Научная статья на тему 'Кинетические жилые здания – будущее начинается сегодня'

Кинетические жилые здания – будущее начинается сегодня Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
193
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
трансформация в архитектуре / жилые здания / динамическая архитектура / transformation in architecture / residential buildings / dynamic architecture

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — С С. Рябова

Кинетическая архитектура, адаптирующаяся к изменчивой окружающей среде, – новый современный подход к проектированию жилых зданий. Представлены примеры применения в современной практике строительства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Kinetic residential buildings – the future begins today

Kinetic residential architecture adapting to a changing environment is a new modern approach to the design of residential buildings. Examples of application in modern practice are presented.

Текст научной работы на тему «Кинетические жилые здания – будущее начинается сегодня»

мей с детьми необходим весь спектр общественно-деловых функций в силу разных возрастных предпочтений. Квартирография арендного жилья предлагает удобные пространства для разных типов семей.

На уровне архитектурно-планировочных решений особое внимание должно уделяться следующим позициям:

- Грамотное зонирование общественной, офисной и жилой частей. Возможно несколько путей зонирования: общественные и офисные пространства отдельными объемами в структуре комплекса, пространства на различных уровнях комплекса, общественные и офисные пространства в стилобатной части либо их расположение в одном уровне с жильем посредством разделения лестнично-лифтовым холлом.

- Обеспечение приватности жилой группы. Степень приватности жилья зависит от его типа, целевой направленности комплекса, а также от градостроительной ситуации.

- Гибкие планировочные решения. Такие решения предполагают возможность быстрой реорганизации пространств; это важно как для комфорта жителей, так и для инвестиционной привлекательности комплекса.

Квартал арендного жилья был разработан со стороны менее загруженной дороги для обеспечения приватности. Общественная часть комплекса размещается с левой стороны, выходит на главную улицу и тем самым поддерживает ее и ее пешеходный маршрут до главной площади города и театров, музеев (рис. 1).

Общественная часть включает в себя камерный театр с многофункциональным залом, который может использоваться как для выступлений, так и для конференций. Свободное пространство и трансформируемая сцена отвечают принципам гибкого зонирования. Культурный центр примыкает к историческому дому, фасадную часть и габариты которого мы сохраняем, а внутреннее наполнение

меняем - дом становится частью культурного комплекса. Расположенный в квартале жилой дом с особой культурной ценностью становится частью проектируемого комплекса и функционально выступает как дом-музей (рис. 2).

В нижней и верхней части генплана расположены офисы и коворкинги. В домах и павильонах на площади размещены творческие мастерские. Часть мастерских также расположена в первых этажах жилого квартала.

В жилой части, помимо мастерских и частных офисных пространств, располагается также центр временного пребывания детей, библиотека с кафе и общие рабочие пространства для жильцов (рис. 3).

Под всем комплексом располагается одноэтажная подземная парковка, решающая одну из главных проблем центральной части города.

В дальнейших проектах на базе офисно-жилой структуры будут предложены приемы комплексной реконструкции исторических кварталов, которые позволят уплотнить жилую застройку, сохраняя исторический масштаб и исключая хаотичные точечные объекты.

Библиография:

1. Концепция жилищной политики Самарской области до 2020 года: утверждена постановлением Правительства Самарской области от 27 ноября 2013 г. № 685 (с изм. от 20.12.2018 г.) / docs.cntd.ru: Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. - URL: http://docs.cntd.ru/ document/464006635 (дата обращения: 03.03.2021).

2. Министерство строительства Самарской области: [официальный сайт]. - URL: http://minstroy.samregion.ru/gosuslugi/ dolevoe/UKN/UL_ problem/ (дата обращения: 03.03.2021).

3. Численность населения / Федеральная служба государственной статистики: [официальный сайт]. - URL: https://rosstat.gov. ru/storage/mediabank/demo11.xls (дата обращения: 01.11.2020).

4. Bhatta, Basudeb. Analysis of Urban Growth and Sprawl from Remote Sensing Data / B. Basudeb // Advances in Geographic Information Science. - Springer, 2010. - P. 23. - ISBN 978-3-64205298-9.

С.С. Рябова DOI: 10.24412/cl-35672-2021-1-0046

S.S. Ryabova

Кинетические жилые здания - будущее начинается сегодня Kinetic residential buildings - the future begins today

Ключевые слова: трансформация в архитектуре, жилые здания, динамическая архитектура. Keywords: transformation in architecture, residential buildings, dynamic architecture.

Аннотация: Кинетическая архитектура, адаптирующаяся к изменчивой окружающей среде, - новый современный подход к проектированию жилых зданий. Представлены примеры применения в современной практике строительства.

