Совершенствование архитектурного проектирования массовых типов зданий на основе типизации функциональных единиц Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 725.2

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАССОВЫХ ТИПОВ ЗДАНИЙ НА ОСНОВЕ ТИПИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЕДИНИЦ

А

© Л.В. Гайкова1

Сибирский федеральный университет,

Институт архитектуры и дизайна,

660041, Россия, Красноярск, проспект Свободный, 79.

Рассматривается методология типового проектирования зданий массового обслуживания, позволяющая, при большой повторяемости и однотипности учреждений, индивидуализировать планировочные и композиционные решения. Данная методология предполагает создание номенклатуры типовых решений функционально-планировочных элементов (функциональных единиц) для разных типов зданий и вариантов их последующей «сборки» в здание или многофункциональный комплекс. Ил. 6. Табл. 2. Библиогр. 8 назв.

Ключевые слова: здания и комплексы массового обслуживания; методология типового проектирования; уровень типизации; функционально-планировочный элемент.

IMPROVING ARCHITECTURAL DESIGN OF MASS TYPE BUILDINGS BASED ON FUNCTIONAL UNIT TYPIFICATION L.V. Gaikova

Siberian Federal University,

Institute of Architecture and Design,

79 Svobodny Ave., Krasnoyarsk, 660041, Russia.

The article deals with the methodology of standardized design of mass service buildings that allows to individualize planning and composition decisions in spite of high repetition and uniformity of offices. The methodology assumes the creation of the range of standard solutions of functional and planning elements (functional units) for different building types and alternatives of their further "assemblage" into a building or a multifunctional complex. 6 figures. 2 tables. 8 sources.

Key words: buildings and complexes of mass service; methodology of standardized design; typification level; functional and planning element.

В условиях преобразования российских городов создание полноценной городской среды чрезвычайно актуально. Приоритетными становятся такие характеристики как качество обустройства территории, комфортность и безопасность проживания, визуальное разнообразие окружения, культурная уникальность функционального наполнения среды и т.п. Время показало, что большинство вопросов решается при комплексном развитии городских территорий. Комплексное освоение территории - это равновысокая социально-культурная среда, высокие стандарты проживания, большие зоны отдыха, высокая плотность озеленения, широкие и обустроенные придомовые территории, возможности самоорганизации жителей и т.п. Для формирования таких качеств жилой среды требуется наличие собственной инфраструктуры. Типология общественных зданий и комплексов массового строительства связана с учебно-воспитательными, торгово-бытовыми, просветительскими, досуговыми функциями - школы, магазины, детские сады, библиотеки, клубы по месту жительства и другие учреждения, составляющие основу первичного обслуживания. Остро встает вопрос не только количества вводимых в эксплуатацию квадратных метров, но и вопрос каче-

ственных характеристик этих сооружений. А вопрос комфортности жилой среды требует увязки характеристик общественных зданий с местными условиями и, соответственно, разнообразия их архитектурных решений. В связи с этим необходимо развивать методики проектирования объектов массового строительства, позволяющие при большой повторяемости и однотипности учреждений обслуживания и помещений в них, индивидуализировать архитектурно-планировочные и композиционные решения.

В области проектирования массовых типов общественных зданий всегда проявлялись две существенных проблемы [5, 6, 8]. Первая - несовершенство методики типового проектирования. Это несовершенство связано с понятием «объект типизации». Традиционно таким объектом являлось «здание» и в советское время появилось большое количество типовых проектов. К сожалению, несмотря на ряд достоинств, такой уровень типизации стал причиной быстрого морального старения большинства объектов, отсутствия градостроительной маневренности, однообразия и невыразительности городской застройки. Вторая проблема -разнохарактерность объектов на территории из-за отсутствия комплексности при организации проекти-

1Гайкова Людмила Валентиновна, кандидат архитектуры, доцент кафедры архитектурного проектирования, тел.: 89607627409, e-mail: gaykova_ludmila@mail.ru

Gaikova Lyudmila, Candidate of Architecture, Associate Professor of the Department of Architectural Engineering, tel.: 89607627409, e-mail: gaykova_ludmila@mail.ru

