CC BY
10Особенности восприятия внутренней архитектурно пространственной среды ЭкоКосмоДома
Воронович К.П. Беларусь, г. Минск,
архитектурный отдел
управления проектных работ ЗАО «Струнные технологии»
Кошелев А.Г. Беларусь, г Минск,
архитектурный отдел
управления проектных работ ЗАО «Струнные технологии»»
УДК 721.011
99
Изучается восприятие человеком внутренней архитектурно-пространственной среды цилиндрического ЭкоКосмоДома (ЭКД) с учётом своеобразия его формы. Исследуются композиционные особенности пространства для создания условий, удовлетворяющих психологические потребности жителей ЭКД. Дано предложение по решению вопроса искажения восприятия среды, выполнена оценка аналогов и разработаны варианты заполнения территории космического поселения для комфортной жизни человека.
Ключевые слова:
архитектура, архитектурно-пространственная среда, геопластика, искажённое пространство, ландшафт, рельеф, ЭкоКосмоДом (ЭКД).
Введение
ЭкоКосмоДом (ЭКД) [1] представляет собой космическое поселение, оболочка которого имеет форму капсуль-ного цилиндра. Данный тип ставит перед архитекторами совершенно новые задачи по организации внутренней зоны, комфортной для жизни людей. Так, необходимы визуальная адаптация непривычной для восприятия человеком цилиндрической структуры, расчёт практичной этажности застройки при диаметре цилиндра 300 м, применение современных принципов проектирования здоровой, экологичной, социально удобной архитектурной среды в неординарных условиях.
В мировой практике существует ряд тенденций развития архитектуры и архитектурного пространства. Одна из них - отказ от многоэтажного массового жилья. Зарубежные исследования показывают, что низкая и средняя застройки благотворно влияют на общее психическое состояние горожан, повышают освещённость улиц, увеличивают срок эксплуатации зданий [2].
Озеленение городских территорий - следующее важнейшее направление в развитии городов. В основе концепции комплексного благоустройства лежат работы по озеленению и улучшению городских территорий [3].
Она включает в себя требования по реконструкции и пластической организации рельефа, посадке новых деревьев, кустарников, цветов на улицах и в парках, установке ограждений, архитектурному освещению улиц или целых кварталов, размещению малых архитектурных форм и объектов городского дизайна.
Ведутся отдельные разработки по получению экологичных материалов с предписанными прочностными и другими характеристиками. Например, испанские учёные изобрели биобетон, в состав которого входят вещества, позволяющие ему сохранять все свойства при прорастании в нём растений [4]. С помощью данной инновации здания можно превратить в вертикальные сады, не используя при этом дополнительные вазоны и горшки. Главный связующий материал в биобетоне - фосфат магния, обеспечивающий благоприятные условия для развития мхов, лишайников и других растений без вреда для строительных конструкций.
Озеленение территорий и построек, применение натуральных материалов - основополагающие факторы экологичного поселения как на Земле, так и в космосе.
В частном строительстве присутствует тенденция создания сообществ жителей внутри возводимых поселений за счёт подходящих планировочных решений районов.
Первостепенная задача данных воплощений - налаживание отношений между людьми, которые живут поблизости. Подобное добрососедство является фундаментом формирования сплочённого коллектива. Показательный пример -город-сад под Копенгагеном, где благодаря радиальному принципу расположения жители собраны в немногочисленные соседские общины со своей небольшой площадью и общими устоями.
Перечисленные тенденции будут учтены в организации архитектурно-пространственной среды ЭКД и при проработке её восприятия человеком.
В следующем разделе статьи описаны процессы, необходимые для создания архитектурно-пространственной среды, сделаны выводы из различных исследований по восприятию окружающих условий человеком и дан анализ его психологических реакций. Рассматриваются также концепции озеленения города, использования различных форм зданий и их цветовой гаммы. Далее предложены способы, помогающие урегулировать основную поставленную задачу - улучшить восприятие искривлённости пространства цилиндрического ЭКД, главная проблема которой проявляется в дезориентации и возможных расстройствах здоровья человека. Решение заключается в двух ведущих
направлениях: применение определённых форм сооружений и геопластики, включающей в себя изменение рельефа и задействование приёма террасированной застройки.
