CC BY
44вода Д.П. Шипова 1852 года, на основе анализа территории / О.В. Лапина // Приволжский научный журнал. - 2020. - № 1. -С. 219-225. - иКЬ: http://pnj.nngasu.ru/about/vacancies.php (дата обращения: 24.04.2020). - Текст: электронный.
4. Лапина О.В. Взгляд на проблему выбора новой функции памятников промышленной архитектуры / О.В. Лапина // Наука, образование и экспериментальное проектирование в МАРХИ: тезисы докладов международной научно-практической конференции, 6-10 апреля 2020 г. Том 2 / Московский архитектурный институт. - Москва: МАРХИ, 2020. - С. 515-517.
5. Об объектах культурного наследия (памятниках истории и культуры) народов Российской Федерации: Федеральный закон от 25.06.2002 N 73-Ф3 (ред. от 13.07.2015) // Собрание законодательств РФ. - Выпуск № 26. - Ст. 2519. - Москва: Кремль, 2002.
6. Памятники архитектуры Костромской области: Каталог / Ком. по делам культуры и искусства администрации Костром. обл., Гос. науч.-произв. центр по сохранению, реставрации и ис-польз. ист.-культур. наследия; под общ. ред. В.Б. Корозина. -Кострома, 1996. - Вып. 1, Ч. 1: г. Кострома / В.П. Выголов [и др.]. - 1996. - 363 с.: ил.
7. Памятники архитектуры Костромской области: Каталог / Ком. по делам культуры и искусства администрации Костром. обл.,
Гос. науч.-произв. центр по сохранению, реставрации и ис-польз. ист.-культур. наследия; под общ. ред. В.Б. Корозина. -Кострома, 1996. - Вып. 1, Ч. 2: г. Кострома / В.П. Выголов [и др.]. - 1997. - 309 с.: ил.
8. Титова Л.О. Архитектурные сценарии конверсии объектов промышленного наследия: на примере текстильных предприятий 1822-1917 годов постройки в г. Москве: специальность 05.23.21 «Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности»: диссертация на соискание ученой степени кандидата архитектуры / Титова Людмила Олеговна; Московский архитектурный институт. -Москва, 2017. - 142 с.
9. Черкасов Г.Н. Памятники промышленной архитектуры Москвы / Г.Н. Черкасов // Развитие и реконструкция промышленных предприятий в исторических городах: Сборник материалов совещания в г. Ярославле. - Москва: Союз архитекторов России, 1990. - С. 67.
10. Яковлев А.А. Архитектурная адаптация индустриального наследия к новой функции: специальность 05.23.21 «Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции. архитектурной деятельности»: диссертация на соискание ученой степени кандидата архитектуры / Яковлев Андрей Андреевич. - Нижний Новгород, 2014. - 211 с.
Е.А. Мясникова DOI: 10.24411/9999-034A-2020-10098
E.A. Myasnikova
Архитектура-онлайн: управление режимами функционирования общественного здания
Online Architecture: functioning modes management of a public building
Ключевые слова: умная архитектура, виртуализация, полифункциональность, информационные технологии. Keywords: smart architecture, virtualization, polyfunctionality, information technology.
Аннотация. В статье рассмотрены некоторые аспекты оптимизации функционирования общественного здания в процессе эксплуатации. На современном уровне технологического развития архитектура способна оперативно реагировать на изменения социального и градостроительного контекста. Важной задачей управления режимами функционирования является определение стратегии взаимодействия между человеком и общественным зданием. В процессе дистанционной коммуникации архитектура может не только подстраиваться под актуальные запросы пользователей, но и влиять на них.
Abstract. The article discusses some aspects of optimizing the functioning modes of a public building during operation. At the current level of technological development, architecture is able to respond quickly to changes in the social and urban planning context. An important task of managing the functioning modes is to determine the strategy of interaction between a person and a public building. In the process of remote communication, the architecture can not only adapt to the current user requests, but also influence them.
