CC BY
51Список цитируемой литературы:
1. Архитектура и памятники истории // HEXAGON: [официальный сайт]. - URL: https://geosystems.ru/use/arkhitektura-i-pamyatniki-istorii/ (дата обращения: 21.11.2019).
2. Максимов П.А. Архитектурные обмеры: пособие для фиксации памятников архитектуры / П.Н. Максимов, С.А. Торопов; Акад. архитектуры СССР. Ин-т истории и теории архитек-
туры. - Москва: изд-во Акад. архитектуры СССР, 1949. -151 с.: ил.
3. Соколова Т.Н. Архитектурные обмеры: учеб. пособие по фиксации архитектурных сооружений / Т.Н. Соколова, Л.А. Рудская, А.Л. Соколов. - Москва: Архитектура-С, 2006 (Ульяновск: Ульяновский Дом печати). - 112 с.: ил. - ISBN 5-9647-0085-3.
С.А. Кизилова DOI: 10.24411/9999-034A-2020-10048
S.A. Kizilova
Резервная аква-архитектура как стратегия формирования безопасной среды обитания «Общества 5.0»
Reserve aqua-architecture as a strategy for the formation of a safe environment for "Society 5.0"
Ключевые слова: резервная архитектура в водной среде, устойчивые технологии, мобильная архитектура. Keywords: reserve architecture in the aquatic environment, sustainable technologies, mobile architecture. Аннотация: Статья посвящена аспектам формирования аква-архитектуры как пространственного резерва в случае глобальных вызовов. Анализ задач стратегии «Общества 5.0», а также ряда концептуальных и осуществленных проектов плавучих структур позволил выявить пути применения резервной архитектуры в водной среде в контексте осуществления данной инициативы.
Abstract: The article is devoted to the aspects of the formation of aqua-architecture as a spatial reserve in the case of global challenges. An analysis of the objectives of the strategy of "Society 5.0", as well as several conceptual and implemented projects of floating structures, revealed ways to use the backup architecture in the aquatic environment in the context of this initiative.
Формирование резервной среды обитания человека становится актуальным в условиях глобальных вызовов, с которыми сталкивается современное общество. Развитие аква-архитектуры приобретает дополнительную важность не только в контексте адаптации к повышению уровня Мирового океана, но и в рамках обеспечения безопасности человека в изменяющемся мире, столкнувшемся с биологической угрозой пандемии СОУШ-19 [13].
Создание «умной», безопасной и комфортной среды обитания человека является одной из задач стратегии построения сверхинтеллектуального общества - «Общества 5.0». Данная стратегия технологического и социального развития, разработанная в Японии в 2016 году, направлена на решение глобальных задач, возникающих вследствие ускорения темпов жизни общества, слияния материального мира и киберпространства, возникновения новых возможностей для перемещений, автоматизации систем жизнеобеспечения и транспорта [7]. В нашей стране переход к «Обществу 5.0» осуществляется в рамках «Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации», направленной на решение возможных кризисных ситуаций средствами инновационных отраслей науки [3].
Современные технологии позволяют обеспечить создание аква-объектов как на уровне жилища, так и в масштабах плавучей городской инфраструктуры. Возрастает интерес к изучению потенциала и строительству поселений на плавучих платформах и искусственных
островах, опыт возведения которых представлен достижениями международных архитектурных мастерских Waterstudio, MAD Architects, Bjarke Ingels Group, Baca Architects.
Перспективы проектирования обитаемых структур для экстремальной водной среды и их научно-философское осмысление изложены в теоретических исследованиях Н.А. Сапрыкиной [2], Р. Баркера и Р. Куттса [4], П. Штейнберга и К. Питерса [14]. Потенциал энергоэффективного строительства плавучих объектов отражен в исследованиях Ч. Муна [10], С. Хабиби [8]. Аспекты развития систейдинга (англ. seasteading) - концепции автономного проживания на плавучих архитектурных образованиях в океане, описаны в исследованиях П. Фридмана, Б. Тэйлора [6], В. Тибериуса [16].