Значение грамотного проектирования архитектурно-пространственной среды
Процесс создания архитектурно-пространственной среды - это комплексное формирование объектов и систем окружения человека как гармоничного, художественно осмысленного единства всех компонентов. При реализации данной концепции в архитектуре соблюдают ряд правил: принципы гармонизации, стиля, синтеза искусств, формообразования, пластики деталей, а также масштабные соотношения, систему пропорций, ритмический строй, игру фактур и светотени, колористику, тектоническую организацию. Кроме того, органические архитектурные формы воспринимаются подобно форме естественных организмов, природных ландшафтов, что позволяет объединить окружающую среду и здания в одно целое. Все указанные постулаты существуют и прорабатываются для психологического и физического комфорта и здоровья человека, который попадает в созданные условия.
При планировании сооружений и территорий на Земле и в биосферных орбитальных ЭкоКосмоДомах для правильного и привычного восприятия пространства вокруг человека следует учитывать уровни визуального восприятия архитектурной формы [5]:
• объект в панорамной среде - угол восприятия в 18°;
• объект виден в целом - угол восприятия в 27°;
• видна деталировка объекта - угол восприятия в 36°;
• объект в ракурсе, когда видна фактура, мелкие детали, -угол восприятия в 45°.
Так как один из первоочередных принципов ЭКД -это экологичность и природоподобность, то данный фактор необходимо учитывать и при проектировании сооружений внутри космического поселения. Главные задачи, поставленные при создании натуральной среды: поддержание равновесия между естественными и искусственными элементами пространства, снижение объёмов потребления ресурсов, повышение психофизического комфорта жизнедеятельности людей с помощью улучшения функциональных, санитарно-гигиенических, микроклиматических и эстетических параметров атмосферы, планирование строений из материалов, которые не наносят вред здоровью людей и состоянию окружающего мира.
Немаловажно конструировать с учётом визуальной экологии - теории о физиологических нормах зрения и закономерностях восприятия. Предложенная концепция как новое направление в науке даёт возможность обосновать предпочтения человеком «правильных» форм архитектуры, дизайна и среды, объяснить субъективное, на первый взгляд, восприятие творчества в целом. Визуальная экология создала доказательную базу для оценки эстетических качеств. Проектирование внутренней зоны с учётом принципов появившейся недавно науки поспособствует дальнейшему развитию ЭКД, так как люди, которые будут проживать в гармонично организованном мире, продолжат улучшать условия вокруг себя, повышать качество жизни и формировать полноценное поселение.
Для правильного восприятия окружающего пространства в ЭКД стоит учитывать факторы, влияющие на здоровье человека [6]. Негативное воздействие на органы зрения и общее психологическое состояние оказывают монотонные стены, сплошные светопрозрачные панели, жилые «коробки», плотная застройка. В такой обстановке человек постепенно устаёт, ощущает дискомфорт и напряжение, быстрее расходует энергию.
Значимую роль также играет цвет, используемый в создаваемой среде. Например, белый тон в архитектуре
практикуют для привлечения внимания к определённым зданиям или их частям. Он положительно воздействует на состояние человека, придаёт бодрость. Зелёный цвет -наиболее естественный и привычный глазу, поскольку его можно наблюдать в природе. Он успокаивает и умиротворяет, способствует снижению у человека артериального давления, расслаблению мышц, фактически снимает головную боль. Его целесообразно применять для того, чтобы разнообразить архитектуру спокойных спальных зон ЭКД и подчеркнуть слияние построек с природным пейзажем. Голубой цвет - оттенок терпения и толерантности. Он максимально приближен к естественному цвету неба и воды, а значит, оказывает стабилизирующий эффект на нервную систему человека. Грамотные цветовые решения проектируемой среды могут влиять на общее настроение всего проживающего в ней социума и являются неочевидным инструментом управления эмоциональным состоянием людей.
