CC BY
15
Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2023. Т. 25. № 3. С. 39-53.
ISSN 1607-1859 (для печатной версии) ISSN 2310-0044 (для электронной версии)
Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta -Journal of Construction and Architecture. 2023; 25 (3): 39-53. Print ISSN 1607-1859 Online ISSN 2310-0044
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ УДК 712.3(510)
DOI: 10.31675/1607-1859-2023-25-3-39-53 EDN: YSYCUK
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛАНИРОВОЧНОЙ СТРУКТУРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИХ СХЕМ И ИНСТРУМЕНТОВ ТЕОРИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО СИНТАКСИСА
Дмитрий Сергеевич Целуйко, Арина Романовна Кирпо
Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, Россия
Аннотация. В статье проанализированы три проекта объектов общественного питания (кафе на 75 человек), выполненных по идентичному техническому заданию, при помощи инструментов пространственного синтаксиса. В первой части дана общая характеристика работы и обзор литературы. Рассмотрены различные подходы к исследованию пространства как целостной структуры. Исследованы работы ученых по данной тематике, как отечественных, так и зарубежных, на основании чего выбран один из точных математических инструментов для анализа планировочной структуры. В работе приведены критерии, по которым будет оцениваться эффективность каждой планировочной структуры. Описан процесс создания графоаналитической модели каждого из примеров. В рамках синтаксического анализа основными величинами являются энтропия и интеграция, также приведен ступенчатый анализ глубины - j-граф. После описания результатов анализа каждого из объектов дано заключение.
Актуальность исследования состоит в разработке нового подхода к анализу планировочных структур с помощью инструментов пространственного синтаксиса и в выявлении наиболее структурированного пространства на основе результатов исследования.
Цель работы: выявление сходств и различий среди трех планировок, созданных по одинаковому техническому заданию, для изучения нюансов и особенностей проектирования, которые могут быть недоступны проектировщику без использования синтаксического анализа.
Методы: анализ источников и литературы по теме исследования; метод графоаналитического анализа; метод компьютерного моделирования; метод синтаксического анализа.
Результаты: подробно разобран метод синтаксического анализа с подбором инструментов и пространственных величин, подходящих именно для данных объектов. Описаны критерии и условия оценки эффективности планировочной структуры. Обозначен дальнейший вектор работ и показан потенциал синтаксического анализа как метода предпроектной оценки работы.
Ключевые слова: архитектура, кафе, планировочная структура, анализ, пространство, граф, графоаналитический метод, Rhinoceros, Grasshopper
Для цитирования: Целуйко Д.С., Кирпо А.Р. Исследование характеристик планировочной структуры с использованием графоаналитических схем и инструментов теории пространственного синтаксиса // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2023. Т. 25. № 3. С. 39-53. DOI: 10.31675/1607-1859-2023-25-3-39-53. EDN: YSYCUK
© Целуйко Д.С., Кирпо А.Р., 2023
ORIGINAL ARTICLE
GRAPH-ANALYTIC MODELS AND SPACE SYNTAX TOOLS FOR PLANNING STRUCTURE CHARACTERIZATION
Dmitrii S. Tseluiko, Arina R. Kirpo
Pacific National University, Khabarovsk, Russia
Abstract. Purpose: The aim of the work is to identify the similarity and difference between three layouts created by the same technical specifications in order to study the design parameters, which may be inaccessible to the designer without the syntactic analysis.
Methodology/approach: Different approaches are considered in relation to space as an integral structure. Entropy and integration are used for the syntactic analysis, and j-graph is used for the stepwise depth analysis. Investigated are different works, and the precise mathematical tools for the analysis of the planning structure are chosen. The paper proposes the criteria evaluation of the effectiveness of each planning structure. A graph-analytic model is created.
Research findings: The method of parsing is explained in detail, with the selection of tools and spatial values that are appropriate for the objects in question. Criteria and conditions for evaluating the planning structure effectiveness are described. A further vector of work is outlined and the potential of syntactic analysis as a method of pre-project evaluation of work is shown.
Originality: The paper proposes the criteria evaluation of the planning structure effectiveness. A graph-analytic model is created.
Keywords: architecture, planning structure, analysis, space, graph, graph-analytic model, Rhinoceros, Grasshopper
For citation: Tseluiko D.S., Kirpo A.R. Graph-analytic models and space syntax tools for planning structure characterization. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta - Journal of Construction and Architecture. 2023; 25 (3): 39-53. DOI: 10.31675/1607-1859-2023-25-3-39-53. EDN: YSYCUK
Введение
Для проектирования зданий общественного питания в Российской Федерации существует множество нормативных документов, описывающих конструктивные, пожарные, инженерные и прочие части здания. Но практически нигде не сказано о структурном наполнении, топологических связях, соотношении основных блоков проекта и внутренних помещений между собой. Однако именно этот аспект во многом может определить эффективность планировочной структуры. Внутри здания происходит множество процессов: загрузка продуктов, сортировка, приготовление пищи, подача блюд и т. д., все это требует определенной последовательности расположения помещений. При этом в рамках строительных норм и правил, технологических процессов существует большое количество вариаций размещения пространств. В таких ситуациях архитектор опирается на свой опыт, который позволяет ему компактно и эффективно расположить все элементы структуры.
Синтаксический анализ
В современном мире опыт архитектора по эффективному планированию помещений может иметь математическое выражение в виде цифр, одним из таких способов для анализа и инструментом планирования является теория пространственного синтаксиса. Краткая история восприятия пространства, резуль-
татом эволюции которой стала теория пространственного синтаксиса, была описана ранее [2]. На основе исследованного материала в настоящей статье будет затронута в большей мере аналитическая часть теории синтаксиса. Конфигурационный (синтаксический) анализ, представленный методом пространственного синтаксиса, позволяет моделировать город, который связывает интуицию и науку, его можно использовать для проектирования и планирования городов, а также в исследовательских целях [6, 7, 8]. Разработанный Биллом Хиллером и его коллегами из Университетского колледжа Лондона, он применяется в урбанистике с 1980-х гг. Этот метод состоит из расчета конфигурационных пространственных отношений в искусственных средах.