Целью данного исследования является выявление путей применения резервной аква-архитектуры для реализации стратегии «Общества 5.0». Для этого производится анализ глобальных задач стратегии и прецедентов резервной архитектуры в водной среде.
Цели «Общества 5.0» в контексте глобального устойчивого развития
Стратегические позиции концепции «Общество 5.0» были впервые сформулированы в докладе Японской федерации бизнеса (Japan Business Federation (Keidanren) [5]:
- формирование «умного» общества, устойчивого к фактору планомерного снижения популяции;
- обеспечение равных возможностей для людей всех гендерных групп и возрастов;
- безопасность общества в материальном и кибер-пространстве;
- вклад в борьбу с природными кризисными ситуациями.
Для решения поставленных целей были предложены следующие «индустриальные инициативы»:
- утверждение сотрудничества между бизнес-предприятиями всех масштабов на уровне отдельной страны;
- проведение совместных стратегических исследований академическими, правительственными и индустриальными институтами;
- формирование экономической экосистемы, где участники не соревнуются, а поддерживают друг друга для достижения роста глобальной экономики;
- разработка новых стандартов индустриального развития во всех областях;
- поддержка человеческих ресурсов (научного и бизнес-сообществ, увеличение роли женщин в глобальных процессах);
- установление новой политики трудовых отношений между работником и работодателем, направленных на выявление и наиболее полное использование человеческих ресурсов, потенциала и талантов;
- создание продуктивных условий для осуществления трудовой деятельности.
Предложенные на первоначальном этапе пути осуществления стратегии «Общества 5.0» уже в настоящее время обуславливают необходимость формирования совершенно новых пространственных типологий, обеспечивающих мобильность и повышающих продуктивность общества. Прогнозируется, что в ближайшем будущем множество профессий, не связанных с креативным поиском, будут упразднены и заменены автоматизированными системами с целью экономии ресурсов. Резервная архитектура может предоставить нетривиальные подходы к осуществлению рассмотренных целей и инициатив «Общества 5.0». В настоящем исследовании прецеденты резервной аква-архитекту-ры рассмотрены в двух масштабах: на уровне жилища и поселения.
Резервная архитектура как автономная жилая единица
Образцами индивидуальных резервных домов являются проекты автономных мобильных жилищ, предназначенных для эксплуатации в водной среде. Проект плавучего дома Exbury Egg был разработан художником С. Тернером для круглогодичного проживания и ведения научных исследований за флорой и фауной водоема. Размеры капсульного дома составляют 6 м на 2,8 м. В интерьере оборудовано место для сна, рабочий стол, печь, мокрая зона с душем и переносным туалетом. Электричество для функционирования телефона, цифровой камеры и компьютера поступает от солнечных батарей [12].
В 2018 г. в Японии компанией Huis Ten Bosch был реализован проект плавучего капсульного модуля для размещения в развлекательном парке. По замыслу авторов, посетители добираются до парка за ночь, пере-
мещаясь по течению в плавучем жилище. Двухэтажная герметичная капсула включает пространства для сна и бодрствования, небольшую открытую палубу, ванную комнату и санузел.
Авиационные инженеры Д. Шарп и С. Хилл в рамках конкурса NASA 2011 разработали проект Survival Capsule. Сферические водонепроницаемые капсулы, изготовленные из авиационного алюминия, обеспечивают защиту от первичного воздействия стихийного бедствия: проникновения острых предметов, теплового воздействия, удара и экстренного торможения (рис. 1).
Герметичные жилища-капсулы могут быть задействованы в случае цунами, торнадо, ураганов, землетрясений и штормовых волн, когда эвакуация невозможна. Доступ внутрь осуществляется через морской дверной люк. Капсулы оборудованы сиденьями и хранилищем запасов еды и воды на 5 дней. Инженерами были предусмотрены капсулы пяти различных размеров. Объекты меньшего размера будут использоваться семьями в частных домах, в то время как капсулы большей емкости предназначены для муниципальных зданий, предприятий, больниц, аэропортов, школ и общественных убежищ. Первые продажи капсул состоялись в США, Западной Австралии и Японии [11].