рования. Это означает, что к одному микрорайону привязывались объекты обслуживания в разных конструкциях и материалах, применялись несогласованные композиционные решения и т.п. В результате проявились пространственная раздробленность, отсутствие стилевого единства и, как следствие, невысокое качество архитектурной среды. В 70-х годах XX века ведущими НИИ в области архитектурного проектирования были предложены наборы типовых проектов общественных зданий для комплексной застройки микрорайонов и жилых районов. Но нерешенность вопросов планирования и финансирования комплекс-

заключается в разработке единой номенклатуры унифицированных блоков-зданий с учетом возможности их разнообразной блокировки в общественный комплекс [5]. Предлагаемая номенклатура состоит из 35 унифицированных типов блоков-зданий, охватывающих все виды торгового и бытового обслуживания, с включением отдельных учреждений культурного, хозяйственного и административного назначения. Сравнительно небольшой набор блоков-зданий дает возможность путем блокировки создавать множество различных компоновок общественных центров с учетом существующих местных условий (рис. 1).

Рис. 1. Компоновка общественных центров из блоков системы «Басфок»: а - фронтальная с уступами; б - фронтальная с курдонером; в - компактная с полуоткрытым хозяйственным двором; г - компактная с закрытым хозяйственным двором; д - свободная; е - угловая

ной застройки жилых районов, диспропорция в финансировании строительства жилых и общественных зданий, существующая ведомственная разобщенность помешали широкому использованию такого подхода.

В 80-90-х гг. XX века в результате проведенных исследований стало очевидным, что метод совершенствования архитектурного проектирования массовых типов зданий и комплексов лежит в области использования блок-модульного принципа формирования объектов. Было взято направление на проектирование типовых серий зданий-блоков отдельных предприятий обслуживания, позволяющих компоновать их между собой. Методики на этой основе представлены в научных и научно-проектных разработках советских специалистов центральных НИИ экспериментального проектирования. В трудах Н.Н. Вержбицкого, В.А. Вольнова, И.П. Васильевой, А.Б. Варшавера, В.М. Ляха, А.А. Гайдучени, В.И. Ежова, З.А. Кикнадзе, А.А. Гаврилиной, Т.В. Поляковой, Н.Н. Щетининой и др.

Так в стенах КиевЗНИИЭП была разработана блочная архитектурная система общественных комплексов «Басфок». Сущность предложенного метода

В этой и ряде других подобных разработок наибольшую сложность представляли вопросы формообразования - формирование полноценных композиций архитектурных объемов при различных сочетаниях блоков. Одним из способов решения этой задачи стало применение единой модульной сетки (модульного ритма), что позволило подойти к проектированию зданий и комплексов, как к системе взаимосвязанных элементов. Приемами блокировки также стали: введение специальных модульных вставок или модуль-секционных вставок, образующих небольшие самостоятельные блоки и используемые для размещения лестниц, санузлов, технических помещений, помещений сезонной торговли или различных видов экспресс-обслуживания; выделение в зданиях зон примыкания - глухих участков стен в углах зданий или глухих торцевых стен; устройство хозяйственного двора или парковки в стыках между блоками [8]. Применение типовых проектов зданий-блоков и формирование на их основе торговых центров позволило индивидуализировать градостроительные и функционально-планировочные решения. Однако, отмечалась некото-

рая жесткость компоновочных схем и, как следствие, нерациональность использования городских территорий и обедненность архитектурно-художественных характеристик