Метод пространственного синтаксиса может применяться к широкому диапазону масштабов и уровней в исследовании искусственной среды Б. Хал-лера, С. Ииды и В. Нес - от архитектурного пространства до уровня мегаполиса [7, 9, 15, 16]. Различные научные работы по раскрытию потенциала пространственного синтаксиса сводятся к описанию базовых понятий, в их числе регрессионная модель (Б. Халлер А. Пэн [10]), расширенная осевая линия, включающая трехмерные топографические изменения в пространстве (Ю. Асами, А. Ку-бат [4]), или использование пространственного синтаксиса в трехмерном параметрическом проектировании (З. Сиэ [17]).
Создание графоаналитической схемы и скрипта
Существует огромное количество вариаций проектов зданий, созданных архитекторами, по-своему организующих пространство и топологические связи в функциональной схеме здания. Все это в рамках технического задания может приводить к созданию различных планировочных решений, каждое из которых будет верным и соответствовать заданию. Однако не существует унифицированной схемы помещений, поскольку каждый проект уникален и имеет неповторимые планировочные решения, зависящие от множества факторов [3].
Объект общественного питания является одним из примеров сочетания множества функций на небольшой территории. Особенность такого типа объекта заключается в необходимости создания большого количества отдельных помещений, соединенных единым технологическим процессом. Рассмотрев схему синтаксического анализа на данных примерах, можно применить ее на более крупных объектах.
В настоящем исследовании на основе рассмотрения трех объектов предпринята попытка выявить наиболее эффективную планировку кафе. Подразумевается определенный набор пространственных величин (глубина, энтропия и интеграция), свидетельствующих о близости помещений внутри каждого из функциональных блоков и наиболее структурированной компоновки этих блоков. Данные величины позволяют выявить объект, наиболее удобный для использования, приспособленный для ускорения всех производственных процессов и понятный для восприятия [7].
Наиболее «верная» планировка подразумевает наличие кратчайшего структурного пути от зоны загрузки до зала с посетителями. Также следует учитывать и пространственные характеристики всех помещений зоны кухни, администрации и хранения. Исходя из технического задания, все объекты зо-
ны кухни располагаются не в одном большом пространстве, а в отдельных помещениях. Большая часть из них связана через коридор и не имеет прямого прохода. Их пространственные величины должны быть максимально идентичны друг другу, что будет свидетельствовать о равномерном распределении помещений в планировке. При этом коридоры или другие транзитные помещения будут иметь множество связей и, следовательно, высокие показатели. Однако наименьшая разница в минимальном и максимальном значении свидетельствует о равномерной структуре пространства [7, 8, 16].
Наименьшее количество уровней j-графа является хорошим показателем, дающим визуальное представление о наикратчайших связях помещений и отсутствии «глубоких» (отстраненных) комнат. Распределение функций на разных уровнях графика свидетельствует об их структурном разделении, что является комфортным фактором для рабочих процессов.
Таким образом, можно выделить положительные критерии планировочной структуры, которые были использованы при синтаксическом анализе:
- наименьший диапазон для каждой из пространственных величин;
- объекты одной функциональной зоны должны иметь сходные пространственные значения;
- наименьшее количество уровней j-графа;
- функциональные зоны должны находиться на различных уровнях j -графа.
В рамках теории синтаксиса существует множество инструментов и методик для анализа, в данном случае будет использован Convex map (выпуклая карта), т. е. представление плана как набора связанных между собой пространств. В отличие от Axial map и Iso vision map, которые предназначены для анализа городской структуры, выбранный метод способен показать более точные результаты в замкнутых пространствах [6, 14, 15, 16].
Существует большое количество программ для синтаксического анализа: QGis, UCL, depthmapX и др. Однако для решения поставленной задачи наиболее подходящим является Rhinoceros вместе с дополнением Grasshopper, т. к. в программе имеется наиболее развитое проектирование с помощью скриптов и существует большое количество аналитических инструментов. В данном исследовании была использована часть разработок Пируза Нуриана и Самане Резвани, основанная на теории графов (графоаналитическое представление). Для данного типа исследований этот выбор является наиболее верным, исходя из целей исследования [2, 12, 13].
Для понимания планировочных процессов и использования инструментов пространственного синтаксиса для анализа необходимо рассмотреть процесс создания графоаналитических схем (рис. 1). Основная суть этого процесса заключается в выявлении вершин и ребер - элементов графа. В контексте данного исследования вершинами являются внутренние помещения. Поскольку графоаналитическая схема - это топологическое представление пространства, расположение вершин в пространстве не привязано к реальным размерам, и условно каждая вершина расположена в центре помещения, к которому она относится. Ребра - это транзитные связи между помещениями, которые соединяют вершины. Используя особенности топологического представления,
связи между пространствами не отображают реальную картину. Они показывают лишь линии кратчайшего сообщения между вершинами, а не реальные маршруты [1, 5].
В статье рассмотрено три примера студенческих проектов здания общественного питания (кафе на 75 посетителей). Для всех студентов было составлено единое техническое задание для объекта с идентичными блоками и внутренними помещениями, в результате были созданы совершенно уникальные планы. Каждый из планов имеет определенный набор функциональных блоков: административный, складской, блок кухни, блок персонала, блок загрузки, блок посетителей, а также набор внутренних помещений, соответствующих техническому заданию. Все проекты являются одноэтажными, но в примере 1 (рис. 2) и примере 2 (рис. 5) существует второй этаж, на котором расположен небольшой бар, состоящий из барной стойки и зала. Поскольку они имеют свою линию загрузки, для удобства анализа они были исключены из общей структуры плана.