Многие функциональные процессы стремительно развиваются в информационном пространстве: дистанционное образование, интернет-покупки, онлайн-банки, телемедицина и работа на дому прочно вошли в обиход современного человека. Виртуализация функций -это закономерный путь оптимизации городской ткани, для которой характерна неоднородность в распределении социальных и культурных благ. Архитектура общественных зданий реагирует на вызовы цифровой эры, но фрагментарно, на уровне отдельных уникальных объектов. Современность требует более решительных действий от профессионального сообщества. Необходимо выработать стратегию развития центров социальной активности, которая бы задавала ритм городской жизни, а не растворялась под давлением виртуального про-
странства. В связи с этим сегодня остро стоит вопрос: как архитекторы могут использовать потенциал цифровых медиатехнологий для управления функциональной структурой здания в режиме реального времени?
Концепция интеллектуальной архитектуры, способной реагировать на изменение окружающей среды и взаимодействовать с посетителями, прочно внедрилась в мировую теорию и практику. Формируется обширный пласт научных исследований и экспериментов, обращенных к вопросам организации адаптивных компонентов здания - оболочки, различных внутренних поверхностей и оборудования [4-8, 11]. Обобщая все многообразие проектных решений в области интеллектуальной архитектуры, можно выделить четыре аспекта внедрения цифровых технологий:
1) повышение энергоэффективности за счет оптимизации работы климатических систем;
2) формирование динамически изменяемого образа здания с помощью кинетических элементов, видео-и аудиоинсталляций;
3) обеспечение безопасности и контроля;
4) управление режимами функционирования.
Четвертый вектор развития интеллектуальной предметно-пространственной среды является приоритетной исследовательской задачей, поскольку на данный момент не выработан алгоритм синхронизации социальных процессов и функциональной программы объекта.
Тема приспособления функции здания к потребностям общества широко освещена в профессиональной литературе [1-3, 9, 10], однако в связи со становлением цифровой культуры требует актуализации. Такие крупные ученые, как С. Прайс, Дж. Фрейзер, Н. Негропонте, Б. Фуллер, рассматривали архитектуру как пользовательский интерфейс [12, 13, 15].
Когда британский академик архитектуры Дж. Фрейзер впервые использовал термин intelligent building (1979 г.), акцент ставился на способности здания самостоятельно понимать, что нужно посетителям, и даже побуждать их к действию. Интеллектуальность заключалась в непрерывном анализе происходящего, распознавании ситуации и самообучении системы. Преследовалась цель не только сделать среду более комфортной, но и развить в человеке творческое начало, предложив ему самые разнообразные практики. Продолжая идеи Дж. Фрейзера, можно сказать, что в действительно «умном» архитектурном объекте должно возникнуть «информационное ядро», отвечающее за работу всей структуры, и особенно важным компонентом выступает функциональная система, задача которой выходит за рамки простого перебора заданных архитектором режимов.
Однако даже сегодня знаковые современные объекты не преодолели этот порог. Полифункциональность, т.е. высокая концентрация и гибкость функций, - неотъемлемое качество общественных зданий Новейшего времени. Способы достижения полифункциональности известны - это универсализация помещений и возможность трансформации технологического оборудования и границ функциональных зон. Самые прогрессивные проекты общественных центров - например, «Гиперкуб», инновационный центр в Сколково (арх. бюро Bernaskoni), или Конференц-центр в кампусе Политехнической школы Лозанны (Швейцария, 2014 г., Richter Dahl Rocha & Associés) - имеют несколько режимов использования за счет быстрой реорганизации помещений. Здания автоматически создают комфортные условия, сокращая рутинные операции, которые прежде совершал посетитель. Такая архитектура регулярно адаптируется к разным мероприятиям и ситуациям, но она не способна «осознанно» повлиять на планы пользователя, воздействовать на траекторию его творческого развития, как хотели С. Прайс и Дж. Фрейзер.
Таким образом, в проектировании функциональной программы «интеллектуальной» архитектуры можно
выделить два уровня: базовый, включающий стандартные сценарии трансформации, и дополнительный, на котором здание оперативно отвечает на индивидуальные запросы и даже в некоторой мере их формирует. Рассмотрим подробнее путь от автоматизации некоторых процессов к способности архитектуры влиять на интерес пользователя к определенной функции, событию или процессу.
