CC BY
26Складчатые конструкции и складчатые декоративные элементы в объеме и интерьере общественных зданий
Шамаева Татьяна Вячеславовна
канд. архитектуры, доцент кафедры «Архитектура», НИУ МГСУ «Национальный исследовательский московский государственный строительный университет», [email protected]
Пирогова Полина Владимировна
магистрант кафедры «Архитектура», НИУ МГСУ «Национальный исследовательский московский государственный строительный университет», [email protected]
В статье объектом исследования стали складчатые конструкции (СК) и складчатые декоративные элементы общественных зданий. Проведен комплексный анализ объектов с СК, обзор научной литературы, публикаций. Задачи исследования: определить различия и взаимосвязь между складчатыми конструкциями и декоративными элементами в фасадах и интерьерах. Первые СК появились в противовес тяжелым каркасным конструкциям, применялись в большепролетных покрытиях. Изучено 15 зданий со складчатыми фасадными конструкциями, в статье представлено 6. СК используются в общественных зданиях различного функционального назначения. Получены следующие выводы. СК в фасадных решениях задействованы в двух вариантах. Несущая конструкция покрытия или стены, как часть конструктивной системы. СК может «войти» внутрь интерьера. Второй вариант, фасадные складки - декоративные элементы (навесные облицовочные фасады или «вторая оболочка»). Взаимосвязь между фасадными складками и складками интерьера в большей степени зависит от идеи архитектора. При первом визуальном осмотре складчатых форм в интерьере не сразу можно определить, СК - несущая конструкция или декор интерьера. В интерьере декоративный складчатый элемент может присутствовать самостоятельно. Материалы складчатых структур разнообразны: бетон, дерево, стекло, металл, различные сплавы, полимеры. СК фасадов придают зданию запоминающийся облик и обеспечивают защиту помещений от света, тепла; участвуют в работе системы естественной вентиляции, улучшении акустики залов.
Ключевые слова: складчатые конструкции, складчатые элементы, облик здания, фасады и интерьер со складками, акустика.
Введение. В данной статье объектом исследования стали складчатые конструкции и складчатые декоративные элементы в архитектуре общественных зданий. Складки (как единое общее понятие) в большинстве объектов встречаются именно в общественных зданиях. При написании данной статьи ставились следующие цели и задачи. По результатам анализа существующих объектов общественного назначения с применением складчатых форм, сделать общие выводы об их применении и взаимосвязи. В отечественном проектировании впервые складчатые железобетонные перекрытия были разработаны и применены профессором Ф.С. Ясинским в 1898 году. За рубежом началом появления может считаться 1937 год, когда был выдан первый патент на складчатое покрытие в США. Первые складчатые конструкции (СК) появились в перекрытиях в противовес тяжелым каркасным конструкциям. СК дают возможность перекрывать большепролетные здания. Периоды развития СК в зарубежной и отечественной практике по развитию похожи, но различны во времени [1]. Определить различия между складчатыми конструкциями и декоративными элементами, используемыми на фасадах и в объемах зданий, а также в интерьерах, изучить взаимосвязь между их применением в одном здании. Определить материалы и конструктивные системы при создании складок.
Методика исследования. Данная работа выполнена на основе обзора научной и профессиональной литературы, публикаций по данной теме комплексного анализа существующих объектов с применением складчатых конструкций. Многие авторы отмечают, что складчатые конструкции нашли удачное применение в большепролетных покрытиях, за счет своей уникальной формы и уменьшения веса конструкции, а также они долговечны [2-3]. Складчатые плоскости эффектно смотрятся в архитектурном облике зданий, что делает объект уникальным по своей творческой концепции и ярким акцентом в градостроительной среде [4-6].
Одним из важных факторов, создающих приятные воспоминания о посещении общественного здания, является атмосфера этого места, созданная в результате многокомпонентного сочетания различных элементов, позволяющих этому пространству запечатлеться в наших воспоминаниях. Первое ощущение, которое мы испытываем при входе в новое место, начинается от нашего взгляда, входной информации, которую наш мозг обрабатывает и отправляет обратно в виде эмоций.