Описание методов формирования комфортного для восприятия пространства
Одна из серьёзных проблем, возникающая при формировании комфортной среды внутри ЭКД, - искажение пространства из-за его цилиндрической формы (диаметр которой 300 м) относительно привычного земного размещения объектов (рисунок 1).
Рисунок 1 - Схема искажения пространства
Данная форма оболочки ЭКД может вызвать потерю человеком ощущения равновесия и адекватного понимания окружающей территории: со всех сторон его будет окружать земля, угол наклона объектов станет изменяться. Для решения обозначенного вопроса требуется создать необходимые визуальные иллюзии и разделить пространство. При этом особенность формы места обитания, привлекающая землян в космические поселения, не будет утеряна, но сформируются благоприятные условия для постоянного пребывания.
Существует два основных способа изменения визуального восприятия элементов пространства для комфортной жизни в ЭКД:
• выбор подходящей формы сооружений;
• геопластика.
Выбор формы сооружений
Главная задача - подобрать и использовать такие архитектурные формы сооружений, которые будут соответствовать поставленным целям (удобство, единение с природой, простота возведения), а также те, что не станут выглядеть наклонёнными по отношению к другим объектам на определённом расстоянии. Например, прямоугольные здания внутри цилиндра ЭКД покажутся стоящими под углом, «заваливающимися» относительно точек зрения на расстоянии.
Самый подходящий вариант очертаний в описанном случае - плавный, без резких углов, т. е. бионический. Такая модель позволит приблизить строения к естественной природе и тем самым создать наиболее приятную и необычную среду для жизни. Примером подобного решения могут быть купольные дома (рисунок 2): они не только удобны в расположении на искривлённой поверхности,
но и способны сблизить архитектуру с природой за счёт своего бионического образа. Кроме того, купольные дома имеют ряд преимуществ: энергоэффективность, устойчивость, выгодная стоимость, интересный облик, вариативность планировок. Сфера - наиболее органичная природная фигура: по сравнению с домом, прямоугольным в плане, сооружения в виде купола имеют на 30 % меньше площади поверхности, что даёт возможность сэкономить на строительных материалах при возведении и отделке. Благодаря своей форме купол почти в пять раз прочнее классических конструкций.
Для жилых конструкций стоит выбирать натуральные материалы или близкие по составу к натуральным (в частности, папиросную бумагу, живой бамбук, лианы, дышащую ткань и т. д.). Архитектурные композиции также важно дополнять обильными зелёными насаждениями. Живые растения будут вырабатывать кислород, полезные фитонциды и давать плоды, которые можно съесть прямо в самом сооружении, где, например, стена выполнена из виноградной лозы.
Рисунок 2 - Пример использования архитектуры бионической формы
Главная задача при использовании всех приёмов -возвести не новые стандартные дома для проживания внутри уже сформированного объёма с комфортными условиями для жизни человека, а разделить пространство ЭКД на так называемые комнаты, отдельные уединённые зоны.
Геопластика
С помощью геопластики создаются естественные преграды для передвижения и обзора в виде холмов и оврагов, что приводит к разнообразию пространства вокруг людей, образует среду, похожую на земную. Идея в том, чтобы построить естественные препятствия для взора человека, которые в отдельных местах сформируют иллюзию нахождения на ровной поверхности в ЭКД (рисунок 3).
Следует отметить два вида геопластики, подходящие для ЭКД:
• изменение рельефа;
• террасированная застройка.
Рисунок 4 - Схема размещения купольного дома на рельефе
Террасированная застройка. Позволяет сформировать визуальное представление территории в виде многоярусных террас с расположением построек на разных уровнях, тем самым не открывая человеческому взгляду всё пространство в целом (рисунок 5). Данное решение также целесообразно использовать для террасированных посадок плодовых культур, садов. Подобное размещение меняет визуальную среду и увеличивает полезную площадь внутренней зоны.
