CC BY
69
УДК 624.01
БАЛАКИНА АЛЕВТИНА ЕВГЕНЬЕВНА, канд. архит., профессор, balakina@gmail. com
ГАЗАРЯН РУБЕН КАМОЕВИЧ, аспирант, gazaryan. r. k@gmail. com
Московский государственный строительный университет,
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26
АДАПТИВНАЯ ПЛАНИРОВОЧНАЯ СТРУКТУРА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ЦЕНТРОВ
В статье рассмотрены основные принципы формирования универсальной архитектуры, выявлены причины ее эволюционного перехода от статичной формы к динамической. Рассмотрены теоретические и методические вопросы, а также аспекты и перспективы использования гибких архитектурных систем в современной практике проектирования. Охарактеризованы типы разделения внутреннего пространства здания. Обоснована практическая необходимость и эффективность теории адаптивной архитектуры в будущем.
Ключевые слова: архитектурная адаптивность; универсальность; модульность; кластер; унификация; типизация; стандартизация; информатизация; информационное моделирование и параметризация зданий.
BALAKINA, ALEVTINA EUGENJEVNA, Cand. of arch. sc., prof.,
balakina@gmail. com
GAZARYAN, RUBEN KAMOEVICH, P.G.,
gazaryan. r. k@gmail. com
Moscow State Building University,
26 Yaroslavskoe highway, Moscow, 129337, Russia
ADAPTIVE PLANNING STRUCTURE OF THE SCIENTIFIC-RESEARCH CENTERS
The main principles of formation of universal architectire are considered in the article; the causes of its evolutionary transition from a static form to a dynamic one are revealed. Theoretical and methodical problems and also aspects and perspectives of use of flexible architectural systems in modern practice of designing are considered. Types of dividing the internal space of a building are characterized. Practical necessity and efficiency of the theory of adaptive architecture for the future is proved.
Keywords: architectural adaptability; flexibility; modularity; cluster; standardization; type design practice; standardization; information support; information modeling and parameterization of buildings.
Важнейшим компонентом производственной сферы страны является проектирование объектов капитального строительства.
Система проектирования, включающая многочисленные коллективы инженеров, учёных, рабочих, миллиардные фонды осваиваемых капиталовложений, развивающуюся техническую и материальную базы, способствует научно-техническому прогрессу. Это движение определяет характер многих сопутствующих явлений в развитии самого проектно-сметного дела: ком-
© А.Е. Балакина, Р.К. Газарян, 2012
плексную автоматизацию и механизацию производственных и вспомогательных процессов, перестройку систем управления и организации, их техническое и методическое перевооружение.
Перемены, происходящие в системе проектирования, создают ряд комплексных проблем, связанных с совершенствованием материально-пространственной инфраструктуры производства и условий, в которых трудится человек.
На смену массовому вводу в эксплуатацию зданий, удовлетворяющих острую потребность в площади проектных организаций, встают проблемы технологического перевооружения существующих зданий и нового строительства, ориентированного на нестабильные функциональные структуры и тотальное внедрение автоматизированных систем. Решению их поможет знакомство с довольно развитой зарубежной практикой проектирования и строительства административных зданий, особенно в аспекте гибкости планировочных систем, т. к. именно на этом уровне сосредоточен главный узел противоречий между автоматизированной функцией и зданием в целом.
Проблема гибкости зданий и комплексов различных типологических составов достаточно широко освещена в специальной литературе, но гибкость зданий, ориентированная на проектное производство, особенно в условиях его автоматизации, до сих пор не рассматривалась.
Принимая во внимание характер и глубину происходящих перемен в проектном комплексе, эту проблему следует считать перспективной, нацеленной на новое качественное состояние в организации и технологии проектирования, причем по мере интенсификации производства ее значение и роль будут возрастать.
Исключительно большое значение в этом вопросе имеют также методическая и теоретическая области, поскольку здесь затрагиваются междисциплинарные отношения, состояние которых регулируется системотехническими процедурами, во многом выходящими за рамки чисто технических приемов и средств.
Нет ясности в оценке и самом понимании этого свойства строительных структур, поэтому необходимо определить понятие «гибкость», выявить условия, при которых она достигается. Кроме того, следует определить, как ее конструировать и какими единицами измерять. Ответы на эти вопросы закладывают необходимый методический фундамент для дальнейших практических разработок.