Архитектор Мануэль де Сола-Моралес был одним из первых дизайнеров, подчеркнувших важность общественных интерьеров — места, которые используются как общественные, хотя могут принадлежать частному владельцу [7]. Примерами могут служить библиотеки, больницы, торговые центры. Тем не менее, в концепцию общественного интерьера также входят общественные пространства, такие как аркады, проходы и внутренние дворы, атриумы, а также коллективные открытые общественные зоны, обеспечивающие укрытие, такие как автобусные остановки, станции вокзалов. Складчатые формы применяются в интерьере здания, что делает интерьер общественного здания интересным, динамичным и запоминающимся. Складки могут располагаться в плоскости потолка,
X X
о
го А с.
X
го т
о
2 О
м
Сл>
fO
es о es
in
О Ш
m
X
<
m О X X
свода, оболочки, а также в плоскостях стен и быть в комбинированном сочетании. Форма и геометрия складок - это результат творческой мысли архитектора-художника (Табл.1).
Таблица 1
Примеры интерьеров общественных зданий со складчатыми фор-
Функция помещения. Объект. Фотография. Тип складки 1. Вестибюль. Capital One Hall, США. Комплекс
3. Концертный зал. Аудиторио де Тенерифе, Испания
4. Аудиториум. Конгресс-холл ЮНЕСКО, Фр
Комбинированная
Комбинированная
5. Конференц-зал Конгресс-холл ЮНЕСКО, Ф
6. Выставочное пространство. Музей науки принца Фелипе, Испания.
Обеденный зал. Складки-стена
Холл, вестибюль. Складки-стена
Функциональное назначение помещений с применением складчатых конструкций и декоративных элементов разнообразно. Это выставочные и музейные пространства, конференц-залы, кинозалы, входные холлы, вестибюли и атриумы, обеденные залы и т.д. При первом визуальном осмотре складчатых форм в интерьере не сразу можно определить к какому типу относится складка: складчатая конструкция, задействованная в формообразовании здания или это декоративный элемент интерьера. Складки в помещении могут присутствовать и в мебели, декоре, текстиле. Они создают гибкость и динамичность плоскостей пространства. Декоративные объемные панели с различными рисунками используют в общественном интерьере. Панели выполняют из разных материалов, например, панели из гипса, полиуретана, из дерева или металла, композитных материалов (Рис.1).
Рисунок 1. Материалы и примеры интерьеров. Панели: а) гипсовые; б) из полиуретана; в) деревянные; г) интерьер с гипсовыми панелями; д, е) интерьер с акустическими панелями; ж) потолок торгового центра в аэропорту г. Мельбурна; з) натяжные потолки; и) потолок Армстронг.
Складчатые декоративные элементы интерьера не зависят от конструктивной системы здания и могут быть применены в каркасной системе, стеновой и в здании с оболочкой.
Складчатые конструкции являются элементами конструктивной системы здания, частью объема или фасада. Складчатые конструкции участвуют в формообразовании здания, в создании архитектурного облика, могут присутствовать в стенах, покрытии и в комбинированных вариантах. Рассмотрим примеры с использованием складчатых конструкций, которые мы можем увидеть в архитектурном облике здания. Изучено более 15 объектов со складчатыми конструкциями, используемыми в облике здания, в статье представлены 6 из них.
Здание Дворца бракосочетаний в Японии имеет необычный запоминающийся облик за счет «плиссированных стен». Треугольные складки есть не только на фасаде, но и в интерьере, где они также имитируют фактуру ткани для свадебных платьев plissé (Рис.2). Наружные стены здания представляют металлический каркас, обшитый листовой сталью и оштукатуренные. Складки внутренних стен Дворца выполнены аналогичны. Треугольные складки внутри здания улучшают акустические характеристики внутренних залов. Комплексным решением становится применение предметов интерьера с декоративными складками.
Результат 1. Дворец бракосочетаний: складчатые конструкции фасада: стены-складки из металла по металло-кар-касу; складки в интерьере: часть складок - это складки наружных стен, которые «вошли» в интерьер; часть складок - декоративные элементы потолка, мебель.