Abstract: Kinetic residential architecture adapting to a changing environment is a new modern approach to the design of residential buildings. Examples of application in modern practice are presented.

Всем известен давний афоризм об архитектуре как о застывшей музыке. Но применим ли он к архитектуре современной? Развитие методов строительного производства, возникновение новых строительных материалов, использование компьютерных технологий расчета

и проектирования сооружений - всё это дает реальную возможность создавать произведения кинетической архитектуры.

Трансформации зданий в пространстве находит обоснованное применение в жилой архитектуре. Подвиж-

ные части позволяют домам адаптироваться к условиям окружающей среды и создавать комфортную внутреннюю атмосферу, соответствующую потребностям человека.

Практика современного строительства имеет немало примеров использования динамической архитектуры при проектировании жилых домов и свидетельствует о возрастающем интересе к этому явлению архитекторов всего мира. Одним из примеров кинетической архитектуры является жилой дом Quadrant House, построенный в 2018 г. в Варшаве по проекту польского архитектурного бюро KWK Promes, возглавляемого архитектором Робертом Конечны (рис. 1а) [5].

Сооружение состоит из двух главных объемов: двухэтажного здания, вмещающего основные функции дома, расположенного перпендикулярно к улице, и одноэтажного строения вдоль дороги. Между этими блоками находится мобильная часть - терраса, которая реагирует на движение солнца (рис. 1б).

В классическом варианте терраса является пристройкой к основному дому, однако может быть и отдельным сооружением. Основное ее назначение - комфортный отдых на свежем воздухе. Таким образом, при проектировании важно правильно выбрать место для террасы. Прежде всего, оно должно быть солнечным. Помимо этого, само строение проектируется в едином стиле с основным домом.

Эти вопросы не стояли перед польскими архитекторами, - в данном проекте терраса является подвижным модулем, скорость движения и траектория которого автоматически синхронизированы с перемещением солнца. В зависимости от времени года регулируется количество солнечного света: летом образуется необходимая тень, а зимой внутреннее пространство значительную часть времени доступно естественному освещению.

В доме предусмотрена система электрических жалюзи, которая позволяет затенить необходимую зону [7].

Интересный факт, что такое решение террасы выполнено аналогично устройству квадранта. Это старинный астрономический угломерный инструмент, используемый для определения положения звезд, состоящий из подвижной стрелки, перемещающейся между статичными перпендикулярными частями [2]. Конструкция дома напоминает этот прибор. Отсюда и название - Quadrant House.

Элементами сооружения стали специальные механизмы, датчики, а также рельсы, по которым постройка производит свое движение (рис. 1в). В результате современных конструктивных решений, все части логично размещены в проекте. Кинетическая система безопасна благодаря специальным датчикам: при обнаружении препятствия она останавливается.

Стены и перекрытия здания возведены из монолитного железобетона. Покрытие основной части дома образуют стропильные фермы из дерева [7].

Благодаря фотоэлектрическим панелям, размещенным на вращающемся крыле, всегда обращенном к солнцу, данный механизм характеризуется энергетической автономностью и экологической чистотой [6]. Без своей восхитительной террасы Quadrant House выглядел бы как обычный непримечательный дом, составленный из двух объемов.

Жилая архитектура обладает широкими возможностями, о чем свидетельствуют современные тенденции в строительстве и архитектуре на примерах оригинальных и инновационных объектов, которые создают и поддерживают комфортную внутреннюю атмосферу, учитывают особенности образа жизни проживающих и хорошо вписываются в ландшафт. Подтверждением этого является жилой дом Dynamic D-House, спроек-

Рис. 1. Жилой дом Quadrant House в Варшаве (Польша): а - общий вид здания; б - аксонометрия; в - план первого этажа при различных положениях террасы

тированный британскими архитекторами Д. Б. Грюнбергом и Д. Вулфсоном (рис. 2а). Здание способно менять свою конфигурацию, приспосабливаясь как ко времени суток, так и к особенностям практически любого климата [4]. Его форма может меняться, превращаясь то в закрытый кубический объем, то в ряд треугольных помещений (рис. 2б). Части здания перемещаются по рельсам. Благодаря такому вращению дом адаптируется к погодным условиям и к солнечному освещению.

В основе изменения конфигурации этого сооружения лежит известная геометрическая задача, разработанная еще в 1908 году английским математиком Г.Э. Дьюдени (1857-1930). Задача состоит в преобразовании равностороннего треугольника в квадрат и наоборот. Равносторонний треугольник делится на четыре фигуры, скрепленные между собой в вершинах, формирующих цепочку (рис. 2в). При трансформации по часовой стрелке цепочка образует треугольник, а против часовой стрелки - квадрат [1, с. 7]. В результате таких построений дом может приобрести до восьми различных форм (рис. 2б). В зимнее время он становится компактным объемом, сохраняя тепло, а в теплые сезоны форма дома «распускается», впуская больше света и воздуха. Составляющие дома раскатываются по рельсам, расположенным на кольцевых фундаментах. Таким образом, внутренние стены становятся наружными, а двери -панорамными окнами. Это удивительное сооружение создано в результате объединения художественного архитектурного замысла, компьютерных методов проектирования и строительных технологий.

