CC BY
113УДК 721.001
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ АРХИТЕКТУРЫ В
СОВРЕМЕННОМ МЕГАПОЛИСЕ
Кашина И.В.1, Забейворота В.2, Симакова А.3
ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» Адрес: г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162
1 e-mail: [email protected]
2 e-mail: [email protected]
3 e-mail: [email protected]
Аннотация. В статье анализируется опыт использования кинетических элементов архитектуры в современном городском строительстве. Выялены основные причины использования динамических зданий и фасадов в архитектуре мегаполисов, а так же рассмотрена проблема воздействия кинематической архитектуры на здоровье человека. Ключевые слова: кинематическая архитектура, динамическая архитектура, кинетика, интерактивный фасад.
ВВЕДЕНИЕ
Городская среда становится все более дружественной для человека, заброшенные эстакады превращаются в парки, а новые здания не только отвечают высоким требованиям экологичности, но и начинают двигаться! Этому способствует интересное передовое направление - кинетическая архитектура.
Кинетическая архитектура - это архитектура к которой относятся здания, имеющие подвижные части на фасаде или этажи, способные менять свое положение, не нарушая при этом общую структуру сооружения. Иначе, это направление в архитектуре можно назвать динамическим и отнести его к архитектуре будущего.
Предметом исследования данной статьи является опыт применения кинематической архитектуры в строительстве современных мегаполисов. Объект исследоания-кинематическая архитектура. Актуальность данной темы обусловлена тем , что человек нуждается в постоянном изменении окружающей среды. Кроме того в 21 веке остро стоит вопрос экологической сохранности нашей планеты.
АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ, МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДОВ
В исследовании основных причин использования кинетической архитектуры лежит анализ публикаций отечественных и зарубежных теоретиков и практиков архитектурно-градостроительной мысли и деятельности. Исследование и структуризация теоретических концепций опирается на системный подход в описании предпосылок нового архитектурного движения.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ АНАЛИЗ
Кинетическую архитектуру от обычной отличают три особенности:
постоянно изменяющаяся форма здания, которая приспосабливается к положению солнца и направлению ветра, что позволяет, например,
просыпаться под восход солнца в спальне, а вечером в ней же наблюдать закат.
динамический метод строительства. Как правило, такие здания сделаны из сборных элементов, которые производятся на заводах и поступают на строительную площадку уже законченными. Причем, все основные элементы, создающие движение, из современных металлических материалов: стали, алюминия, карбона и прочих. Такие здания прочные и гибкие.
сочетание современных технологий с охраной окружающей среды, что позволяет кинетическим зданиям производить энергию для автономного питания. [1]
Современные архитекторы используют кинетические элементы по нескольким причинам. Первая — исследовать возможности природной энергии в строительстве. Преобразование солнечного света и воздушных потоков в движущую силу архитектуры в таких масштабах стало возможно только в последние 10 лет, и это тесно связано с развитием строительных технологий и дизайна.
Сегодня кинетика применяется не только в зрелищной архитектуре: подвижные элементы встречаются в меняющих уклон лестницах и полах, пандусах, солнечных батареях и ветряных мельницах. В 2015 году в Париже архитектором Винсентом Каллебота была предложена концепция «Умный город» (Smart City, Paris 2050), которая включает в себя Mountain Tower (досл. Башня-гора) и другие небоскребы, вдохновленные природными формами. Во всех зданиях планируется использовать технологии «зеленого
строительства» - пассивные
системы солнечного отопления и охлаждения, системы переработки дождевой воды и «живые» зеленые стены, способные наполнить городскую атмосферу свежим воздухом.