мами
Рисунок 2. Складки-стены. Дворец бракосочетаний, Япония
Центр исполнительского искусства с залом для проведения корпоративных мероприятий, - многофункциональный комплекс Capital One Hall появился после реконструкции городской площади. Складки покрытия атриума и фасада здания создают зоны, подходящие для посадки деревьев на крыше. Внешний фасад из белого мрамора чередуется с вертикальными окнами, встроенными в складки (Рис.3). Складки улавливают и отражают свет в общественные места, сводя к минимуму блики и приток солнечного тепла [8].
\ % V V f i
»л
Рисунок 4. Складки-потолок. Международный пассажирский морской терминал, Йокогама, Япония.
Рисунок 3. Складки-стены. Многофункциональный комплекс - Capital One Hall, штат Вирджиния, США
Результат 2. Capital One Hall, складчатые конструкции фасада: навесные стены-складки из металла; складки в интерьере отсутствуют.
Международный пассажирский морской терминал в Йокогама архитекторы назвали проект "пирс без возврата", стремясь создать пирс как плавное, непрерывное и разнонаправленное пространство. Сочетание взаимосвязанных циркуляционных контуров позволило отказаться от линейного построения объекта [9]. Проект создан как продолжение городской территории, линии преобразованы в складчатую и раздвоенную поверхность. Стальные потолочные балки придают пространству ощущение тяжести, которое резко контрастирует со стеклянными полуприкрытыми складчатыми фасадами. Единая отделка фасада, палубы распространяется на внутренний интерьер. Стальные плоскости, деревянные настилы, системы остекления и ограждения, - применен единый стиль, как снаружи, так и внутри здания (Рис.4).
Результат 3. Фасадные поверхности-складки из дерева, металла и стекла; в интерьере - складчатые конструкции наружных поверхностей.
Центр биомедицинских исследований госпиталя Наварры с навесным вентилируемым фасадом, алюминиевые элементы которого защищают внутреннее пространство от прямых солнечных лучей, не допуская перегрева помещений. Алюминиевые «листья» обогащают пластику фасадов, не препятствуют попаданию свежего воздуха внутрь здания. За счет складчатой поверхности вентиляция Центра осуществляется естественным путем. Интерьер здания аскетичный, без складчатых поверхностей. Только через окна видна складчатая «одежда» фасада (Рис.5).
1
Ем VI 1ш w Г № Щ 1
Рисунок 5 Складки-стены. Biomedical Research Centre - Центр биомедицинских исследований госпиталя Наварры в Памплоне, Испания
Результат 4. Центр биомедицинских исследований: стены-складки навесного фасада; складки в интерьере отсутствуют.
Тайбэйский музыкальный центр имеет гофрированную крышу, напоминающую оригами. Стальной настил покрыт анодированным алюминием. Зал имеет двойную обшивку: внешний и внутренний слой из алюминия, в интерьере зашит гипсовым покрытием (Рис.6).
I I О ГО А :
i го m С
ю
2 О № ы
со сч о сч
иэ
О!
о ш 00
<
00 О
л >
Таблица 2
Различие складчатых конструкций и складчатых декоративных элементов в экстерьере и интерьере зданий
Рисунок 6. Тайбэйский музыкальный центр, Китай
Результат 5. Складчатые конструкции фасада: стены-складки из металла; внутренние складки по форме отличаются от внешних.
Большой театр Сунак в Гуанчжоу на 2000 мест. Гуанчжоу является родиной «Шелкового пути по морю» и важным центром искусства и торговли с давних времен. Концепция театра основана на вышивке шелком художника Чжан Хунфэя. Складчатая структура шелковой ткани создана из десяти изгибающихся складок и является внешней оболочкой здания. Внешняя оболочка не влияет на внутреннюю форму помещений, а является лишь «одеждой» для объема здания (Рис.7).