Первоначально этот проект представлял инновационную концепцию жилья. Однако в 2015 году дом

был построен в Сингапуре и дополнительно оснащен солнечными батареями, вырабатывающими энергию для кинематических преобразований. Авторы проекта считают, что строительство жилья, обладающего столь высокой способностью адаптироваться к природным и погодным условиям, имеет хорошие перспективы [4]. Здания, имеющие возможность менять форму, способны решать задачи, которые статическая архитектура решить не может.

Динамическая архитектура завоевывает все большую популярность в мире, так как позволяет создавать меняющиеся пространства в зависимости от влияния окружающей среды. Это могут быть движущиеся части зданий, выдвижные перегородки, способные полностью изменить облик помещения, и перемещающиеся целые комнаты.

Еще одним примером кинетического жилого дома является объект Sharifi-ha House, построенный в 2013 году в Тегеране (Иране) по проекту архитектурного бюро Next Office (рис. 3а) [8].

В здании семь этажей, два из которых подземные (рис. 3в). В трех надземных этажах запроектированы поворачивающиеся комнаты, предоставляющие жителям комфортное пребывание в них в зависимости от освещения и от времени года. Зимой это может быть закрытая гостиная, а летом - открытая комната с террасой (рис. 3г).

Несущий остов здания представляет собой металлический каркас. Основные нагрузки воспринимают колонны и двутавровые балки. Применение каркасной системы позволило спроектировать в центре сооружения атриум, для того чтобы обеспечить хороший поток света по всему дому, когда комнаты на переднем фасаде

Рис. 2. Жилой дом Dynamic D-House: а - общий вид; б - схемы восьми форм дома; в - компьютерная модель преобразования равностороннего треугольника в квадрат

закрыты. Помещения могут поворачиваться по желанию жителей, предоставляя разную степень освещенности внутри (рис. 3б). В результате поворота блоков также активно меняется фасад (рис. 3а).

Технология поворотного механизма в доме подобна тем, что используются в движении театральных сцен. Террасы оборудованы складными балюстрадами, которые наклоняются вверх или вниз при движении блоков. Расчет сооружения проводился на динамические нагрузки с учетом колебаний, создаваемых поворотным механизмом. В процессе проектирования было проведено цифровое моделирование конструкции с последующим анализом для изучения статических и динамических характеристик системы с помощью программного комплекса SAP2000 [9].

Конечно, динамической архитектуре присущи недостатки, вернее особенности, первостепенной из которых является обязательное наличие механизмов как неотъемлемой части инженерной системы кинетического сооружения. Без исправных механизмов здание в полной мере функционировать не сможет. Это выдвигает условия к проживающим в таких домах вовремя обслуживать механическую систему и бережно к ней относиться. Поскольку кинетическая архитектура возникла на

высоком уровне развития технической культуры общества, то она предусматривает повышенные эксплуатационные требования.

Во многих странах мира архитекторы сооружают уникальные жилые дома, не копируя существующие образцы, а наделяя сооружение внешней оригинальностью и неповторимостью. При этом в здании меняются физические условия внутренней атмосферы (освещенность, температура) в соответствии с изменением окружающей среды и минимальным воздействием на нее.

Произведения динамической архитектуры уже сегодня сложно назвать недвижимостью. Мобильные элементы сооружения способны менять как фасад, так и расположение всего здания или его частей. По сравнению с привычными статичными жилыми строениями, они имеют возможность трансформировать пространство. В наше время это возможно благодаря прогрессивным конструктивным решениям, новому уровню развития технологий строительства, использованию в строительной сфере достижений электроники.

Данный подход предоставляет архитекторам новую возможность для создания необычных и выразительных жилых зданий. Сейчас по всему миру, в том числе и в Москве, проводятся научные семинары, освещаю-

Рис. 3. Жилой дом Sharifi-ha House в Тегеране (Иран): а - вариации фасада; б - план второго этажа; в - разрез; г - интерьер

щие опыт проектирования кинетической архитектуры. Автор статьи активно участвует в подобных мероприятиях и применяет полученные знания на практике, например, в работе над конкурсными проектами. В дальнейшем автор планирует связать свою деятельность с проектированием кинетических зданий, сочетающих в себе передовую архитектурную мысль, интеллектуальные инженерные решения, зрелищность, а также способных реагировать на постоянно меняющиеся потребности современного общества.