Плавучий дом Waternest 100, разработанный итальянским архитектором Дж. Земой и компанией EcoFloLife, оснащен солнечными энергетическими установками, вмонтированными в кровлю здания. Площадь фотоэлектрических панелей составляет 60 м2. Жилое пространство занимает 100 м2. Для формирования каркаса и оболочки использован клееный брус. Алюминиевый понтон служит плавучим фундаментом деревянной надстройки. Плавучий дом на 98% состоит из переработанных и повторно используемых материалов. Диаметр конструкции составляет 12 м2.
Жилище рассчитано на одновременное проживание от 1 до 4 человек. Waternest 100 имеет гибкий дизайн интерьера, который можно адаптировать для различных функций. Если владелец не намерен использовать устройство в качестве жилища, плавучую экологическую капсулу можно преобразовать в офис, ресторан, магазин или выставочное пространство [15].
Рис. 1. Проект Survival Capsule, инж. Д. Шарп и С. Хилл
Резервная архитектура в масштабе аквапоселений
Популяризация жизни на воде стимулирует увеличение разнообразия футуристических концепций, рассчитанных на реализацию в условиях технологического прогресса общества. Зачастую проект мобильного жилища становится отправной точкой в формировании сети высокотехнологичных плавучих поселений. Так, в концептуальном проекте Wayaland архитектора П. Лаззарини мобильное жилище в форме пирамиды является модулем для организации жилого района на воде. Строительство планируется начать с жилого модуля размером 10 на 10 м. Модуль большего размера - 54 на 54 м, будет оснащен лодочным двигателем (рис. 2) [9].
Мастерская BIG разработала проект плавучих островов Oceanix City, состоящий из шестиугольных плавучих платформ, заякоренных на морском дне. Корпуса средне-этажной застройки были выполнены из экологически чистых природных материалов - дерева и бамбука. Резервная плавучая структура обладает пространственным ресурсом расширения: прибавление модулей от центра к периферии обеспечивает равномерный рост акваполиса.
Проект «Артизанополис», разработанный студией Roark 3D для конкурса Института Систейдинга, включает сеть плавучих островов, размеры которых не превышают 50 м. Многофункциональная террасированная застройка включает жилые, офисные, рекреационные объекты и научно-исследовательские лаборатории, направленные на изучение морских экосистем. Острова могут предоставить резервное жилье для 300 человек. Структура планируется к возведению у побережья Французской Полинезии [1].
Таким образом, резервная аква-архитектура позволит обеспечить следующие условия для осуществления стратегии «Общества 5.0»:
- формирование новой «умной» типологии расселения в водной среде, которое возможно осуществить поэтапно, начиная с реализации самостоятельных плавучих модулей, с потенциальной возможностью формирования автономной «сети»;
- создание полностью автономных компактных производств в контексте обеспечения жизнедеятельности замкнутых систем, что позволит сократить время на реализацию базовых потребностей человека и сосредоточиться на интеллектуальной деятельности;
Рис. 2. Концепция плавучего модульного города «Wayaland» арх. П. Лаззарини
- обеспечение физической мобильности жилья, что повлечет за собой глобальные изменения - переход к единой мировой экономической системе, стирание границ между государствами, установление новых социальных отношений, преодоление экологических кризисов средствами архитектуры.
Обеспечение непрерывного роста общества в условиях кризиса становится возможным путем формирования адаптивных smart-поселений в водной среде. Изолированные от материковой части суши, но насыщенные необходимой функциональной программой, плавучие жилища являются перспективным решением для долговременного пребывания человека.