N Вид конструкции место Материал
Объем здания. Экстерьер
1. * СК • Стены - Несущие - Самонесущие - Навесные • Покрытия - несущие Стены, Покрытия, Комбинированные Железобетон Металл Композитный материал
• Оболочки Объем здания
2. *СДЭ Навесные на стены Поверхность фасадных стен Металл, Стекло Композитный материал и др. фасадные материалы
Интерьер
3. * СК • Стены - Несущие - Самонесущие - Навесные • Покрытия - несущие • Поверхность оболочки Стены, Покрытия, Перекрытия, Комбини-ро-ванные Железобетон, Металл Композитный материал
4. *СДЭ Навесные на стены, на перекрытия Поверхность стен, потолков Панели навесные: гипсовые; из полиуретана; деревянные; акустические; натяжные потолки; подвесной потолок Армстронг или аналог; металл, композитный материал
Таблица 3
N * СК В одном здании
*СДЭ Экстерьер Интерьер
1 * СК + +
+ -
- -
2 * СДЭ + +
+ -
- +
Рисунок 7. Большой театр Сунак, Китай.
Результат 6. Складки фасада - лишь внешняя оболочка здания; фасад состоит из тысяч перфорированных алюминиевых панелей, которые закреплены на стальные трубы, вмонтированные в бетонные конструкции здания. Складки в интерьере: отсутствуют.
Практическая значимость. Складчатые конструкции использовались в церквях, выставочных залах, спортивных сооружениях и во многих других общественных зданиях. Функциональное назначение помещений разнообразно: выставочные и музейные пространства, конференц-залы, кинозалы, входные холлы, вестибюли и атриумы, обеденные залы и т.д. Складчатые стены и потолки залов воспринимаются как «акустические устройства». Складки усиливают пассивную акустику за счет геометрических звукоотражателей и звукопогло-тителей. В таблицах 2-3 проследим различия и взаимосвязь складчатых конструкций и складчатых декоративных элементов в экстерьере и интерьере зданий.
*СК - Складчатые конструкции, *СДЭ -Складчатые декоративные элементы
Выводы (заключение). По результатам анализа получены следующие выводы. Когда складчатая конструкция в объеме здания участвует в формообразовании и является частью конструктивной системы здания, то она может «войти» внутрь здания и стать элементом интерьера; если складчатый декор отсутствует в объеме здания, то в интерьере он может самостоятельно присутствовать. В фасадах здания также используют декоративные элементы, не участвующие в работе несущих конструкций. Взаимосвязь между наружными фасадными складками и складками интерьера в большей степени зависит только от авторской идеи архитектора. Материалы складчатых структур, используемых во внешнем облике и в интерьерах разнообразны. Кроме, бетона, дерева, стекла, металла и его разновидностей применение нашли различные сплавы и полимеры. СК фасадов приносят зданию не только запоминающийся облик, но все чаще функционально нагружены: это и защита помещений от света и тепла, участвуют в работе системы естественной вентиляции, в улучшении акустических качеств залов. Данные аргументы говорят в пользу изучения складчатых конструкций и уверенного использования в системах внутренней инженерии и акустике. На сегодняшний день СК в архитектуре используют для перекрытия
большепролетных зданий, по их первоначальному назначению, а также как декоративные элементы фасадов и в интерьерах. Несомненно, складчатые структуры заслуживают нашего внимания и имеют большое будущее в архитектуре.
Литература
1. Шамаева Т.В., Пирогова П.В. Складчатые конструкции в архитектуре - забытое прошлое или мода возвращается? Строительные материалы и изделия. 2023. Том 6. №1. с.43-59. DOI: 10.58224/2618-7183-2023-6-1 -43-59
2. Лебедева Н.В. Фермы, арки, тонкостенные пространственные конструкции: учеб. пособие. М.: «Архитектура-С». 2006. 120 с.
3. Свинцова А.С. Пространственные большепролетные складчатые конструкции покрытия (складки) // Вестник магистратуры. 2016. № 8 (59). С. 24 - 26.
4. Энгель Х. Несущие системы / Предисл. Ральфа Рапсона; пер. с нем. Л.А. Андреевой. М.: АСТ: Астраль, 2007. 344 с.