Следующим этапом работы является загрузка графа аналитической схемы в программу Rhinoceroses, где каждой вершине и ребру будет присвоена соответственно функция внутри приложения Grasshopper (рис. 1). Разработанный скрипт позволяет получить четыре пространственные величины: энтропия, интеграция, контроль и выбор. В данном исследовании наибольший интерес представляют параметры энтропии и интеграции, т. к. они показывают свойства планировочной структуры, ее неоднородность и сложность [7, 12]. Показатели контроля и выбора не представляют большого интереса для данной работы, они обусловлены возможностью перехода из одного помещения в другое и имеют локальный характер. В основном их используют для выявления типологических сходств и различий [7, 8, 14].
Рис. 1. Скрипт в программе Grasshopper Fig. 1. Grasshopper language script
Интеграция (Integration) - это переменная, выражающая связь пространства с другими участками, окружающими его. Это ключевой параметр, ведущий к пониманию отношений, существующих между пользователями и городскими пространствами. Она может быть использована для прогнозирования потенциала встреч в пространстве, потому что напрямую связана с присутствием людей в данном месте. Чем больше интеграция пространства,
тем больше людей появится в нем. По этой причине интеграция иногда называется доступностью. Во всех исследованиях результаты подтверждают, что существует взаимосвязь между интеграцией пространства и присутствием в нем людей. Наиболее важным наблюдением является тот факт, что осевая система приведет пользователей к более интегрированным пространствам. Аналогичным образом, если меньшая интеграция означает меньшее присутствие человека и неконтролируемое пространство, это увеличивает шансы на преступное и антисоциальное поведение в таких структурах. В различных исследованиях расчеты интеграции могут различаться в зависимости от типа анализа. Но, несмотря на различные методики вычисления, конечные результаты часто схожи. Для расчета интеграции используется формула, выведенная Гертом Сабидусси [7]:
Integration = —,
Lkdik
где dik является кратчайшим путем от участка i к участку k.
Интеграция бывает двух типов: локальная и глобальная. В данном исследовании из-за небольшой площади объекта будет использована только глобальная интеграция [7, 8].
Энтропия (Entropy) - это отношение глубины исследуемой зоны в пространстве относительно корневого пространства. Энтропия напрямую зависит от распределения глубины пространств рядом расположенных объёмов. При равномерном размещении элементов в структуре энтропия будет выше, при хаотичном расположении показатель будет ниже. Данная величина способна выражать культурно-топологические различия между пространственными схемами [7, 8, 9].
Глубина (Depth) определяется как наименьшее количество синтаксических шагов (в топологическом смысле), которые необходимы для достижения одного пространства и другого. Для расчетов глубины используют justified graph, или j-граф. Он дает представление о том, как выглядит вся конфигурация из конкретного пространства. Пространственная компоновка любого объема не только выглядит по-разному, но и отличается в зависимости от точки, с которой рассматривается вся конфигурация. Данный инструмент также демонстрирует коммуникативность каждого из пространств, показывает количество его связей с элементами, находящимися на различных уровнях глубины. Распределение глубин, отображаемое через j -графы и лежащее в основе как архитектурных, так и геометрических схем, фактически является самой фундаментальной идеей в количественном измерении свойств конфигурации пространственных или формальных комплексов [8, 9, 11].
Большая часть помещений в проектах имеет одну или две связи. Диапазон контроля в большей части помещений варьируется от 0,08 до 1,4. В коридорах, как самых проходных пространствах, он равен 5-8 единицам. Аналогичная ситуация с выбором: основной диапазон по зданиям - 70-140, в коридорах и залах показатель доходит до отметок 400-900 единиц. В таблице показано количество помещений каждого из примеров с разбивкой по функциональным зонам, выявлено общее число связей и определены их типы. Не-
смотря на одинаковое количество помещений, каждый из примеров имеет различные по количеству комнат блоки и число связей.
Разделение помещений по функциям и связи между ними Room division by functions and correlation between them
Функциональная зона Пример 1 Пример 2 Пример 3
Транзитная зона 3 5 3
Административная зона 3 3 2
Зона кухни 8 8 10
Складская зона 7 5 6
Зона персонала 5 5 9
Зона посетителей 6 6 6
Техническая зона 3 3 3
Всего помещений 35 35 39
Связи между помещениями одной функции 7 10 7
Связи между помещениями с различными функциями 31 27 33
Всего связей 38 37 40
Глубина, являясь важной пространственной величиной, во многом схожа по своим результатам с интеграцией, а рассматриваемое пространство слишком мало, чтобы система отобразила весомые различия между этими показателями.
Поэтому числовой показатель глубины не учитывался, но для наглядности структуры пространства представлена схема _)-граф, где корнем пространства (нулевым уровнем) является зона загрузки. Это сделано для наглядного отображения технологической схемы: от поступления продукта в кафе до его подачи в зал. В данном случае учитывалось количество пространственных ступеней и расположение помещений различных функциональных зон.
Пример 1. В результате анализа интеграции можно сделать вывод, что наиболее интегрированным помещением являются коридоры, расположенные между зоной загрузки и залом для посетителей, т. е. они являются наиболее посещаемыми и имеющими доступ ко всем помещениям объемами. Наибольший показатель интеграции достигает 2,653, а наименьшая величина имеется у санузла для посетителей, она составляет 0,815 (рис. 2-4).