На уровне базовых изменений архитектору необходимо предусмотреть схемы трансформации пространства, заложить в проект сведения об изменении границ функциональных зон. Как правило, происходит циклическое объединение небольших пространств в более крупное в зависимости от численности мероприятия. Для этого используются разнообразные раздвижные перегородки, мобильные элементы мебели и оборудования. Интересное решение применено SANAA в здании Rolex Center, где почти нет стен, а барьером для акустического и визуального шума служат плавные переходы уровня пола и потолка.
Сложность проектирования базового уровня заключается в определении правил и точных параметров преобразования с поправкой на потребности стремительно меняющегося мира. Архитектор выстраивает решение на основе задания на проектирование и предпроектно-го анализа. Располагая социологическими сведениями о населении городского района, можно прогнозировать изменение востребованности определенных учреждений (детских садов, школ, библиотек, офисов, клубов и т.п.) и рассчитать их необходимое число для сбалансированной работы социальной инфраструктуры. Современным инструментом городского планирования является анализ больших данных. С помощью исследования разнообразных массивов информации можно точнее оценить потребности горожан.
Например, автор предлагает использовать аналитику посещаемости Google при проектировании базовых сценариев функционирования общественного центра. Были сопоставлены показатели посещаемости для различных объектов, характерные для будних и выходных дней. На рисунке 1 видно, как меняется востребованность функций с течением времени, в какой момент возникает пиковая нагрузка на структуру общественного центра. На это исследование можно опираться при составлении динамичной функциональной программы здания, чтобы сгладить периоды перегрузки и насытить объект дополнительными элементами в периоды покоя.
Таким образом, на базовом этапе проектирования архитектор формирует не единственное решение, а совокупность характерных состояний объекта и правила перехода между ними. Далее возникает ряд вопросов, связанных с взаимодействием здания с посетителями в режиме реального времени, т.е. на дополнительном уровне проектирования интеллектуальной архитектуры.
Как собирать данные в реальном времени?
Стремительная компьютеризация с 80-х гг. прошлого века стала мощнейшим двигателем преобразований во всех сферах жизнедеятельности. Как уже отме-
чено, сегодня многие функции (образование, работа, торговля, развлечение и пр.) частично перешли в виртуальное пространство, благодаря чему увеличилась мобильность горожан. Урбанисты и социологи указывают на возникновение временных дистанционных связей на основе общих увлечений, помимо отношений по принципу родственной или территориальной близости. В глобальной сети образуются сообщества единомышленников так, как это прежде происходило в библиотеках и клубах. Более того, интернет-площадки анализируют интересы пользователей и формируют новые связи между ними, активно вовлекают публику в дискуссию, предлагают релевантную информацию по смежным темам, - таким образом, сети способствуют развитию культурного капитала. Этот подход можно и нужно использовать в архитектуре общественных центров.
Современные общественные центры часто оснащены программно-аппаратными комплексами (СоиП:ВОХ, "Ма1сот и пр.), которые осуществляют сбор и обработку данных о посетителях. Это позволяет оценить посещаемость, характер аудитории, скорректировать маршруты движения. Представляется возможным более углубленное изучение местного населения, с тем чтобы выстроить прочные отношения между архитектурным объектом и горожанами и предвосхитить резкие скачки социального настроения. В профессиональной среде уже широко используется анализ социальных сетей и данных мобильных операторов [14].
Стоит ли архитектуре точно следовать пожеланиям пользователей?
Прежде, чем научить архитектуру анализировать увлечения пользователей, необходимо сформулировать основную стратегию изменения функциональной программы здания. Например, повышение уровня интереса к высокой культуре и науке; снижение экологической нагрузки на окружающую среду; сохранение традиционных ценностных ориентиров общества. В противном случае, если общественное здание будет полностью подстраиваться под запросы потребителей, оно превратится в очередной торгово-развлекательный центр.
Рис. 1. Изменение востребованности функций в течение суток: слева - будние дни, справа - выходные
Можно ли все предусмотреть заранее?