Отдельного внимания в рамках данного проекта с точки зрения воплощения идей кинематической архитектуры достойны восемь подвижных экологических башен, которые будут
преобразовывать солнечную энергию в электричество и подогревать воду для городских жителей. В качестве отделочных панелей футуристических небоскрёбов используются генераторы энергии, собирающие солнечный свет и производящие биотопливо. Свет и энергию производят также ветровые турбины. Здания имеют многофункциональное назначение и поощряют интеграцию жилых и коммерческих помещений. Расположение квартир, офисов и досуговых центров в нескольких минутах ходьбы друг от друга устраняет необходимость ежедневных поездок, что в свою очередь снижает загрязнение воздуха. [2]
Отдельного внимания в рамках данного проекта с точки зрения воплощения идей кинематической
архитектуры достойны восемь подвижных экологических башен, которые будут
преобразовывать солнечную энергию в электричество и подогревать воду для городских жителей. В качестве отделочных панелей футуристических небоскрёбов используются генераторы энергии, собирающие солнечный свет и производящие биотопливо. Свет и энергию производят также ветровые турбины. Здания имеют многофункциональное назначение и поощряют интеграцию жилых и коммерческих помещений. Расположение квартир, офисов и досуговых центров в нескольких минутах ходьбы друг от друга устраняет необходимость ежедневных поездок, что в свою очередь снижает загрязнение воздуха. [2]
Рис.1. Проект небоскребов в концепции «Умный город». Париж
Исmo4HUK:http://mirum.ru/news/world_trend/energosberezhenie/zelyenyy_i_umnyy_parizh_2050_glazami_arkhitektor
a/
Рис. 2. Проект небоскребов в Источник: http://mymodernmet.
Еще одним примером масштабного кинетического проекта можно назвать небоскреб Дэвида Фишера (David Fisher), идею на который он запатентовал еще в 2004 году. Это 59-этажное вращающееся чудо динамической архитектуры. Здание представляет собой сборную
щепции «Умный город». Париж lMncent-caПebaut-paris-smart-city/
конструкцию из стальных, алюминиевых конструкций, нанизанных на бетонный стержень. Оно постоянно будет находиться в движении, меняя форму, т. к. каждый этаж будет вращаться независимо, придавая зданию новый вид с каждым поворотом. Согласно Фишеру именно эта
особенность здания обеспечит высокую устойчивость к землетрясениям.
В данном проекте предусмотрен характерный для кинематической архитектуры динамический метод строительства: новый небоскреб будет первым зданием такого размера, произведённым на заводе. Каждый этаж, состоящий из 12 отдельных
секций, снабженный водопроводом, электрическими соединениями, системами кондиционирования воздуха, и т.д. - все это будет изготовлено на заводе. Эти модульные элементы будут установлены на определенной основе или стержне здания в центре башни
Рис. 3. Проект небоскребов Д. Фишера
Источник:
http://www.dynamicarchitecture.net/index.php?option=com_content&view=frontpage&Itemid=86&lang=eng
Рис. 4. Модульные элементы небоскреба Д.Фишера
Источник:
http://www.dvnamicarchitecture.net/index.php?optюn=com content&view=frontpage&Itemid=86&lang=eng
80-этажное здание будет полностью питаться энергией солнца и ветра. И архитектор утверждает, что оно будет способно генерировать в 10 раз большее энергии, чем потребуется для его снабжения, таким образом, превращаясь в здание
позитивной энергии. На крыше планируется установить солнечные панели, кроме того, все 48 ветровых турбин будут размещены между вращающимися этажами, таким образом, что будут практически невидимы. [3]
Рис. 5 Конструкция вращающихся этажей небоскреба Д.Фишера
Источник:
http://www.dvnamicarchitecture.net/index.php?option=com_content&view=frontpage&Itemid=86&lang=eng
Второй причиной использования элементов кинетической архитектуры в современном строительстве является эстетика. Примером совместной работы синтеза искусства и новых технологий будет динамическая инсталляция «Риф», созданная Робом Леем и Джошуа.