Идентичные выводы можно сделать, опираясь на анализ энтропии: коридоры обладают наименьшими показателями, самыми «не системными» помещениями являются объекты блока персонала. Можно отметить также и идентичные показания у многих помещений, относящихся к определенным функциям. Помещение кухни, а также складские и загрузочные пространства имеют во многом идентичные параметры за исключением единичных помещений. Также и административный блок имеет отличные от других результаты, но между собой они схожи. На основании этого сравнения можно сделать
вывод, что помещения одинаково доступны и интегрированы в рамках своего блока. Параметры энтропии во многом схожи с графиком глубины, на котором представлено пять уровней (рис. 3). На _)-графе отчетливо видно, что каждый уровень занят отдельной функциональной группой, что говорит об их удобстве в использовании (рис. 4).
•'..-* л Складская зона Зона персонала Зона посетителей
ф ® © ® ® ®® Зона кухни ^Техническая зона
Рис. 2. План и граф примера 1 с выделением функциональных зон Fig. 2. Layout and graph of example 1 with functional zones
Коридор: 1.39 l-l.ll ЧЛЧМЧ.Ц.Щ-М Холодный цех: 0.077 ] Кладовая сухих продуктов:,,.
Камера отходов; 1.508 Тамбур: 0.815 J Мойка кухонной ПОСУДЫ: 0-, < Мужская раздевалка: 69
Кладовая сухих продуктов:... ; С/у для посетителей: 0.815 ДОГОЮВОЧНЫЙ цех: 0,077 < С/у персонала: 69
Охлаждающая камера: 1.508 ; Гардероб: 0,815 | \ Сервизная: 0.077 \ Камера отходов; 69
Кладовая овощей: 1.508 Вент.камера: 1.119 х Моечная и кладовая тары:... Сервизная: 69
Colour Коридор: 1.524 Colour Женская раздевалка: 1.132 и Colour Бельевая: 0.077 > Colour Кладовая овощей: 69
Холодный цех: 1.669 Комната официантов: 1,132 ^ Цех обработки зелени: 0.077 тамбур: 69
Мойка кухонной посуды: 1.,,. Комната персонала: 1.132 ; Мужская раздевалка: 0,091 < Комната персонала: 69
Моечная и кладовая тары:,.. Тамбур: 1.132 J С/у персонала: 0.091 Электрощитовая: 69
Сервизная: 1.669 Мужская раздевалка: 1.132 !• Тепловой узы: 0.091 f Тепловой узел: 69
Бельевая: 1.669 С/у персонала: 1.132 >■ Электрощитовая: 0.091 - Контора: 69
Цех обработки зелени: 1,669 Кабинет директора; 1,132 > Женская раздевалка: 0.091 I Вент.камера: 69
Доготовочный цех: 1.669 > Электрощитовая: 1.132 1 Контора: 0.091 < Комната официантов: 69
Загрузочная: 1.702 Тепловой узел: 1.132 > Комната персонала: 0.091 1 Женская раздевалка: 69
Горячий цех: 1.754 г Контора: 1.132 ► Комната официантов ; 0,091 I Кабинет директора: 69
Вент,камера: 1,781 Вестибюль: 1.146 Кабинет директора: 0,091 г Доготовочный цех: 69
Мойка столовой посуды: 1.,,. \ Кладовая сухи* продуктов:... > Тамбур: 0.091 < Охлаждающая камера: 69
Tags Зал: 1.839 я Tags Кладовая овощей: 1.346 Tags Кладовая сухих продуктов:... Tags Цех обработки зелени: 69
Раздаточная: 1,661 Камера отходов: 1.346 Камера отходов: 0,143 > Мойка кухонной посуды: 69
Коридор: 1.995 Охлаждающая камера: 1.346 Охлаждающая камера: 0.143 г Моечная и кладовая тары:...
Тамбур: 2.133 Цех обработки зелени: 1.366 > Кладовая овощей: 0.143 < Бельевая: 69
Ii, li ■ г:.; Холодный цех: 1,366 Гардероб: 0.2 1 Холодный цех: 69
Электрощитовая: 2,133 Мойка кухонной посуды: 1.... С/у для посетителей: 0,2 > Тамбур: 71
Контора: 2.133 Доготовочный цех: 1.366 С/у для посетителей: 0.2 < С/у для посетителей: 71
Тепловой узел: 2.133 Сервизная: 1.366 Тамбур; 0.2 < С/у для посетителей: 71
Комната персонала: 2.133 Моечная и кладовая тары;... Мойка столовой посуды: 0. .. > Мойка столовой посуды; 71
С/у персонала: 2.133 Бельевая: 1.366 Вент.камера: 0.333 Гардероб: 71
Мужская раздевалка: 2.133 ; Горячий цех: 1.386 Горячий цех: 0.41 < Горячий цех: 81
Женская раздевалка: 2.133 Мойка столовой посуды; 1.... Раздаточная; 0-S27 > Раздаточная: 83
Rectangle Комната официантов : 2.'33 « Rectangle Раздаточная; 1.522 < Rectangle Зал; 1.11 £ Rectangle Загрузочная; 135
Iir;:u6 1,: ."'.' ¡А Зал: 1.65а Загрузочная: 1,22 i Вестибюль: 331
: -ini.i : ::т Загрузочная: 1.857 Вестибюль: 4,25 < Зал: 373
jMuyp: ü.J 7 Коридор: 1.895 Коридор: 4,501 1 Коридор: 635
Гардероб: 2,277 Коридор: 2.579 Коридор: 9,06 г Коридор: 739
h Коридор: 2.653 Коридор: 10.143 j Коридор: 829
Рис. 3. Результаты синтаксического анализа примера 1 Fig. 3. Syntactic analysis of example 1
Рис. 4. J-граф для примера 1 Fig. 4. J-graph for example 1
Пример 2. Особенностью данного плана является кольцевая структура его рабочей зоны, т. е. коридор является нелинейным, а представляет собой замкнутый контур, за счёт чего показатели могут отличаться от других примеров (рис. 5-7).
