системи ■
-Об'емно-блочна система
^ Каркаснз об'емно-блочна система
—Каркасно-ст1нсва бгочна система
^ Стовбурна об'емно-блочна система ?-3—
—► Каркасно-стовбурно блочка
2.5
2.6
Стовбурна система
Оболонкова система
Рис. 4. Конструктивш системи багатоповерхових та висотних будгвель
Проаналiзувавши юнуючий досвiд, ще! сучасних архiтекторiв, конструктивнi системи, наявшсть металевого та трубобетоного виробництва в Дшпропетровську, зосередивши погляд на сощальному аспектi, ми розробили проект-iдею примирення всiх прибiчникiв i противникiв реконструкци, намагаючись знайти компромiс мiж ушма учасниками [5].
Проблема забезпечення населення житлом належить до найгострiших сощально-економiчних проблем в Укра!нi. Наявшсть або вщсутнють власного житла розглядаеться в соцiумi як визначальна ознака сощального статусу дано! особи або шм'!. Придбання кожним жителем кра!ни свого власного житла е гарантом стабшьносп всiе!' кра!ни. Саме тому найголовшше завдання уряду - це виршення житлових питань.
В Укра!ш реконструкцiя мае безлiч проблем, найбшьша - аспект людини у реконструкци. Виникають проблеми з вiдселенням власниюв квартир будинку, що пiдлягае реконструкци. 1з самого початку слiд залучати до спiвпрацi соцiологiв, котрi мають увшти до кожно! квартири i провести роз'яснювальну роботу з кожним квартиронаймачем. Слщ здiйснювати ретельне проектування i узгодження з усiма защкавленими сторонами.
Основна iдея нашого проекту полягае у створенш житлового модуля, який сто!ть на вертикальних сталевих, залiзобетонних трубах (рис. 5, а). Кожен блок незалежний один вщ одного. Це забезпечуеться використанням комбшовано! конструктивно! системи - об'емно-блочно-каркасно!.
Сучасш об'емнi блоки становлять не функцюнальний фрагмент, а цiлий модуль, у складi якого може бути багаторiвнева квартира, групи квартир, та, завдяки матерiалам та технологi!, з прим^ивних прямокутникiв набувае складних i навт футуристичних форм [8].
д е
Рис. 5. а - «Накагт» КШо Куракава ToKio 1972; б - Хмарочос-конструктор Y Design Office
Гонконг (проект); в - The Cloud, MVRDVразом з SAMOO, Корея, Сеул (проект); г - Asian Cairns, Каллебо, Китай, Шеньчжене (проект); д - Tehran Tower, Махди Камбузiя, 1ран Тегеран (проект); е - Шнетичний хмарочос (мегалoпoлiси), Вiктoр Копейкт i Павло
Заботт (проект).
Модулi складаються з pi3H0MarnTH0ro набору квартир: одноюмнатних, двоюмнатних i бшьше. Це дае можливють мешкати людям i3 рiзним матерiальним достатком .
Кожен жилий модуль забезпечений окремим лiфтом (рис. 6, б). Люди з високим економiчним достатком житимуть у дворiвневих квартирах, що мають скляну по^влю (рис. 6, в). Для людей з обмеженими можливостями так само видшеш квартири. У швденно-захщнш частит будинку розташоваш таунхауси (рис. 6, д).
Групи житлових примщень можна трансформувати як по горизонтам, так i по вертикалi, залежно вiд об'емно-планувальних, економiчних i сощальних потреб людей. Розриви мiж модулями по висоп, бiльшiсть можуть порахувати неекономiчними (рис. 6, г). Але це саме той резерв, який дае можливють росту будiвлi. Розмщення зелених зон, басейнiв, кортiв - усе це забезпечило якюне проживання, вшзнавашсть i екологiчну стiйкiсть нашому будинку.
Таким чином, ми намагались урахувати всi потреби людей. Ми створили будинок з оргашчною архтектурою. Ми уникли механiчного пiдходу до житла. Зберегли юнуючий жилий фонд, даючи гiдне проживання всiм групам населення. Забезпечили вшзнавашсть i еколопчну стiйкiсть нашому будинку, району, мюту.
г д е
Рис. 6. Проектна пропозицгя реконструкцИ' 5-поверхово1' будгвлг
Наведеш дослщження, яю мають не лише практичне значення, а й наукову новизну, дозволили включити об'емно-просторову систему в класифшащю конструктивних систем висотних будiвель. У сучасному проектуванш ця система часпше мае поширення в комбiнованому виглядi [8].
Висновки. Типологiя розкривае сощальш, iдеологiчнi, функцiональнi, конструктивно-технiчнi, економiчнi, мiстобудiвнi й архiтектурно-художнi вимоги. Знання основних конструктивних систем та застосування ïx у комбiнованому виглядi е шструментом для створення форми i простору з метою створення територи для життя i дiяльностi людини.
Сучаснi об'емнi блоки являють собою не функцюнальний фрагмент, а цший модуль, у складi якого може бути багаторiвнева квартира, групи квартир та, завдяки матерiалам та технологи, з прим^ивних прямокутникiв можуть набувати складних форм, якi забезпечили репональну впiзнаванiсть.