Существует масса факторов, которые не поддаются точному прогнозированию: резкое изменение погодных условий, кризисы в финансовой и политической сфере, технологические инновации. Подобные явления оказывают влияние на востребованность тех или иных функций общественного здания, но не могут быть учтены архитектором. Информационная система «умного» объекта должна уметь приспосабливаться к непредвиденным обстоятельствам. Следовательно, в поведенческий алгоритм необходимо включить элемент распознавания ситуации и обучения информационной системы здания на основе опыта взаимодействия с пользователями.
Таким образом, итогом дополнительного уровня планирования изменений функциональной программы является описание принципа работы информационной системы объекта, иерархии ее ключевых элементов и последовательности действий. Необходимо заложить основной вектор развития объекта, обозначить главную цель изменений функциональной структуры. Определяющим критерием оценки эффективности работы «умного» общественного здания должно быть соответствие текущего состояния искомому. Именно в этом случае архитектура выступает интерфейсом, который координирует индивидуальные запросы пользователей и приоритетное направление функционирования.
Таким образом, технологические инновации сделали возможным многофакторный анализ ситуации и согласованное действие элементов предметно-пространственной среды посредством дистанционных коммуникаций. В связи с этим в профессиональное поле архитектора входят элементы программирования, в том числе алгоритмизация поведения здания. Проектирование в четырех измерениях требует от специалиста дополнительных усилий.
Алгоритм управления режимами функционирования общественного здания содержит два уровня. Первый закладывается архитектором на этапе проектирования и описывает базовые режимы работы. Второй уровень настраивает функциональную программу объекта в процессе эксплуатации на основе непрерывного анализа контекста. Через удаленные коммуникации информационная система здания способна понять индивидуальные потребности и желания людей, объединить их в группы по интересам, возрасту, убеждениям, и предложить релевантные виды активности. Так возникнет в высшей степени гибкая структура, распознающая актуальную ситуацию для максимально эффективного функционирования архитектурного объекта.
Степень участия архитектора в разработке информационной системы здания может варьироваться в зависимости от профессиональных навыков. Как минимум, должны быть обозначены стабильные и изменяемые элементы планировочной структуры, границы трансформаций и основная стратегия преобразований.
Цифровая культура делает вызов профессии архитектора. Архитектура всегда будет играть организующую роль в жизни людей, помогать человеку реализовать свои возможности. Здания становится информацион-
ным интерфейсом, включающим новые шаблоны поведения. Стратегия организации постиндустриального общества включает логику индивидуального подхода вместо того, чтобы навязывать одинаковые услуги и объекты. Крайне важно найти верный путь развития идеи «умной» предметно-пространственной среды.
Список цитируемой литературы:
1. Архитектурное проектирование общественных зданий и сооружений: учебник для вузов / В.В. Адамович, Б.Г. Бархин, В.А. Ва-режкин [и др.]; под общ. ред. И.Е. Рожина, А.И. Урбаха. - 2-е изд. перераб. и доп. - Москва: Стройиздат, 1984. - 543 с.
2. Боженко И.А. Архитектурная среда полифункциональных общественных сооружений: (на примере западной и российской архитектуры): специальность 05.23.21 «Архитектура зданий и сооружений»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата архитектуры / Боженко Игорь Анатольевич. - Нижний Новгород, 2010. - 22 с.
3. Боков А.В. Многофункциональные комплексы и сооружения /
A.В. Боков. - Москва: Стройиздат, 1973. - 178 с.
4. ГагаринаЕ.С. Принципы адаптивности архитектурной среды на примере общественных пространств города: специальность 05.23.20 «Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия»: диссертация на соискание ученой степени кандидата архитектуры / Гагарина Екатерина Сергеевна. - Москва, 2019. - 232 с.
5. Комаров Н.М. Управление инженерными системами интеллектуального здания с использованием технологий информационного и инфографического моделирования / Н.М. Комаров,
B.Г. Жаров // Сервис plus. - 2013. - №2. - С. 74-81.