Рис. 5. План и граф примера 2 с выделением функциональных зон Fig. 5. Plan and graph for example 2 with functional zones
На рисунке видно, что наиболее интегрированным помещением является коридор в административной зоне. Все помещения (складское, кухонных зон) имеют довольно низкий показатель интеграции, в то время как административная и служебная зоны имеет повышенную интеграцию. Максимальное значение интеграции - 3,439, минимальное - 0,929. Анализ энтропии показывает, что помещение с меньшим показателем - коридор служебной части (1,269). Элемент системы с таким показателем можно расценивать как самый стабильный - центр структуры. В данном случае участок коридора является основным связующим звеном всего здания. Также можно заметить группировку помещений одной
функции в таблице по схожим показателям (рис. 7). J-граф имеет 6 уровней, большая часть элементов размещена на одном уровне, что свидетельствует о плотной структуре и в дальнейшем может негативно сказаться на рабочем процессе (рис. 6). Стоит отметить, что зал для посетителей расположен на предпоследнем уровне, т. е. топологическое расстояние до него идентично примеру 1.
Рис. 6. J-граф для примера 2 Fig. 6. J-graph of example 2
г
Коридор: 1.268
Раздаточная: 1.475
Мойка столовой посуды: 1....
Кабинет директора: 1.578
Colour Контора; 1,578
Тамбур: 1.578
С/у персонала; 1.578
Раздевалка персонала: 1.578
Комната персонала: 1.578
Раздевалка персонала: 1.578
Комната официантов: 1.578
Коридор: 1.702
Коридор: 1.754
Кладовая продуктов: 1,776
Кладовая овощей: 1,776
Tags Электрощитовая; 1,776
Охлаждающая камера: 1.776
Загрузочная: 1.776
Вестибюль: 1.794
Тепловой узел; 1.832
Вент.камера: 1.832
Цех обработки зелени: 1.841
Горячий цех: 1.341
Холодный цех: 1.841
Доготовочный цех: 1.841
Сервизная: 1.841
Бельевая: 1,841
Rectangle Мойка кухонной посуды:
С/у для посетителей: 1.905
Гардероб: 1.905
Тамбур: 1.905
Зал: 2,009
4 Интеграция > Контроль >
< _ -> I
С/у для посетителей: 0,929 Комната официантов: 0.083 <
С/у для посетителей: 0.929 I Контора: 0.083 S
Гардероб: 0.929 | s Тамбур; 0,083 <
Тамбур; 0.929 I [ Кабинет директора: 0.083 ;
Тепловой узел: 1.043 ; С/у персонала: 0.083 i.
Colour Вент,камера: 1,043 Colour Комната персонала: 0.083 1
Зал: 1.255 : Раздевалка персонала: 0.083
Кладовая продуктов: 1.29 ; Раздевалка персонала: 0.083 1
Охлаждающая камера: 1.29 Сервизная: 0.091 <:
Кладовая овощей: 1.29 : Бельевая: 0.091 s
Электрощитовая; 1-29 : Холодный цех: 0.091 Î
Загрузочная: 1.29 Цех обработки зелени: 0.091 ;
Сервизная; 1,386 : Горячий цех: 0.091 >
Вестибюль: 1.386 > Мойка кухонной посуды: 0.... >
Бельевая: 1.386 Доготовочный цех: 0.091 l
Холодный цех: 1,386 Кладовая продуктов: 0.143 j;
Цех обработки зелени; 1,386 Загрузочная: 0.143 ;
Tags Горячий цех: 1.386 < Tags Охлаждающая камера: 0.143
Мойка кухонной посуды: 1... i Кладовая овощей; 0,143 é
доготовочный цех: 1.386 < Электрощитовая: 0.143 <
Кабинет директора: 1.548 Гардероб: 0,167 >
Тамбур: 1.548 > С/у для посетителей: 0-167 <
Комната официантов: 1.548 С/у для посетителей: 0.167 с
Контора: 1.548 Тамбур: 0.167 ;;
Раздевалка персонала: 1.548 1 Коридор: 0.25 ;
Комната персонала: 1.548 Тепловой узел: 0.333 î;
Раздевалка персонала: 1.548 Вент.камера: 0.333
С/у персонала: 1.548 Раздаточная; 0.424
Коридор: 1.658 Мойка столовой посуды: 0....
Rectangle Раздаточная: 1.688 с Rectangle Зал: 1.167 1
Мойка столовой посуды; 1.... Коридор: 2.083 s
Коридор: 1.935 Вестибюль: 4.833 >
Коридор; 2.381 Коридор: 5.174
Коридор: 8.226
Коридор: 3.439 | '/•м-': >: 0.06- ;
Выбор
Кладовая овощей; 71
Кладовая продуктов: 71
Электр о щитовая: 71
Охлаждающая камера: 71
Загрузочная: 71
Colour Кабинет директора: 73
Тамбур: 73
Контора: 73
Раздевалка персонала: 73
Раздевалка персонала: 73
С/у персонала: 73
Тепловой узел: 73
Комната официантов: 73
Комната персонала; 73
Вент.камера: 73
Цех обработки зелени: 91
Бельевая; 91
Tags Сервизная: 91
Доготовочный цех; 91
Горячий цех: 91
Мойка кухонной посуды; 91
Холодный цех: 91
С/у для посетителей; 101
Тамбур: 101
С/у для посетителей; 101
Гардероб: 101
Раздаточная: 205
Мойка столовой посуды; 2...