Другое направление блок-модульного принципа основывалось на более мелких, чем здание, единицах типизации. Несмотря на сложное структурное построение общественных зданий, в каждом из них могут быть выделены компоновочные объемно-планировочные элементы, определяющие суть объекта. Эти элементы могут быть типизированы, унифицированы и собраны в сквозной номенклатурный список. Например, была предложена адресная методика проектирования, позволяющая создавать проекты универсамов из типизированных функциональных блоков [3]. Составными элементами здания являлись так называемые технологические блоки-помещения (разгрузки, хранения, продажи товаров); функциональные узлы (входной и кассовый узел); отдельные помещения (душевая кабина, санузел). Другим предложением стал способ формирования общественных центров жилых районов на основе функционально-планировочных элементов дифференцированных по степени жесткости [6]. Сущность метода состоит в том, что все здания предприятий и учреждений обслуживания, входящие в комплекс, предварительно членятся на жесткие, гибкие и свободные элементы. Из них типизируются только жесткие элементы, включающие группы помещений, функционально и плани-ровочно связанные между собой. Гибкие элементы включают помещения, дополняющие жесткие, функционально и технологически с ними связанные и допускающие архитектурно-планировочную вариабель-

■■ - '

ность (например, административные, служебные, хозяйственные помещения). Свободные элементы являются объединяющими пространствами для других элементов. Определяются по площадям помещений, к которым прилегают и легко изменяются. Также метод функционально-планировочной блокировки лежит в основе научно-проектных разработок, сущность которых заключается в структурном построении зданий на основе функционально-планировочных элементов-единиц (ФПЭ), представляющих собой взаимосвязанные группы помещений, объединяемых по функциональному признаку [4]. ФПЭ - это часть здания с неизменяемыми габаритами, конструктивной структурой и технологией. Для каждого типа зданий принят индивидуальный метод членения на ФПЭ. Это обусловлено спецификой технологических процессов, составляющих сущность предприятия обслуживания (например, ФПЭ «входной узел», ФПЭ «конторские помещения», ФПЭ «зрительный зал» и т.п.). В каждом типе здания выделены элементы, включающие функциональные группы помещений в пределах законченного технологического цикла, функционально и планиро-вочно связанные между собой. При этом типизируются наиболее сложные в технологическом отношении группы помещений (жесткие элементы). Вычленяются также гибкие или свободные элементы: в процессе проектирования жесткие элементы сочетаются со свободными пространствами в виде кулуаров, фойе, рекреаций, не требующих строгих габаритов и специального оборудования. Примером применения метода ФПЭ может служить формирование здания предприятия общественного питания (рис. 2).

1

2

3

4

5

Рис. 2. Формирование здания столовой на 100 мест на основе ФПЭ: А - варианты планировочных схем; Б - конструктивный остов; В - типы ФПЭ по группам: 1 - производственные помещения; 2 - складские помещения; 3 - бытовые помещения; 4 - технические помещения; 5 - помещения для посетителей

Таблица 1

Формирование многофункционального комплекса с помощью номенклатуры ФПЭ на примере зданий торгово-бытового назначения

Вид ФПЭ

400

Универсамы, м

650

1000

1500

50

Кафе, мест

100

150

200

КПП, рабочих мест

15 25 35

Основная зона

□

[3

а

та

Производство

ЕЗШ

СШТ)1

на

Л

Складская зона

бб

а

Е35

на

¡не

ЙЁ

[0

[У

Н

Служебная зона

Э

ЕЗ

ЕВ

г

ЕЫ

Техническая зона

II

Учреждение

Торговый комплекс

Методом функционально-планировочной блокировки можно формировать и многофункциональные сооружения. Процесс формирования многофункциональных структур из функционально-планировочных единиц представлен в табл. 1.

На базе рассмотренного подхода разработан метод компоновки зданий и комплексов из укрупненных функциональных объемно-планировочных элементов (ФОПЭ). ФОПЭ - это определенная группа помещений, взятая на высоту этажа или нескольких этажей и являющихся носителями основных свойств определенной функциональной зоны [2]. Они собраны в номенклатурный список (набор), который обеспечивает путем функциональной объемно-планировочной блокировки стандартных элементов вариантные решения отдельных зданий или местных центров обслуживания. В состав каждого укрупненного ФОПЭ включены неизменяемые по параметрам и взаимосвязям помещения, планировка которых отвечает архитектурно-строительным и технологическим требованиям. Особенность проектирования заключается в том, что в каждом из отдельных общественных зданий, или зданий, входящих в состав многофункционального комплекса, заложена возможность членения на составные части - ФОПЭ, при перестановке которых могут быть получены здания и центры различных композиций (рис. 3). В данном случае ФОПЭ - наименьшая единица типизации, так как такой принцип формирования зданий и комплексов может рассматриваться как производный от метода формирования зданий с помо-