Следует отметить значительный разрыв в научно-методическом обеспечении проблемы гибкости строительных структур в нашей стране и за рубежом. Отечественные разработки носят локальный характер как в типологическом плане (они посвящены в основном зданиям НИИ, лабораторных корпусов и промышленных предприятий), так и в отношении учета различных аспектов (внимание сосредоточивается в основном на характеристиках строительной оболочки объекта). Работы по этой проблематике представлены трудами Ги-проНИИ АН СССР, ЦНИИ промышленных зданий, МИСИ им. В.В. Куйбышева, ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева.
За рубежом отсутствует жесткое типологическое деление объектов в границах широкого класса административных зданий (office building). Зда-
ния проектных организаций в чистом виде встречаются крайне редко. Проектирование в большинстве случаев реализуется в составе сложных производственных систем крупных корпораций и объединений, поэтому проектные подразделения размещаются в зданиях главных управлений фирм, в кооперированных и производственных зданиях. Кроме того, малые проектные бюро и фирмы, как правило, не строят отдельных зданий, а приспосабливают для своих нужд существующие или арендуют помещения в объектах многопрофильного назначения.
Такая практика обладает многими достоинствами, например, не создаются преграды для различных форм интеграции и саморазвития функциональных структур. Если учесть, что проектная функция объединяет проектирование, управление, информационную и техническую работы, то следует признать, что однозначная типологическая ориентация здания проектных организаций носит искусственный характер.
Эти соображения позволили расширить типологические границы рассматриваемых объектов и привести примеры из смежных областей, где реализуются виды деятельности, характерные для проектного комплекса или аналогичные ему.
Существенно то, что в настоящее время практика проектирования зданий проектных организаций фактически лишена методического обеспечения и базируется исключительно на действующих нормативных документах (СНиП П-83-78 и НП 7.2.4-73). В них содержится устаревшая информация, а гибкость как таковая даже не рассматривается.
Теоретические и методические вопросы гибкости архитектурных систем
Проблема гибкости строительных объектов не нова, но в публикациях последних лет она поднимается довольно редко. Создается впечатление, что после бума вокруг «архитектурной гибкости» 60-70-х гг. она перестала занимать внимание проектировщиков. Однако изучение зарубежной практики показывает, что не возникает необходимости доказывать те или иные преимущества этого свойства зданий как такового: при строительстве зданий решаются текущие технические вопросы гибкости.
В отечественной практике сложилась иная ситуация. Эта проблема, имевшая широкое освещение в теоретических трудах, так и осталась методическим упражнением. Разбор причин, приведших к такому положению, необходимо начать с анализа теории и методологии гибкости, поскольку на этом уровне рассмотрения проблемы выявляются общие закономерности и мотивация. Рассмотрение теоретического опыта невозможно без расширения типологических границ: методы и формы достижения гибкости в зданиях научных лабораторий, промышленных предприятий, учебных заведений могут обогатить практику проектирования зданий проектных организаций.
В отечественных публикациях часто совмещаются понятия «строительная гибкость» как свойство зданий адаптироваться к изменениям функции в процессе эксплуатации и «гибкость, реализуемая в процессе проектирования зданий», т. е. при вариантном проектировании, свободной, гибкой компоновке
планов из каких-либо стандартных блоков. При вариантном проектировании может получиться объект, не приспособленный для внутренних изменений.
Существует ряд классификаций этого свойства зданий. В частности, чешский архитектор М. 8у1ЬНкоуа-Ко1гшапоуа предложила систему понятий: строительная гибкость - это возможность приспособления здания к изменившимся условиям эксплуатации путем пространственно-функциональных или конструктивно-технологических заранее предусмотренных мероприятий и подразделение ее на внешнюю и внутреннюю.
Первая разновидность гибкости предусматривает либо перемещение здания, либо его расширение, которое в свою очередь может проводиться путем горизонтальных или вертикальных достроек здания. Вторая разновидность гибкости образует две: характеристика здания по степени гибкости проектных решений; изменения характера использования пространства. Изменение членений пространства можно подразделить:
- на универсальные;
- вариабельные;
- негибкие;
- легко и регулярно осуществимые;
- легко осуществимые или требующие некоторых перемещений, но без переделки системы инженерного оборудования;
- требующие перемещений, добавлений или нарушающие систему инженерного оборудования;
- не требующие;
- не требующие или легко осуществимые (без изменения несущих конструкций);
- затруднительные, требующие перестройки.