Коридор: 211
Rectangle Зал; 331
Коридор: 357
Коридор; 391
l&JiMililUkH
Рис. 7. Результаты синтаксического анализа примера 2 Fig. 7. Syntactic analysis of example 2
Пример 3. Отличительной особенностью данного плана является цикличность пространства и протяженный служебный коридор, соединяющий практически все служебный помещения (рис. 8-10). Эти характеристики планировочной структуры оказывают большое влияние на пространственные величины.
4 , \ Я Складская зона 0 Зона персонала Зона посетителей
Зона кухни фТехническая зона
Рис. 8. План и граф примера 3 с выделением функциональных зон Fig. 8. Plan and graph of example 3 with functional zones
1
Зал: 0,965
Коридор: 1,035
Буфет; 1.048
Бухгалтерия: 1.118
Моечная столовой посуды,,.
Colour Коридор: 1.196
Кабинет директора: 1.339
Моечная кухонной посуды...
С/у персонала: 1-353
С/у персонала: 1-353
Гардероб официантов: 1.3,.,
Тамбур: 1,353
Бельевая; 1,353
Цех обработки зелени; 1.3...
Раздаточная: 1.353
Горячий цех: 1.353
Холодный цех: 1.353
Кладовая овощей: 1.353
Охлаждающая камера; 1.3.,,
Tags Доготовочный цех; 1.353
Раздевалка женская: 1.35^
Моечная и кладовая тары;...
Комната персонала: 1.353
Загрузочная: 1.353
Комната кладовщика: 1.353
Охлаждающая камера; 1.3.,,
Комната официантов: 1,353
Раздевалка мужская: 1.353
Кладовая сухих продуктов:..,
Сервизная: 1.413
Коридор: 1.465
Вестибюль: 1.497
Rectangle Электрощитовая: 1,548
Вент.камера: 1,548
Тепловой узел: 1.548
Тамбур: 1,604
........ | ■-•-.: .1 '
Гардероб: 1,604
елпепжжз^щ
^ Интеграция
С/у посетителей; 1.114 \\1
Тамбур: 1.114
Электрощитовая; 1.299
Colour ;
1Ш II
Буфет: 1.455
Моечная столовой посуд...
Кабинет директора: 1.605 |
Вестибюль; 1.789
Бельевая: 2,059
КЛЭДОВЭЯ он : ,п : -
С/у персонала: 2.059
С/у персонала: 2.059 $
Моечная кухонной посуд.,. £
Охлаждающая камера: 2.0... /
Раздаточная: 2.059
Tags Горячий цех; 2.059 £
доготовочный цех: 2.059 $
Холодный цех: 2.059
Охлаждающая камера: 2.0... ?
Комната официантов: 2.059 \
Комната персонала: 2.059 \
Загрузочная: 2.059
Мэрчиаи и К, Ii:,
Раздевалка мужская: 2,059 i
Комната кладовщика: 2.059 i
Тамбур: 2.059 1
Rectangle Кладовая сухих продуктов... $
Раздевалка женская: 2-059 $
Сервизная: 2.14 £
Коридор; 2.322
Коридор: 2.798
Зал: 2.872 |
Коридор: 6,821
Контроль Выбор |з
С/у персонала: 0.038 > Кабинет директора: 77 >
С/у персонала: 0.038 г Буфет: 83 ?
Мое-шая кухэнноЯ посуд... г Бухгалтерия; 85 >
Моечная и слэдоезя тары:.., < Тамбур: 89 г
Комната персонала: 0.038 Охлаждающая камера; 89 <
Бельевая: 0.038 :: Раздевалка женская: 89 <
Colour Раздевалка женская: 0.038 < Colour Электрощитовая: 39 >
Тамбур: 0.038 < Комната официантов: 89
Гардероб официантов: 0.0... < Раздевалка мужская: 89 <
Комната официантов: 0.038 < Кладовая овощей: 89 <
V 1 •:■.. !•:■ • ■ у >• f ■ : ' : ! < С/у персонала: 89 <
!,:■:< с;Г;■ кi- ü-jic- (и: Г! 0... < С/у персонала; 89 <
Холодный цех; 0.038 Гардероб официантов; 89 <
Раздаточная: 0.038 ; Моечная кухонной посуды,,. 1
Кладовая сухих продуктов.,. Бельевая: 89 >
Горячий цех: 0.038 ;> Тепловой узел: 89 1
Доготовочный цех: 0.038 > Цех обработки зелени: 89 •>
Охлаждающая камера: 0.0... i Холодный цех: 89 >
Загрузочная: 0.038 $ Комната кладовщика: 89
Tags Комната кладовщика; 0,038 с Tags Кладовая сухих продуктов:.., >
Охлаждающая камера: 0.0... ::: Горячий цех: 89 >
Кладовая овощей: 0-038 Раздаточная: 89 >
С/у посетителей: 0.143 < Комната персонала: 89 ?
С/у посетителей; 0,143 Вент.камера; 89 г
Гардероб: 0.143 Доготовочный цех: 89 г
Тамбур; 0.143 J Скч ;1жд;лс|.1,1я ■: •л.хм: 89 <:
Электрощитовая: 0.25 Загрузочная: 89 <:
Тепловой узел: 0,25 > г/о.'.- .1, 1' СЭМ.1М -л::, | . i
Бухгалтерия: 0.25 • Гардероб; 135 <
Буфет; 0.25 < С/у посетителей: 135 <
Врнт.камера: 0.25 < С/у посетителей: 135 <
Кабинет директора: 0.393 Тамбур: 135 <
Rectangle Сервизная: 0.538 н Rectangle Моечная столовой посуды.., <
Моечная столовой посуд... < Сервизная; 159 <
Зал: 1.681 Коридор: 341 <
Коридор: 1.681 > Коридор: 503 <
Коридор: 3.038 Зал: 527 <
Вестибюль: 5 > Вестибюль: 669
Коридор | Коридор: 1709 j
Рис. 9. Результаты синтаксического анализа примера 3 Fig. 9. Syntactic analysis of example 3
ф Depth: 0
Рис. 10. J-граф для примера 3 Fig. 10. J-graph of example 3
Исследуя показатели интеграции, можно сделать вывод, что график распределения значений весьма неравномерный, наиболее интегрированным помещением является часть коридора в зоне кухни (6.821), зона с наименьшим показателем интеграции - главных вход (1.114).