щью ФПЭ, проектируемых на один этаж (ФОПЭ может формироваться на основе формального объединения плоскостных функционально-планировочных единиц). Одновременно ставится задача взаимозаменяемости аналогичных, но разных по величине элементов. Следует отметить, что, будучи первичными элементами типизации, наименьшими неделимыми функционально-планировочными единицами различных предприятий торгово-бытового обслуживания, ФОПЭ не могут строиться как самостоятельные объекты. ФОПЭ проектируются в полносборных конструкциях с учетом разнообразных вариантов возможного соединения элементов между собой.

Сложная политико-экономическая ситуация в России конца ХХ века сделала невозможным широкое практическое внедрение данной методики, но содержащийся потенциал позволяет развернуть ее в сегодняшних экономических условиях на новом уровне. В рамках рыночной экономики проблема возведения общественных зданий массового обслуживания повернулась иной стороной, так как сегодня работают другие организационные, технологические, правовые, финансовые механизмы инвестирования и востребованности на рынке недвижимости. Обобщение материалов по рассматриваемой проблеме показало, что принципиальными положениями, дающими эффективное методологическое направление в области формирования зданий массового обслуживания, могут быть:

а)

б)

в)

г)

д)

е)

Рис. 3. Примеры компоновки торговых центров, унифицированных ФОПЭ: а - универсам; б - предприятия общественного питания; в - комплексный приемный пункт бытового обслуживания; г - отделение связи; д - аптека; е - сезонная торговля

1) принятие в качестве объекта типизации не здания в целом, а его частей, т.е. «функциональных единиц»;

2) вариативность проектных решений обеспечивается использованием набора «функциональных единиц» (функционально-планировочных и функциональных объемно-планировочных элементов) зданий.

Убедительной иллюстрацией данного вывода является появление в наши дни отечественных научно-проектных разработок с использованием рассматриваемого подхода. Например, оказалось, что данный метод может быть эффективным для модернизации крупного университета [7]. Для преобразования сложившейся планировочной структуры специалисты Института архитектуры и искусств Южного федерального университета предложили систему универсальных функционально-планировочных блоков (ФПБ). ФПБ -это комплекс помещений, в которых университет и его подразделения испытывают недостаток. В результате мониторинга, на основании сопоставления существующего состава помещений с требуемым набором, определились недостающие функциональные группы помещений. Ими стали кафедральные, учебные аудитории различной вместимости и назначения, информационный центр, музей с универсальным выставочным пространством, актовый зал, буфет, многофункциональные рекреации. На этом основании были выявлены наиболее требуемые и универсальные по своему функциональному значению типы ФПБ: аудиторный функционально-планировочный блок (АОПБ) и общефакультетский функционально-планировочный

блок (ОФПБ). В состав АОПБ предложено включить аудитории: лекционные (вместимостью 200, 100 и 50 чел.); групповых занятий; для самостоятельной работы студентов; индивидуальных и групповых консультаций; «открытого доступа». Структура ОФПБ содержит информационный центр, музей с универсальным выставочным пространством, актовый зал, буфет, многофункциональные рекреации. Функционально-планировочные блоки рекомендуется создавать с универсальными и трансформирующимися пространствами. Определение базовых характеристик функционально-планировочных блоков позволило предложить их типологию, т.е. дифференцировать по величине, вместимости, контингенту студентов и пр. Это позволяет обеспечить вариабельность ФПБ для удовлетворения потребностей факультетов в недостающих помещениях. Блоки присоединяются к реконструируемому учебному зданию (непосредственно или через переход) с учетом существующих коммуникационных связей и рационального взаимодействия помещений между собой.