Рисунок 3 - Пример использования геопластики: восприятие искусственной насыпи
Изменение рельефа. Создание ровной поверхности и расположение построек на разном уровне рельефа (рисунок 4), вплоть до их внедрения в рельеф, поможет искусственно изменить микропространство, окружающее человека, и отвлечь взгляд от изменения макропространства территории.
Рисунок 5 - Схема террасированной застройки
В космическом поселении ЭКД на орбите будет создана искусственная гравитация, стремящаяся к нулю ближе к оси сооружения. Согласно расчётам высота сооружений
во внутреннем диаметре, равном 300 м, не превзойдёт 16 м, так как выше данной отметки станет ощущаться снижение сил гравитации, что может быть неудобным для человека. Следовательно, максимальная высотность застройки - пять этажей или террас. Малоэтажная конструкция визуально облегчит пространство ЭКД для более благоприятного нахождения там людей.
Важно понимать, что внутренние условия ЭКД всё равно не будут полностью аналогичны земным. Однако благодаря архитектурным способам можно спроектировать среду, где комфортно жить, несмотря на непривычную для человека форму всего пространства, которая при решении психологических нюансов восприятия в итоге окажется привлекательной особенностью данного поселения.
Выводы
и дальнейшие направления исследования
В настоящей статье после изучения вопроса восприятия человеком внутренней архитектурно-пространственной среды космического поселения с учётом своеобразия формы ЭКД и атмосферы внутри него предложены варианты для формирования комфортных визуальных условий. Фундаментальная задача - основываясь на существующем опыте строительства и благоустройства, а также на психологических исследованиях, создать с помощью архитектурных приёмов пространство, удовлетворяющее визуальные потребности людей внутри ЭКД.
На сегодняшний день данному объекту нет аналогов. Безусловно, все предлагаемые решения должны пройти тщательную проверку на целесообразность. Однако можно с уверенностью сказать, что в ЭКД обязательно должны быть учтены принципы экологичности, использования именно биоматериалов, автономности процессов, психологического и физиологического комфорта человека для длительного проживания. Авторы статьи, рассмотрев современные методы, применяемые в строительстве, сделали вывод, что уже имеется возможность обеспечить внутри ЭКД среду, максимально благоприятную для жизни. Вместе с тем нетипичная ландшафтная архитектура, форма сооружений и организация всего внутреннего пространства ЭКД станут особенностью для восприятия.
В дальнейшем планируется решить и другие задачи, связанные с восприятием внутреннего пространства ЭКД на примере конкретных функциональных зон, а также проанализировать воздействие создаваемых условий на человека, в частности искусственной гравитации в зависимости от высотности застройки.
Литература
1. Юницкий, А.Э. Струнные транспортные системы: на Земле и в Космосе: науч. издание/А.Э. Юницкий. - Силакрогс: ПНБ принт, 2019. - 576 с.: ил.
2. Акчурина, О.М. Современные тенденции и перспективы развития архитектурно-пространственных и функционально-планировочных характеристик типовой застройки в России и за рубежом / О.М. Акчурина, А.М. Чупайда // Строительные материалы и изделия. -2019. - Т. 2, № 3. - С. 96-102.
3. Вавер, О.Ю. Концепция озеленения территории города Нижневартовска / О.Ю. Вавер, Г.Н. Гребенюк, И.Е. Клемина. - Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гуманит. ун-та, 2010. - 55 с.
4. Степанов, А.В. Архитектура и психология: учеб. пособие / А.В. Степанов. - М.: Юрайт, 2018. - 355 с.
5. Шилин, В.В. Архитектура и психология / В.В. Шилин. -Н. Новгород: ННГАСУ, 2011. - 68 с.
6. Строительство - формирование среды жизнедеятельности: материалы XIX междунар. межвуз. науч.-практ. конф. студентов, магистрантов, аспирантов и молодых учёных, Москва, 29 апр. 2016 г. / Моск. гос. строит. ун-т-подбор материалов и подготовка сборника: Т.И. Квитка, И.П. Молчанова. - М.: НИУ МГСУ, 2016. - 1112 с.