Эта протяженная конструкция была собрана из металлических чешуйчатых элементов, которые
способны воспроизвести естественные движения обитателей морских глубин. Такой эффект достигается тем, что некоторые металлы способны менять свою конфигурацию под воздействием температуры. Действие происходит на молекулярном уровне, поэтому процесс изменения конфигурации конструкции получился близким движению растений. [4]
Рис. 6. Проект конструкции из металлических чешуйчатых элементов инсталляции «Риф» Источник: http://architime.ru/specarch/rob_ley_/reef.htm#1.jpg
Рис. 7. Динамическая инсталляции «Риф» Источник: http://architime.ru/specarch/rob_ley_/reef.htm#1.jpg
Человек нуждается в постоянном изменении окружающего пространства (смена времен года, климата, места жительства и т.п.). Несмотря на то, что здания динамической архитектуры имеют экологический посыл, эти сооружения обладают высокой зрелищностью. Такие здания новая ступень развития архитектурного искусства, своеобразная философия, меняющая наш взгляд на внешний вид городов, рутинность их образов и быт. [5]
Рассмотрим здание «Май-Сентябрь» архитектора Роба Лей. Сооружение способно менять цвет фасада с синего на желтый. Эффект стал возможным благодаря линзовидным фотографиям, которые создают иллюзию изменения, поэтому такой стрит-декор не нуждается в электроэнергии. При помощи написанного программного обеспечения Роб Лей смог вычислить, каким образом расположить 7000 алюминиевых панелей, имеющих только два цвета так, чтобы оттенки и рисунок фасада могли меняться, когда люди проходят мимо. Идею смены цвета архитектор позаимствовал у окружающей природы. [6]
Третьей причиной использования элементов кинетической архитектуры является здоровье человека. В современных мегаполисах атмосфера города оказывает огромное влияние на психическое и физическое здоровье человека. Атмосфера спальных районов становится гнетущей, а в
социальной среде преобладает идея «прямого угла». Монотонность городского ландшафта, преобладание серого цвета наводит на человека тоску, усталость, безысходность. Здания, лишенные каких-либо деталей могут вызывать депрессию, а также способствовать развитию эпилепсии, в то время как яркие краски, интересные детали повышают работоспособность, поднимают настроение, снимают стресс.
Основываясь на статистических данных современных городов можно сделать вывод, что на физическое здоровье человека влияет его окружающая среда и образ жизни. Архитектура, не отражающая в себе принцип золотой пропорции, плотный электромагнитный смог, в котором буквально вынужден купаться человек, загрязнённый воздух, шум в широком спектре частот, включая инфразвуковую составляющую и т.д. На сегодняшний день свыше 60 процентов людей, проживающих в мегаполисе, испытывает чрезмерное звуковое, ультразвуковое,
инфразвуковое воздействие, а уровень шума только возрастает. Шумовое загрязнение одна из более актуальных проблем экологии города. Человек воспринимает шум улиц, машин, населения и самого здания. [7]
Рис. 8. Динамическая инсталляции «Май-Сентябрь»
Источник: http://archi-^vork.ru/roЪAev-designs-anAnteractive-art-facade/
140 120
100 80 60 40 20
й -20
йог долевого V
Область слухового
еоспр иятия
ш^
> ' / / / / /./ У//А
20
100
1000
10000 /,Гц Рис. 9. Область слухового восприятия человека
Рис.10. Средства коллективной защиты от шума
В современной кинематической архитектуре активно используются архитектурно-
планировочный и акустические средства коллективной защиты от шума, что минимизирует шумовое загрязнение окружающей среды.
Изучив статистические данные в районах типовой застройки, мы наблюдаем самый высокий процент самоубийств, несчастных случаев и криминальных происшествий. Кроме того, специалистами давно уже замечено, что детская преступность в «спальных районах» Москвы примерно в 7 раз выше, чем в её центре. Неблагоприятная визуальная среда, а также шум и вибрации ухудшают ситуацию.
Поэтому кинетическая архитектура обладает современными технологиями, которые учитывают как физическое, так и психологическое состояние жителей мегаполиса. Человек желает стать ближе с природой, что проявляется в дизайне, выборе материалов, архитектурных технологиях.