Структурные формы здания - универсального и вариабельного использования: универсальное здание реализует возможность многоцелевого использования без конструктивных изменений. Вариабельное - возможность быстро и легко изменять членения внутреннего пространства путем перемещения, удаления или добавления различных несущих строительных конструкций - перегородок, стен и т. д.
Несмотря на то, что приведено описание практически всех возможных приспособлений здания, свойство гибкости рассмотрено только по двум позициям, а этого недостаточно для создания рациональной системы понятий.
Аналогичный недостаток - слишком высокий уровень обобщения - характерен и для предложений И.С. Богдановича [1], который вывел фактически две устойчивые формы гибких строительных структур: универсальное пространство и систему типа «ткань - каркас».
Высокий уровень обобщения в этих классификациях объясняется, возможно, стремлением описать объект целиком, в виде интегрированной структуры основных подсистем здания.
Более дифференцированный анализ строительной гибкости проведен В.С. Нагинской. Она определяет гибкость как свойство здания приспосабливаться к изменениям в процессе развития технологии. Однако в этом определении не указаны другие причины, вызывающие гибкость, что накладывает
некоторые ограничения на анализ структурных свойств объекта. Тем не менее в работе отмечается многофакторный характер этого свойства, но описание его и стремление заложить его в проект затруднено из-за отсутствия нужных критериев.
В.С. Нагинская предлагает использовать систему качественных критериев, а также применять язык словесного описания объекта в профессиональных терминах для решения определенной проектной задачи. Это требование обусловлено тем, что решение сложных проблем не может опираться только на количественные критерии и математический аппарат, что поиск оптимальных проектных решений часто носит характер субъективно-личностный и интуитивный.
Сложный многофакторный характер строительной гибкости требует учета всех критериев, входящих в это понятие, а для выбора того или иного варианта необходима фиксация различных значений каждого критерия с позиций «хорошо-плохо».
Этой цели служат шкалы качественных критериев, которые отражают полярные значения и весь промежуточный род значений, градуированный в зависимости от цели анализа. Предложена структура качественных критериев по группе свойств, отражающих гибкость объекта, которая раскладывает общую характеристику на ряд иерархических подуровней, организованных в виде дерева целей. Представлены качественные критерии гибкости низшего уровня иерархии структуры: по сетке колонн, по перегородкам, по зонам вертикальных коммуникаций.
Предложения В.С. Нагинской представляют интерес для конкретной работы над реальными объектами, поскольку для этого в них содержится аналитическая и методическая база. Наполнение ее конкретным типологическим содержанием, как это и рекомендуется в работе, должно проводиться адресно в зависимости от структурных характеристик объекта и тех проектных задач, которые ставит перед собой проектировщик. Иными словами, знания о степени и формах реализации гибкости в таких объектах, как здания проектных организаций, должны формироваться в границах соответствующей типологической дисциплины.
Зарубежная теория и практика строительства административных зданий, активно реализующая гибкие строительные структуры, может дать импульс для получения соответствующих знаний в области типологии зданий проектных организаций.
Судя по последним публикациям, в теории и практике проектирования административных зданий до сих пор идет тяжелый процесс освобождения от доктрин ортодоксального функционализма, от тех идей, которые разрабатывались в рамках СИАМ под руководством Ле Корбюзье, В. Гропиуса, Мис ван дер Роэ и других [2]. Функционализм провозглашал идею стабильности строительной структуры здания и подчинения ей как основной ценности архитектурного объекта всех аспектов построения пространства и функции. Английский архитектор J. Worthington проливает свет на концептуальную атмосферу эпохи функционализма [3]. В начале 60-х гг. здания понимались как некая тотальность, где раковина умывальника была столь же незыблемой, как
и конструкции самого здания. Они, казалось, говорили сами за себя, и пользователь должен был подделываться под их требования.