Список цитируемой литературы:
1. Кизилова С.А. Роль футурологических концепций XX века в пространственной организации модульных архитектурных объектов в водной среде / С.А. Кизилова // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. - 2019. - №4(28). -С.3-12.
2. Сапрыкина Н.А. Моделирование жилой среды для экстремальных условий как ресурс безопасности обитания / Н.А. Сапрыкина. - Текст: электронный // Architecture and Modern Information Technologies. - 2019. - №4 (49). - С. 139-168. -URL: https://marhi.ru/AMIT/2019/4kvart19/PDF/10_saprykina. pdf DOI: 10.24411/1998-4839-2019-00011 (дата обращения: 23.04.20).
3. Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации: утверждена Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. № 642 // Правительство России: [официальный сайт]. - URL: http://www.youngscience.gov.ru/ media/files/file/dVwMOeQ2OsjrSsodEazQjnkmICrTHSfh.pdf (дата обращения: 23.04.20). - Текст: электронный.
4. Barker, R. Aquatecture: buildings designed to live and work with water / R. Barker, R. Coutts. - London: RIBA, 2016.
5. Chairman Sakakibara's Statements and Comments at His Press Conference Following the Keidanren Summer Forum // Keidaren Japanese Business Federation: [official website]. - URL: http:// www.keidanren.or.jp/en/policy/2016/029_outline.pdf (date of access: 23.04.20).
6. Friedman, P. Seasteading: Institutional Innovation on the Open Ocean / P. Friedman, B. Taylor // Australasian Public Society Conference / San Francisco: The Seasteading Institute, 2010.
7. Fukuyama, M. Society 5.0: Aiming for a New Human-Centered Society / M. Fukuyama. - Text: electronic // Japan SPOTLIGHT. -July / August 2018. - P. 47-50. - URL: https://www.jef.or.jp/journal/ pdf/220th_Special_Article_02.pdf (date of access: 23.04.20).
8. Habibi, S. 2015 Floating Building Opportunities for Future Sustainable Development and Energy Efficiency Gains / S. Habibi. -Text: electronic // Architectural Engineering Technology. - 2015. -Vol. 4 (2). - P. 1000142. - URL: 10.4172/2168-9717.1000142.
9. Lazzarini Design. Floating City of Modular, Eco-friendly Pyramids is Now Enrolling Citizens // Designboom: [official website]. - URL: https://www.designboom.com/architecture/floating-city-modular-eco-friendly-pyramids-pierpaolo-lazzarini-04-24-2018/ - Text: electronic.
10. Moon, C. Sustainable Features of Floating Architecture / Proceedings, IAPS International Network Symposium. - Gunsan: Kunsan National University, 2011. - P. 1-10.
11. Morris, A. Engineers invent a floating survival capsule that can withstand a tsunami / A. Morris. - Text: electronic // Dezeen: [official website]. - URL: https://www.dezeen.com/2017/09/16/engi-neers-invent-floating-survival-capsule-natural-disasters-tsunami/
12. PUD Studio, SPUD, Steven Turner Exbury Egg // Divisiare: [official website]. - URL: https://divisare.com/projects/262392-pad-studio-spud-nigel-rigden-stephen-turner-s-exbury-egg (date of access: 23.04.20). - Text: electronic.
13. Remuzzi, A. COVID-19 and Italy: what next? / A. Remuzzi, G. Re-muzzi - DOI 10.1016/S0140-6736(20)30627-9 // The Lancet. -2020. - Vol. 395. - Issue 10231. - P. 1225-1228. - Text: electronic.
14. Steinberg, P. Wet ontologies, fluid spaces: giving depth to volume through oceanic thinking / P. Steinberg, K. Peters - DOI 10.1068/ d14148p // Environment and Planning D: Society and Space. -2015. - Vol. 33 (2). - P. 247-264. - Text: electronic.
15. The WaterNest: An Eco-Friendly Floating House / AENews: [official website]. - URL: https://www.alternative-energy-news.info/ waternest-floating-house/- Text: electronic.