ВЫВОДЫ
Применение кинетических принципов в архитектуре современных мегаполисов обусловлено возможностями использлвания «зеленой энергии» для обеспечения зданий, а так же все более искушенными эстетическими требованиями человека к городской застройке. Несмотря на то что сегодня кинетические проекты по большей части остаются на бумаге, будущее — за архитектурой, преобразующей энергию солнца, воды или света в городское зрелище. Уже в скором времени динамическая архитектура объединит в себе интеллектуальные инженерные решения, грамотную проектировку и привлекательный внешний вид.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. M. Asefi, Transformable and Kinetic Architectural Structures, VDM Verlag Dr. Müller, Germany, 2010. pp.150-155
2. Зелёный и умный: Париж-2050 глазами архитектора [Электронный ресурс]// Mirum, 2016-Режим доступа: http://mirum.ru/news/world_trend/energosberezhenie/ze lyenyy_i_umnyy_parizh_2050_glazami_arkhitektora
3. Dynamic project UAE [Электронный ресурс]// Dynamic Architecture, 2017 - Режим доступа: http://www.dynamicarchitecture.net/index.php?option= com content&view=article&id=7%3Auae&catid=6%3 Adynamic-projects&Itemid=15&lang=eng
4. Кинетическая инсталляция "Риф" -уникальный пример синтеза искусства и новых технологий [Электронный ресурс]//Особая архитектура, 2017-Режим доступа: http://architime.rU/specarch/rob_ley_/reef.htm#1.jpg
5. M. Schumacher, O. Schaeffer, M. Vogt, Move: architecture in motion-dynamic components and elements, Birkhauser, Germany, 2010.pp.40-48
6. Rob Ley designs an interactive art facade [Электронный ресурс]// archi-work.ru, 2017-Режим доступа: http://archi-work.ru/rob-ley-designs-an-interactive-art-facade/
7. J. Moloney, Designing Kinetics for architectural facades, Routledge, USA, 2011. pp. 78-84
REFERENCES
1. M. Asefi, Transformable and Kinetic Architectural Structures, VDM Verlag Dr. Müller, Germany, 2010. pp.150-155
2. Green and clever: Paris-2050 architect's eyes [An electronic resource]//Mirum, 2016 Mode of access: http://mirum.ru/news/world_trend/energosberezhenie/ze lyenyy_i_umnyy_parizh_2050_glazami_arkhitektora
3. Dynamic project UAE [An electronic resource]//Dynamic Architecture, 2017 - Access mode: http://www.dynamicarchitecture.net/index.php?option= com_content&view=article&id=7%3Auae&catid=6%3 Adynamic-projects&Itemid=15&lang=eng
4. Kinetic installation "Reef" - a unique example of synthesis of art and new technologies [An electronic resource]//Special architecture, 2017 Mode of access: http://architime.ru/specarch/rob_ley_/reef.htm#1.jpg
5. M. Schumacher, O. Schaeffer, M. Vogt, Move: architecture in motion-dynamic components and elements, Birkhauser, Germany, 2010.pp.40-48
6. Rob Ley designs an interactive art facade [An electronic resource]//archi-work.ru, 2017 - access Mode: http://archi-work.ru/rob-ley-designs-an-interactive-art-facade/
7. J. Moloney, Designing Kinetics for architectural facades, Routledge, USA, 2011. pp. 78-84
Kashina I.V., Zabeyvorota V. , Simakova A
INVESTIGATION OF REASONS FOR USE OF KINETIC ARCHITECTURE IN MODERN
MEGAPOLIS
Summary. In article experience of use of kinetic elements of architecture in modern city construction is analyzed. Vyyalena the main reasons for use of dynamic buildings and facades in architecture of megalopolises, and the problem of impact of kinematic architecture on health of the person is also considered.
Key words: kinematic architecture, dynamic architecture, kinetics, interactive facade.