На дополнительное и очень важное следствие идеи стабильности указывает СЬ. 1епк8, который считает, что одной из главных догм, провозглашенных Ле Корбюзье и В. Гропиусом, была необходимость проектировать инвариантные архетипы, «стандарты» или типы-объекты, которые затем бесконечно тиражируются массовым производством для всего общества. Это оправдывалось ссылками на экономику, социологию и дарвиновскую теорию эволюционного развития, которая интерпретировалась как поиск наиболее устойчивой функционально-пространственной формы, способной противостоять бурному волнению общественной жизни.
Идея стабильности - не просто теоретическая дисциплина, она должна рассматриваться как руководящий программный материал, в значительной степени повлиявший на строительную практику не только за рубежом, но и в нашей стране.
После того как отечественное строительное производство было переориентировано на индустриальные методы и массовый ввод в эксплуатацию жилых, общественных и промышленных зданий, в сознании проектировщиков идея архетипа, определяющего оптимальный для данного периода уровень функционально-пространственных, технологических и экономических решений, стала доминирующей. Фактически вся отечественная проектностроительная система нацелена на создание типовых проектов чисто функ-ционалистического толка - с жесткой интеграцией функциональных, конструктивных и инженерно-технических систем.
Сам процесс проектирования часто оторван от анализа функциональной конкретики, поскольку основан на статистически выведенных структурных соотношениях и абстрактных заданиях на проектирование зданий «вообще».
Это приводит к тому, что после ввода такого здания в эксплуатацию организация или учреждение оказывается перед необходимостью подделываться под предлагаемую структуру и, более того, по мере собственного развития ликвидировать появляющиеся конфликты в пространственных и инженернотехнических параметрах здания за счет «внутренней» адаптации: перенаселения помещений, их неприспособленности к специальным функциям, поднайма дополнительной площади в нежилом фонде и т. д.
Все эти беды отечественной практики сохраняются до настоящего времени и имеют тенденцию к росту под влиянием автоматизации и структурной реорганизации проектного производства.
Аналогичные проблемы взаимодействия функции и формы здания, с которыми столкнулись архитекторы развитых капиталистических стран, породили на первых этапах концептуальной революции 60-х гг. появление мощного альтернативного движения - структурализма. В его русле отмечаются отдельные течения или ветви: французская (Ж. Кандилис), японская (К. Тангэ), голландская (А. Ван Эйк, Г. Хергцбергер) и др.
Яркие архитектурные эксперименты этого периода носили печать немотивированной, «чистой» игры в гибкость и полифункциональность объекта. Упор делался на структурное расчленение и соподчинение элементов, выяв-
ление коммуникационных связей, умножение и развертывание в пространстве однородных или подобных единиц, их «растворение» в общем контексте сложного архитектурного целого [4].
Приемы и методы, ставшие самоцелью и доведенные до логического абсолюта, в итоге дискредитировали многие собственные завоевания и постепенно (к середине 70 - и началу 80-х гг.) уступили место лидера экспериментам постмодернистского, неоклассического (рационалистического) и техни-цистического толка. Структурализм как модное течение умер, однако как метод не только не пострадал, но и упрочил свои позиции.
Во-первых, это связано с перенесением области типологической реализации этих методов на объекты, в которых структурный синтез вытекает из природы функциональных процессов: если вначале структурализм оперировал жилыми зданиями, общественными центрами и пространствами, то впоследствии главными его объектами стали промышленные, научные и административные здания.
Во-вторых, методы структурного анализа и синтеза являются главным операциональным аппаратом в кибернетических системах, которые активно внедряются в проектную практику.
В-третьих, структурное описание объекта проектирования в виде совокупности элементов и связей представляет собой информационно-логическую базу для системотехнических процедур - единственную возможность оперировать сложными, развивающимися архитектурными системами. Последнее качество создает реальную предпосылку для проектирования и строительства гибких (адаптирующихся, эволюционирующих и т. д.) зданий и сооружений.
Анализ отечественной практики проектирования и строительства зданий проектных организаций, проведенный в ЦНИИЭП им. Б. С. Мезенцева, показал, что в подавляющем большинстве примеров планировочная структура и инженерно-строительные решения не приспособлены для функционального развития.