Кинетическая архитектура - это архитектура будущего.

Библиография:

1. Дьюдени, Г. Кентерберийские головоломки / Г. Дьюдени. - Москва: Мир. Редакция научно-популярной и научно-фантастической литературы, 1979 // Libfox.ru: [сайт]. - URL: https://www. libfox.ru/440847-7-genri-dyudeni-kenterberiyskie-golovolomki. html#book (дата обращения: 26.03.2021).

2. Жаров В.Е. Квадрант / В.Е. Жаров // Большая российская энциклопедия: [сайт]. - URL: https://bigenc.ru/physics/text/2055018 (дата обращения: 26.03.2021).

3. Dynamic architecture // Thedhaus.com: [website]. - URL: https:// www.thedhaus.com/portfolio/the-dynamic-dhaus/ (date of access: 26.03.2021).

4. Dynamic D-House - раздвижной дом, приспосабливаемый к любому климату // Architime.ru: [сайт]. - URL: https://www. architime.ru/ specarch/d_house_company/d_house.htm# 1 .jpg (дата обращения: 26.03.2021).

5. Quadrant House - здание с кинетической террасой, следующей за движением солнца // Architime.ru: [сайт]. - URL: https:// architime.ru/specarch/kwk_promes/quadrant_house.htm#1.jpg (дата обращения: 26.03.2021).

6. Quadrant House / Architectuul.com: [online catalogue]. - URL: http://architectuul.com/architecture/quadrant-house (date of access: 26.03.2021).

7. Quadrant House / KWK Promes // Archdaily.com: [blog]. - URL: https://www.archdaily.com/917957/quadrant-house-kwk-promes (date of access: 26.03.2021).

8. Rotating rooms give Sharifi-ha House by Next Office a shape-shifting facade // Dezeen.com: [online journal]. - URL: https:// www.dezeen.com/2014/08/22/rotating-rooms-sharifi-ha-house-next-office-tehran-iran/ (date of access: 26.03.2021).

9. Sharifi-ha House / Next Office-Alireza Taghaboni // Archdaily. com: [blog]. - URL: https://www.archdaily.com/522344/sharifi-ha-house-nextoffice (date of access: 26.03.2021).

А.О. Дмитриева DOI: 10.24412/cl-35672-2021-1-0047

A.O. Dmitrieva

Многоаспектная гибкость архитектуры современных производственных предприятий

Multi-aspect flexibility of the architecture of modern industrial facilities

Ключевые слова: промышленная архитектура, архитектура высокотехнологичных предприятий, гибкость объемно-планировочных решений, многоаспектная гибкость.

Keywords: industrial architecture, architecture of high-tech enterprises, space-planning flexibility, multi-aspect flexibility. Аннотация: В статье отмечается важность формирования гибкости архитектурных решений современных и будущих производственных объектов; раскрываются традиционное и новое понимание гибкости, приводятся соответствующие приемы их обеспечения и рассматриваются основные позиции многоаспектной гибкости. Перечисляются промышленные объекты, интегрирующие рассмотренные приемы и аспекты создания гибкости. Abstract: The importance of creating the flexibility of architectural solutions for modern and future production facilities is noted. Traditional and new understandings of flexibility are revealed, the corresponding techniques for providing them are given and the main positions of multi-aspect flexibility are considered. Industrial objects that integrate the considered techniques and aspects for creating flexibility are listed.

Ускорение научного прогресса, повсеместная техноло-гизация и цифровизация промышленности обуславливают увеличение скорости трансформации производственных процессов, в первую очередь, в передовых отраслях. На сегодняшний день производственное оборудование подлежит модернизации в среднем раз в 3-5 лет, а в высокотехнологичных индустриальных сферах - раз в 2-3 года [2, с. 23; 4, с. 171]. Сами производственные системы становятся более мобильными и изменяемыми. Например, компании Asea Brown Boveri, Bosch, Festo и др. разрабатывает линейки производственных модулей, где каждый модуль выполняет заданные функции, а из определенного набора таких модулей может быть собрано то или иное специализированное производство. Замена и перестановка моду-

лей изменяют направленность производства - обеспечивают его гибкость [6].

Помимо производственных систем, инженерная составляющая - важный элемент функционирования любого промышленного объекта - также переоснащается в среднем раз в 10-15 лет. Кроме того, для адаптации предприятия к внешним факторам (экономическим или социальным) вся его функциональная структура может потребовать реорганизации. Поэтому одним из ключевых аспектов формирования архитектуры высокотехнологичных предприятий является гибкость их объемно-планировочных и архитектурных решений.

Традиционно гибкость понимается как приспособление «к изменениям технологии в пределах одного или однотипного производственного процесса без наруше-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.