5. Киричков И.В. Тенденции развития складчатого формообразования в современной архитектуре // Архитектура и дизайн. 2019. № 2. С. 7 - 16. DOI: 10.7256/25857789.2019.2.30833
6. Ярмош Т.С., Храбатина Н.В., Мирошниченко В.В. Складчатые конструкции. Перспективы развития новых форм // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. Том 1. №12. 2016. С.71-75
7. The Public Interior: The meeting place for the urban and the interior. Maarten Tine Poot, Van Acker, Els De Vos^ IDEA JOURNAL, V.15. N1, 2015, р.45-55. D0I:10.37113/ideaj.vi0.52.
8. A cultural and business center that's a hub for a company and—maybe—a city. By John Caulfield, Senior Editor. November 7, 2021. URL: https://www.bdcnetwork.com/Capital-One-Hall
9. Zaera А. Yokohama Port Terminal. URL: https://architectuul.com/architecture/yokohama-port-terminal
Folded structures and folded decorative elements in the volume and interior of
public buildings Shamaeva T.V., Pirogova P.V.
National Research Moscow State University of Civil Engineering (NRU MGSU) JEL classification: L61, L74, R53
In the article, the object of research is folded structures (SK) and folded decorative elements of public buildings. A comprehensive analysis of objects with SC, a review of scientific literature, publications was carried out. Research objectives: to determine the differences and the relationship between folded structures and decorative elements in facades and interiors. The first SC appeared in contrast to heavy frame structures, were used in large-span coatings. 15 buildings with folded facade structures have been studied, 6 are presented in the article. SC are used in public buildings of various functional purposes. The following conclusions were obtained. SC in facade solutions are involved in two variants. The supporting structure of the coating or wall, as part of the structural system. SK can "enter" inside the interior. The second option, facade folds - decorative elements (hinged facing facades or "second shell"). The relationship between the facade folds and the folds of the interior largely depends on the architect's idea. At the first visual inspection of the folded forms in the interior, it is not immediately possible to determine whether the SK is a supporting structure or interior decor. In the interior, a decorative folded element can be present independently. The materials of folded structures are diverse: concrete, wood, glass, metal, various alloys, polymers. The facades give the building a memorable appearance and provide protection of the premises from light, heat; participate in the operation of the natural ventilation system, improving the acoustics of the halls. Undoubtedly, folded structures deserve attention and have a great future in architecture. Keywords: Folded structures, folded elements, the appearance of the building,
facades and interior with folds, acoustics. References
1. Shamaeva T.V., Pirogova P.V. Folded structures in architecture - a forgotten past
or is the fashion coming back? Building materials and products. 2023. Volume 6. No. 1. pp.43-59. DOI: 10.58224/2618-7183-2023-6-1-43-59
2. Lebedeva N.V. Farms, arches, thin-walled spatial structures: textbook. allowance.
M.: "Architecture-S". 2006. 120 p.
3. Svintsova A.S. Spatial large-span folded roof structures (folds) // Bulletin of the
Magistracy. 2016. No. 8 (59). pp. 24 - 26.
4. Engel H. Carrier systems / Preface. Ralph Rapson; per. with him. L.A. Andreeva.
M.: AST: Astral, 2007. 344 p.
5. Kirichkov I.V. Trends in the development of folded shaping in modern architecture
// Architecture and design. 2019. No. 2. P. 7 - 16. DOI: 10.7256/25857789.2019.2.30833
6. Yarmosh T.S., Khrabatina N.V., Miroshnichenko V.V. Folded structures. Prospects
for the development of new forms // Bulletin of the Belgorod State Technological University. V.G. Shukhov. Volume 1. No. 12. 2016. P.71-75
7. The Public Interior: The meeting place for the urban and the interior. Maarten Tine
Poot, Van Acker, Els De Vos. IDEA JOURNAL, V.15. N1, 2015, pp. 45-55. D0I:10.37113/ideaj.vi0.52.
8. A cultural and business center that's a hub for a company and—maybe—a city. By
John Caulfield, Senior Editor. November 7, 2021. URL: https://www.bdcnetwork.com/Capital-One-Hall
9. Zaera A. Yokohama Port Terminal. URL: https://architectuul.com/architecture/yokohama-port-terminal
X X О го А С.
X
го m
о
2 О M
со