Использование рассматриваемого метода оказалось возможным и при проектировании культовых зданий [1]. Массовое строительство приходских храмов поставило вопрос о совершенствовании способов создания их планировочных и архитектурных решений. Анализ большого количества существующих храмовых сооружений позволил разделить их на типологические группы и в каждой группе определить элементы, составляющие структуру сооружения. В соответствии с этим определился ряд элементов приход-

ского храма, наибольшая повторяемость которых позволяет рассматривать их как типовые, близкие по габаритам и конструктивному решению. Среди них основными являются бесстолпное (реже четырехстолп-ное) помещение с апсидой (апсидами), приделы с объемно выявленными апсидами, трапезная (притвор), крытая или открытая галерея, колокольня (звонница). В результате разделения храмового сооружения на объемно-планировочные составляющие определились типы и количество объемно-планировочных элементов. Различные сочетания выявленных объемно-планировочных элементов образуют храмы, многообразные по пространственному, функциональному и образному решениям. Применение таких типовых элементов, даже в наиболее простых вариантах компоновок, позволяет получать многочисленные варианты образно-художественного решения, оставаясь, при этом, в канонической традиции.

Проблемы обеспеченности жилых территорий объектами социальной инфраструктуры, типичные для большинства городов России, существуют и в Красноярске. Более десяти лет микрорайоны строятся без всякой связи с потребностями жителей: школы и магазины либо появлялись через несколько лет, либо не появляются вообще. Жильцы новых многоэтажных домов, приобретая квартиры по рыночной стоимости, остаются без детских садов, поликлиник, библиотек. В сложившихся жилых районах проблема массового обслуживания также обострилась. Статистика по обеспеченности жителей города, например, магазинами шаговой доступности (Т. И. Берг, I Красноярский торговый форум, 2012 г.) говорит о следующем: в го-

роде функционирует 5,5 тыс. торговых объектов, из них 50% - это нестационарные точки розничной торговли; 88% имеют городское и районное значение и лишь 12% - это объекты шаговой доступности. Еще сложнее ситуация с объектами культуры и досуга. Решение сложнейшей проблемы лежит, в том числе, в области применения прогрессивных методов проектирования. Для апробации и возможного совершенствования подходов в области проектирования массовых типов зданий методика ФПЭ и ФОПЭ была применена при проектировании системы культурно-просветительских комплексов (Л.В. Гайкова, Я.С. Ермолаева, ИАиД СФУ, 2012 г) и системы информационно-туристических центров для условий г. Красноярска (Л.В. Гайкова, Е. В. Долгова, ИАиД СФУ, 2011 г).

Для формирования системы культурно-просветительских комплексов была определена потребность отдельных жилых территорий Красноярска в объектах культуры, и на основе данных по времени и направлениям перемещения горожан определены участки для размещения комплексов. Анализ территории и зон влияния участков позволил выявить их индивидуальные особенности и сформировать требования к размещаемому комплексу. При сопоставлении составленной матрицы функционально-

планировочных элементов по всем типам учреждений обслуживания в сфере культуры и досуга и этих требований был сделан подбор ФПЭ, определена схема их компоновки и предложено индивидуальное пространственное и композиционно-художественное решение (табл. 2, рис. 4).

Номенклатура ФПЭ «выставочные залы» для включения в состав _культурно-просветительского комплекса_

Таблица 2

Э П Ф

Выставочные залы

а р

гу

о К

□

400 кв. м

800 кв. м

400 кв. м

800 кв. м

20м х 20м

28м х 28м

16мх26м

20м х 40м

д

а щ

о л

□

□

ея ены яни

нб е ещ же ум

ло С оп

8=100 м

8=200 м

□

Г

О

□

8=100 м

О

8= 200 м

О

Жители каждого района города в пределах 20-25 минутной доступности на общественном транспорте получают условия для семейного отдыха, саморазвития, общения и т.п. Для выбора соответствующих функций были предложены ФПЭ следующей типологической направленности: кабинеты, классы, лекционные аудитории; творческие мастерские, танцевальные классы, студии; библиотеки; зрительные залы; выставочные залы; общедоступные предприятия общественного питания; предприятия специализированной торговли. Кроме того, все эти помещения разнообразны по площади, конфигурации, способу блокировки.