6. Пименова Е.В. Трансформация в архитектуре уникальных общественных зданий / Е.В. Пименова, В.И. Шумейко // Инженерный вестник Дона. - 2016. - №4. - URL: http://ivdon.
ru/uploads/article/pdf/IVD_213_Pimenova_EV_Shumeiko_ VI.pdf_bc3dc169df.pdf (дата обращения: 20.04.2020). - Текст: электронный.
7. Птичникова Г.А. Медиаархитектура как феномен современной культуры / Г.А. Птичникова, О.В. Черничкина // Социология города. - 2018. - № 3. - С. 5-24.
8. Табунщиков Ю.А. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий / Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач. - Москва: АВОК-ПРЕСС, 2015. - 204 с.
9. Тетиор А.Н. Полифункциональные территории, здания и сооружения: учебное пособие / А.Н. Тетиор; М-во сельского хоз-ва Российской Федерации, Федеральное гос. образовательное учреждение высш. проф. образования «Московский гос. ун-т природообустройства». - Москва: МГУП, 2008. - 314 с.: ил. -ISBN 978-5-89231-242-4.
10. Урбах А.И. Новые тенденции в архитектуре общественных центров / А.И. Урбах, В.Б. Хорошилов // Обзорная информация. - Москва: ВНИИТАГ, 1990. - Вып. 4.
11. Холодова Л.П. Концепты современной теории архитектуры / Л.П. Холодова, В.Н. Бабич, Я.К. Янкова, С.С. Жуйков // Архитектон: известия вузов. - 2010. - № 31. - URL: http:// archvuz.ru/2010_3/1 (дата обращения: 20.04.2020). - Текст: электронный.
12. Frazer, J. An Evolutionary Architecture / J. Frazer. - London: Architectural Association, 1995. - 128 p. - URL: https://issuu.com/ aaschool/docs/an-evolutionary-architecture-webocr (дата обращения: 20.04.2020). - Текст: электронный.
13. Fuller, R.B. Critical Path / R.B. Fuller. - New York: St-Martins Press, 1981. - 471 p.
14. Habidatum: [official website]. - URL: https://habidatum.com (date access: 18.04.2020).
15. Negroponte, N. Soft Architecture Machines / N. Negroponte. -Cambridge & London: The MIT Press, 1975. - 239 p.
Ф.Ш. Насырова DOI: 10.24411/9999-034A-2020-10099
F.S. Nasyrova
Вертикальные фермы в проектах жилых зданий современных архитектурных бюро Vertical farms in residential building projects designed by modern architectural bureaus
Ключевые слова: вертикальные фермы, современное жилье, устойчивая архитектура. Keywords: vertical farms, modern habitat, sustainable architecture.
Аннотация: В данной статье рассматриваются проекты жилых зданий с вертикальными фермами. Выявлены два основных типа: жилые дома с индивидуальными экомодулями и жилые дома с общим пространством для выращивания продуктов питания. Приводится классификация вертикальных ферм по способу их размещения в жилых зданиях.
Abstract: This article focuses on vertical farms and gardens projects, in residential buildings, serve for agricultural purposes. Two main types of housing identified: apartment house with individual eco-module and apartment house with common space for growing food. Vertical farm classification by methods of their placement in residential buildings is given.
Производство растительных культур с использованием химикатов для стабильного выращивания, включая способы упаковки и транспортировки продуктов питания, а также методы утилизации отходов, на сегодняшний день являются неэкологичными и влияют на состояние здоровье населения в целом. Поэтому определение методов создания и распределения пищевых продуктов становится необходимой задачей для рассмотрения в глобальном масштабе.
Проектирование и строительство вертикальных ферм и зданий с возможностями для ведения сельского хо-
зяйства нацелено на предотвращение нанесения ущерба окружающей среде, снижение транспортной нагрузки на города и получение экологически чистых продуктов питания.
Вертикальная ферма - это здание или его часть (крыша, фасад, атриум), в котором за счет ярусного расположения плоскостей для выращивания, при небольшой площади основания и достаточной высоте, становится возможным размещение целого агропромышленного комплекса.
Современные архитекторы предлагают обратиться к вопросу строительства вертикальных ферм в урбани-