Знання конструктивних несучих систем дозволяють вийти за межi вщомих конструкцiй та створювати нетрадицiйнi форми, форми часу.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА
1. Большаков В. И. Реконструкция жилого дома с надстройкой этажей по улице Батумской, 10: учеб. пособ. / В. И. Большаков, О. В. Разумова. - Д., 2003. - 188 с.
2. Ежов В. И. Архитектурно-конструктивные системы гражданских зданий / В. И. Ежов, О. С. Слепцов. - К. : АртЭк, 1998. - 331 с.
3. Калебо В. Каменные пирамиды Азии: журнал «Высотные здания» / В. Калебо. - М. : 2013. - № 2. - С. 40 - 66.
4. Маклакова Т. Г. Высотные здания / Т. Г. Маклакова. - М., 2008. - 160 с.
5. Разумова О. В. Трубобетонный каркас - рациональный выбор при проектировании высотных зданий / Вюник ПДАБА. - Д. : 2008. - № 1. - 189 с.
6. Разумова О. В. Объемно-пространственные блоки в современном формообразовании многоэтажных и высотных зданий / О. В. Разумова // Архтоктурний вюник КНУБА, 2013. -Вип. 1. - 405 с.
7. Шуллер В. Конструкции высотных зданий / В. Шуллер. - М. : 1979. - 248 с.
8. Энгель Х. Несущие системы - М. : АСТ, 2007. - 300 с.
SUMMARY
Problem statement. One of the important problems of high-rise constructions is architectural classification of high-rise constructions. Nowadays this question is of a great importance for many architects. Division buildings into types is the basis for research and creation of normative base for their engineering. It is difficult to find distinct indications for type definition of multistory buildings and high-rise constructions. The research is an attempt to combine architectural forms with the knowledge of construction spatial characteristics along with original cogitations. [6].
Article analysis. Architectural typology of buildings and constructions systematize and create the basic principles of buildings and constructions engineering taking into account characteristics. Structural system is an interdependent combination of vertical and horizontal supporting constructions of the building, which provide structural solidity, toughness and firmness. Author develops the structure of design-built systems and exteriority (fig.1).
There are five main building structural systems - tensioned, wall construction (frameless, diaphragm), shell, barreled, volume-blocked [2]. In accordance to the used type of vertical supporting constructions (T. G. Maklakova's analysis), there are four main building structural systems - frame, wall, barreled and shell [4].
Change of force direction is defined as the height - active-height frame constructions, the constructions where the load is divided vertically. They can be: barreled, frame, bridge and shell (fig. 2) [8].
Object of the article. The notion typology is the method of scientific cognition, which is based on the separating system objects and their groups with the help of generalized model or type. Supporting construction has the main and forming position in architecture [6]. Knowledge of supporting construction principles can give architects and engineers an opportunity to take part in the process of modern surroundings.
A lot of authors do not include volume-blocked system into the main construction systems, they think that it is not widely used. But nowadays the buildings construction using volume-blocks is widely used.
Conclusions. The typology opens out sociological, ideological, functional, constructional and technical, economic, architectural and artistic demands. The knowing of the main constructional systems and combining them is the tool for creation forms and space with the purpose to create the territory for people.
Modern volume blocks are not the functional part but full module consisting of multilevel flat, groups of flats. With the help of materials and technologies they can have difficult forms and provide regional recognizability.
Knowing of construction frame systems give us an opportunity to cross a line of well-known constructions and create non-traditional forms, forms of time.
REFERENCES
1. Bol'shakov V. Y. Rekonstruktsyya zhyloho doma s nadstroykoy эtazhey po ulytse Batumskoy, 10: ucheb. posob. / V. Y. Bol'shakov, O. V. Razumova. - D., 2003. - 188 s.
2. Ezhov V. Y. Arkhytekturno-konstruktyvnye systemy hrazhdanskykh zdanyy / V. Y. Ezhov, O. S. Sleptsov. - K. : Art ek, 1998. - 331 s.
3. Kalebo V. Kamennye pyramydy Azyy: zhurnal «Vysotnye zdanyya»/ V. Kalebo. - M. : 2013. - № 2. - S. 40 - 66.
4. Maklakova T. H. Vysotnye zdanyya / T. H. Maklakova. - M. : 2008. - 160 s.
5. Razumova O. V. Trubobetonnyy karkas - ratsyonal'nyy vybor pry proektyrovanyy vysotnykh zdanyy // Visnyk PDABA - D., 2008. - № 1. - 189 s.
6. Razumova O. V. Ob «emno-prostranstvennye bloky v sovremennom formoobrazovanyy mnoho ehtazhnykh y vysotnykh zdanyy / O. V. Razumova // Arkhitekturnyy visnyk KNUBA, 2013. -Vyp. 1. - 405 s.
7. Shuller V. Konstruktsyy vysotnykh zdanyy / V. Shuller. - M., 1979. - 248 s.
8. Enghel' Kh. Nesushchye systemw - M., AST, 2007. - 300 s.