16. Tiberius, V. Seasteads: Opportunitites and Challenges for Small New Societies / V. Tiberius. - Text: electronic. - Zurich: vdf Hochschulverlag AG, an der ETH Zurich, 2017.
Д.В. Гридина DOI: 10.24411/9999-034A-2020-10049
D.V. Gridina
Прогрессивная строительная технология печати домов на 3D-принтерах Progressive building technology for printing houses on 3D-printers
Ключевые слова: 3D-ne4aTb домов, новые технологии строительства, дома из глины. Keywords: 3D-printing houses, new construction technologies, clay houses.
Аннотация: В работе рассматривается технология 3D-ne4ara домов из глины. Представлены примеры применения в современной практике. Отмечаются преимущества и перспективы данной технологии. Abstract: The paper discusses the technology of 3D-printing of houses made of clay. Examples of application in modern practice are presented. The advantages and prospects of this technology are noted.
Изменения в современном мире затрагивают все сферы человеческой жизнедеятельности. Сфера строительства является динамичной, постоянно развивающейся областью, основой для внедрения высоких технологий расчета, проектирования зданий, современных методов строительного производства. То, что еще недавно относилось к области фантастики, сегодня является реальностью, - в частности 3Б-печать в строительной сфере.
В 2012 году был презентован инновационный проект - строительство домов с помощью строительного 3Б-принтера [1]. Данный метод имеет высочайший потенциал, ведь строительство сооружения в целом -это трудная и затратная работа, требующая времени и значительных средств. Однако с помощью строительного 3Б-принтера возведение (или «печать») всего дома можно осуществить в кротчайшие сроки при максимальной экономии средств.
Наряду с применением современных, зачастую дорогостоящих, материалов для строительства, разработчики проектных и строительных решений нередко используют материалы, буквально лежащие под ногами, объединяя таким образом доступное сырье с новейшими технологиями. Основу применяемого в наши дни строительного материала составляет глина. Она является связующим веществом в смеси соломы, других растительных волокон с водой, т.е. состав самана, древнего строительного материала, не изменялся с незапамятных времен. В наш прогрессивный век происходит возрождение натурального композитного материала, применяемого в новейшей технологии 3Б-печати домов посредством строительных 3Б-принтеров. В результате такого сочетания данный метод возведения зданий становится одним из самых экологичных и дешевых, поскольку в качестве основного строительного материала используется местное
сырье, а не доставляемое с дальних расстояний. Вообще, в технологии 3Б-печати нет ограничения по использованию печатного материала. Возможно использовать бетонные растворы, геополимерные смеси. Но именно местные природные материалы, вроде глины, наиболее привлекательны и соответствуют концепциям экологичного жилья.
Название 3Б-печать звучит привычно для современного человека. К тому же оно полностью отражает сущность процесса. Несмотря на новаторство идеи, предложенная технология достаточно проста. Также применяется не особенно сложное оборудование.
Строительный 3Б-принтер - это переосмысление классического строительного крана, работа которого основана на цифровых технологиях. Принцип его работы заключается в том, что подготовленная глиняная смесь поступает в магистральное устройство принтера и посредством экструзии дом слой за слоем «печатается» на строительной площадке за рекордно короткое время - в течение нескольких дней.
Выделяют три основных вида строительных 3Б-принтеров: портальные строительные принтеры, «дельта»-принтеры и строительный принтер «роботизированная рука» (рис. 1). Каждый имеет определенное назначение и используется для конкретных задач. Портальный принтер предназначен для печати частей зданий в заводских условиях, с последующей сборкой этих частей при монтаже сооружения. Дельта-принтер и роботизированные принтеры рассчитаны для печати целого здания на месте строительства [3].
На данный момент максимальная площадь напечатанного здания с использованием глины составляет не более 30 м. Толщина стен - приблизительно 500 мм, что обеспечивает необходимую прочность и устойчивость сооружения. Объекты представляют собой одноэтажные здания с высотой этажа около 3 м. Это