Элементы, разделяющие пространства несущими или исполненными в жестких строительных конструкциях стенами, инженерные сети не приспособлены для переналадки, а рассчитаны исключительно на конкретный набор помещений с жестко заданными параметрами среды и часто интегрированы со строительными конструкциями. Следствием этого становится невозможность структурных преобразований в процессе развития организации без резкого ухудшения состояния рабочей среды, без значительных материальных затрат на приспособление помещений для новых технологических операций.
Зарубежная практика строительства демонстрирует значительное разнообразие в технических видах переналаживаемого инженерного оборудования и способах его прокладки и размещения. В зданиях с узким корпусом наиболее распространенными в последнее время являются внешнее (по периметру) и внутреннее (вдоль основных трасс коммуникаций) разведение основных каналов и различные варианты подпольного или потолочного разведения оконечных сетей в помещениях.
Прогресс в области проектирования и строительства зданий для проектных организаций в нашей стране может быть достигнут при изменении идео-
логии в проектно-строительном комплексе и при переходе от проектирования функционально однозначных зданий или типовых блок-секций к созданию универсальных в рамках типологии зданий управления и информации инженерно-строительных структур многоцелевого назначения.
Строительство универсализированных и многофункциональных зданий и комплексов с возможностью переналадки их строительных и инженерных решений в процессе эксплуатации, а также реализации перманентного проектирования функциональных и планировочных систем этих объектов позволит осуществить схему саморазвития функции в условиях постоянного удовлетворения ее меняющихся требований.
Для реализации такой схемы в отечественной научно-методической практике сложились следующие предпосылки:
- создается методическая база для системного описания и конструирования организационно-технологических структур проектной деятельности, а также для контроля и управления их развитием в процессе функционирования (ЦНИИПроект, отраслевые научно-методические центры);
- формируются основы нового подхода к типизации элементов зданий проектных организаций на базе дифференциации их подсистем (ЦНИИЭП им. Б. С. Мезенцева).
Такой подход подразумевает разукрупнение подсистем до уровней элементов, обладающих относительной устойчивостью, их оптимизацию и типизацию, а также методику соединения их в кратко-, средне- и долгоживущие образования. Это позволит создавать архитектурные организмы, развивающиеся во времени и имеющие на каждом этапе высокое функциональное и эксплуатационное качество.
Перспективы гибких планировочных систем очень широки, особенно на территории нашей страны, т. к. этот аспект проектирования довольно долго не учитывался нашей проектной школой, в то время как в развитых странах Запада вопросы экономической рентабельности просто подтолкнули инвесторов к поиску таких проектных решений, которые помогли бы снизить их риски в процессе поиска наилучшего функционального применения их зданиям.
Эта экономическая особенность очень сильно изменила облик и философию архитектуры зданий научно-исследовательских центров, т. к. постоянное изменение и совершенствование технологий, особенно информационных, привели к тому, что научно-исследовательские центры постепенно превращаются в современные вычислительные комплексы. Эта тенденция породила на Западе даже новый тип здания: дата центр. Высокая информатизация подразумевает высокую адаптивность архитектуры здания, т. к. регулярно изменяющаяся технологическая база центра вынуждает адаптировать архитектуру под требования технологии.
Теория адаптивности имеет гораздо больше аспектов и вопросов проектирования, поэтому необходимо создавать научно-методическую базу, способствующую развитию адаптивной архитектуры в нашей стране.
К сожалению, отечественная практика в данном вопросе отстает, и разработка отечественной методики позволила бы качественно поднять уровень проектирования, строительного производства и эффективности использования
ресурсов в нашей стране. Наиболее ярким примером подобного проектирования можно назвать пилотный проект так называемой отечественной кремниевой долины «Сколково».
Библиографический список
1. Богданович, И.С. Здания научного назначения в условиях возрастающей мобильности процессов научно-исследовательской деятельности / И.С. Богданович // Сб. науч. тр. ГипроНИИ АН СССР. - М. : Наука, 1983. - С. 28-36.
2. Luchinge, A. Structuralismus im Architecture und Stadtensbau / A. Luchinge. - Stuttgart, 1981.
3. Worthington, J. Architecture enhanced by process / J. Worthington // Architect's Journal. -1984. - January. - P. 49-51.
4. Рябушия, A.B. Творческие противоречия в новейшей архитектуре Запада / A.B. Рябушия, A.H. Шукурова. - М. : Стройиздат, 1986. - С. 24.