Если помещения в служебном, складском и административном блоках имеют по большей части идентичные значения, то объекты в зоне кухни имеют различные показатели интеграции. Это может быть вызвано тем, что некоторые из помещений напрямую сообщаются со складской зоной, тем самым образуя новые связи и повышая интеграцию. На изображении (рис. 9) показателей энтропии мы можем видеть похожий оттенок у всех помещений кухонного, складского и административного блоков, что говорит о примерно одинаковой доступности в рамках рабочей зоны. J-граф выявил пять уровней глубины: практически все рабочие и складские помещения расположены на среднем уровне. Длинный коридор, не разделенный на отдельные блоки, а также кольцевое сообщение помещений внутри здания являются определяющими факторами планировки. В связи с этим технологические процессы в рамках здания могут пересекаться и затруднять работу друг друга (рис. 10).
Выводы
Находясь на стыке естественных, социальных и технических наук, синтаксический анализ позволяет по-новому взглянуть на планировочную структуру объекта, выявить различные пространственные величины, которые проявляют свойства планировки, недоступные при визуальном осмотре проекта.
В результате анализа трех планировочных структур можно сделать следующий вывод: первый пример имеет наименьшее разницу показателей интеграции - 0,8-2,6, показатели энтропии - 1,4-2,8. Эти диапазоны являются наименьшими среди исследуемых объектов, что говорит о наиболее эффективной разбивке внутренних помещений и связи между ними. Это способ-
ствует наиболее удобной организации рабочего процесса внутри каждого из функциональных блоков. Результат анализа j-графа, на котором помещения распределены на разных уровнях, также подтверждает это.
Пример номер 2 отличается кольцевой структурой коридора, однако внутренняя разбивка сделана таким образом, что диапазон значений интеграции 0,9-3,4 и энтропии 1,3-2 превышает показатели первого примера. В данном объекте j-граф выявил шесть уровней глубины, что является самым большим показателем. Распределение функций на графике неравномерно, это говорит о пересечении рабочих процессов внутри помещений.
Пример номер 3 имеет самый высокий диапазон пространственных значений: интеграция - 1,1-6,8, энтропия - 0,9-1,6. Такое высокое значение интеграции вызвано длинным коридором, который соединяет множество функций и не разделен внутренними перегородками, как это сделано в предыдущих примерах. В рамках настоящего исследования это является негативным фактором, отрицательно сказывающимся на работоспособности и удобстве использования здания. J-граф представлен пятью уровнями, большая часть помещений расположена на среднем уровне. Это обусловлено единым пространством коридора.
Таким образом, исследование планировочных структур показало, что наиболее эффективной является планировка в первом примере, за ним следует второй, а самым неэффективным оказался третий. Исправить данную ситуацию в первую очередь можно разделением большого коридора, повторным анализом и последующим изменением компоновки внутреннего пространства.
В исследовании затронута лишь часть возможностей пространственного анализа в рамках программы Rhino. Изменение корня пространства в j-графе по-другому раскроет планировочную структуру и позволит выявить новые особенности помещения в зависимости от цели исследования. Более детальное сопоставление параметров энтропии, интеграции, контроля и выбора позволит всесторонне изучить планировочную структуру и выявить её особенности. Сопоставление результатов, полученных различными инструментами в разных программах, также даст новое видение ситуации. Однако, как было выявлено, параметров энтропии, интеграции и j-графа достаточно для исследования планировочной структуры в контексте выявления особенностей и сопоставления планировочных объемов.
Список ИСТОЧНИКОВ
1. Карабцев С.Н., Стуколов С.В. Построение диаграммы Вороного и определение границ области в методе естественных соседей // Вычислительные технологии. 2008. № 3. С. 65-80.
2. Целуйко Д.С. Создание графоаналитической модели сада культивации в г. Сучжоу. Генерирование планировочных структур с помощью Rhinoceros (Grasshopper) // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2021. Т. 23. № 1. С. 58-72. DOI: 10.31675/1607-1859-2021-23-1-58-72
3. Шубенков М.В. Структура архитектурного пространства : специальность18.00.01 : диссертация на соискание ученой степени доктора архитектуры. Москва, 2006. 335 с.
4. Asami Y., Kubat A., Kitagawa K, Iida S. Introducing the third dimension on SpaceSyntax: Application on the historical Istanbul // Proceedings, 4th International Space SyntaxSymposium London, 2003. P. 48.1-48.18.
5. Bondy J.U. Murty Graph theory with applications. North-Holland : Elsevier Science Ltd., 1976. P. 264.
6. Garau C., Annunziata A., Yamu C. A walkability assessment tool coupling multi-criteria analysis and space-syntax: The case study of Iglesias, Italy. European Planning Studies, 2020.
7. HillierB. Space is the Machine. Cambridge University Press, Cambridge, 1996. P. 368.
8. Hillier B., Hanson J. The Social Logic of Space. Cambridge University Press, Cambridge, 1986. P. 296.
9. Hillier B., Iida S. Network and Psychological effects in Urban Movement / Eds. A.G. Cohn, D.M. Mark // Spatial Information Theory. International conference, COSIT 2005, proceedings. Springer, Heidelberg Berlin, 2005. P. 475-490.
10. Hillier B., Penn A. Rejoiner to Carlo Ratti // Environment and Planning B: Planningand Design. 2004. V. 31 (4). P. 501-511.
11. Khairanisa F. Function, Role, Limitation, and Potential of Space Syntax Analysis in Architectural Field // Artificial Intelligence for Enhancing Architectural Design. 2022. V. 1. № 2.
12. Nourian P., Rezvani S., Sariyildiz S. A syntactic architectural design methodology: Integrating real-time Space Syntax analysis in a configurative architectural design process // Proc. 9th Conf. «Space Syntax Symposium». Seoul. South Korea, 2013. P. 1-15.
13. Ostwald M.J. The mathematics of spatial configuration: Revisiting, revising and critiquing justified plan graph theory // Nexus Network Journal. 2011. V. 13. № 2.
14. Tarabieh K., Nassar K. Abu-Obeid N. Malkawi F. The statics of Space Syntax: Analysis for stationary observers // International Journal of Architectural Research Archnet-IJAR. 2018. V. 12. № 1.
15. Van N.A., López M. Macro and micro scale spatial variables and the distribution ofresidential burglaries and theft from cars: an investigation of space and crime in the Dutchcities of Alka-maar and Gouda // Journal of Space Syntax. 2010. V. 2. P. 296-314.
16. Van N.A. Proceedings of the 13th Space Syntax Symposium The traditional half day DethmapX workshop. The traditional half day DepthmapX workshop Depthmap for newbe-ginners // Conference: 13th international space syntax symposium. Bergen, Norway, 2022.
17. Xie Z. Exploration of the potential use of space syntax analysis in 3D parametricdesign: the case of Quamzhou // Thesis, University College London, 2011.
REFERENCES
1. Karabtsev S.N., Stukolov S. V. Construction of the Voronoi diagram and determination of the boundaries of the region in the method of natural neighbors. Vychislitel'nye tekhnologii. 2008; (3): 65-80. (In Russian)
2. Tseluiko D.S. Graphic-analytical model of cultivation garden in Suzhou. Generation of planning structures with Rhinocerose (Grasshopper). Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta - Journal of Construction and Architecture. 2021; 23 (1): 58-72. DOI: 10.31675/1607-1859-2021-23-1-58-72 (In Russian)
3. Shubenkov M.V. Architectural space structure. DSc Thesis. Moscow, 2006. 335 p. (In Russian)
4. Asami Y., Kubat A., Kitagawa K, Iida S. Introducing the third dimension on SpaceSyntax: Application on the historical Istanbul. In: Proc. 4th Int. Space Syntax Symposium. London, 2003. Pp. 48.1-48.18.
5. Bondy J. U. Murty graph theory with applications. North-Holland: Elsevier Science Ltd., 1976. 264 p.
6. Garau C., Annunziata A., Yamu C. A walkability assessment tool coupling multi-criteria analysis and space-syntax: The case study of Iglesias. Italy, European Planning Studies, 2020.
7. HillierB. Space is the machine. Cambridge: Cambridge University Press, 1996. 368 p.
8. Hillier B., Hanson J. The social logic of space. Cambridge: Cambridge University Press, 1986. 296 p.
9. Hillier B., Iida S. Network and psychological effects in urban movement. In: Proc. Int. Conf. 'SpatialInformation Theory', A.G. Cohn, D. M. Mark, eds. Heidelberg Berlin, Springer, 2005. Pp. 475-490.
10. Hillier B., Penn A. Rejoiner to Carlo Ratti. Environment and Planning B: Planning and Design. 2004; 31(4), Pp. 501-511.
BecmHUK TrACY. 2023. T. 25. № 3
11. Khairanisa F. Function, Role, Limitation, and potential of space syntax analysis in architectural field. Artificial Intelligence for Enhancing Architectural Design. 2022; 1 (2).
12. Nourian P., Rezvani S., Sariyildiz S. A syntactic architectural design methodology: Integrating real-time Space Syntax analysis in a configurative architectural design process. In: Proc. 9th Conf. 'Space Syntax Symposium'. Seoul South Korea, 2013. Pp. 1-15.
13. Ostwald M.J. The mathematics of spatial configuration: Revisiting, revising and critiquing justified plan graph theory. Nexus Network Journal. 2011; 13 (2).
14. Tarabieh K., Nassar K., Abu-Obeid N., Malkawi F. The statics of space syntax: Analysis for stationary observers. International Journal of Architectural Research. 2018; 12 (1).
15. Van N.A., López M. Macro and micro scale spatial variables and the distribution of residential burglaries and theft from cars: An investigation of space and crime in the Dutchcities of Al-kamaar and Gouda. Journal of Space Syntax. 2010; 2: 296-314.
16. Van N.A. The traditional half day DepthmapX workshop. Depthmap for new beginners. In: Proc. 13th Space Syntax Symposium. Bergen, Norway, 2022.
17. Xie Z. Exploration of the potential use of space syntax analysis in 3D parametric design: The case of Quamzhou, Thesis University College London, 2011.
Сведения об авторах
Целуйко Дмитрий Сергеевич, доцент, Тихоокеанский государственный университет, 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136, Dima123117@gmail.com
Кирпо Арина Романовна, студентка, Тихоокеанский государственный университет, 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136, 2018100396@pnu.edu.ru
Authors Details
Dmitrii S. Tseluiko, A/Professor, Pacific National University, 136, Tikhookeanskaya Str., 680035, Khabarovsk, Russia, Dima123117@gmail.com
Anna R. Kirpo, Student, Pacific National University, 136, Tikhookeanskaya Str., 680035, Khabarovsk, Russia, 2018100396@pnu.edu.ru
Вклад авторов
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Authors contributions
The authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 05.02.2023 Одобрена после рецензирования 28.04.2023 Принята к публикации 16.05.2023
Submitted for publication 05.02.2023 Approved after review 28.04.2023 Accepted for publication 16.05.2023