Система информационно-туристических комплек-

сов в Красноярске предназначена для упорядочивания экскурсионной деятельности и формирования обслуживающей туристской инфраструктуры. По аналитическим схемам размещения объектов показа и соответствующих тематических маршрутов были выявлены границы городских территорий, для которых необходим многофункциональный туристический центр. На основе современных требований индустрии туризма и специфики города был составлен каталог ФОПЭ, которые позволяют формировать структуру комплекса в любом из выявленных кластеров в соответствии с их особенностями (рис. 5).

Рис. 4. Культурно-просветительский комплекс на ул. Высотной в г. Красноярске с применением различных ФПЭ: А - «выставочный зал»; Б - «кружковые»; В - «кафе»; Г - «зрительный зал»; Д - «специализированный магазин» (план первого этажа)

Рис. 5. Номенклатура блоков ФОПЭ для включения в состав информационно-туристического центра: 1 - «галерейный»; 2 - «зальный»; 3 - «мелкоячеистый»; 4 - «общепит»; 5 - «гостиничный»;

6 - доборный элемент

Рис. 6. Информационно-туристический центр в пер. Боготольском г. Красноярска с применением различных блоков ФОПЭ: А - «зальный»; Б - «информационный»; В - «выставочный»; Г - «общественное питание»; Д - «гостиничный» (модель и план на нулевой отметке)

Типология таких элементов строилась на необходимости осуществления следующих видов обслуживания: информационного обеспечения, торговли, питания, проживания, транспорта, сервисного обслуживания, проведения массовых мероприятий. Были предложены укрупненные функциональные блоки следующей направленности: зальные (зрелища и экспозиции); мелкоячеистые (офисы, мелкая торговля, информационная работа с туристами, консультации); гостиничный (проживание). Путем комбинирования ФОПЭ по типологии, емкости и конфигурации блоков можно добиться индивидуальности функционального, планировочного и пространственного решения комплекса (рис. 6).

Таким образом, рассмотренная методология предполагает создание номенклатуры типовых решений ФПЭ (функциональных единиц) для разных типов зданий и вариантов их последующей «сборки» в здание или многофункциональный комплекс. Различные сочетания элементов на основе унификации планиро-

вочных и конструктивных параметров позволяют получать многообразные архитектурно-планировочные решения. При этом имеется возможность индивидуально определить набор и площади помещений, сочетаемость и взаиморасположение функциональных зон, выбрать тип несущих и ограждающих конструкций, строительные и отделочные материалы и пр. Кроме того, метод «функциональных единиц» можно рассматривать как открытую систему проектирования, позволяющую на основе дополняемости и взаимозаменяемости элементов получать индивидуальную планировку общественных зданий и комплексов массового обслуживания, сокращать и даже исключать повторяемость архитектурных решений, обеспечивать рациональность планировки различных ФПЭ или ФОПЭ с инженерным и технологическим обеспечением, применять метод для разных градостроительных и социально-экономических условий, сокращать сроки проектирования и оптимизировать экономические параметры.

Библиографический список

1. Борисов С.В. Применение типовых объемно-планировочных элементов при проектировании современных приходских храмов // Международный электронный научно-образовательный журнал «Архитектура и современные информационные технологии (АМ1Т)» [Электронный ресурс]. 2011. № 2 (15). 17 с. Режим доступа:

http://www.marhi.ru/AMIT.

2. Васильева И.П., Грузнова И.Ю. Обеспечение вариантности проектирования местных торговых центров гибкой планировочной структуры с применением функциональных объемно-планировочных элементов (ФОПЭ) // Система обслуживания и совершенствование нормативной базы проек-

Ж Строительство и архитектура

тирования: сб. науч. тр. ЦНИИЭП жилища, Москва, 1986. 115 с.

3. Вержбицкий Н.Н., Гайдученя А.А., Зернецкая З.Ф. Научно-методические основы разработки многовариантных типовых проектов общественных зданий // Строительство и архитектура: сб. науч. тр. КиевЗНИИЭП, 1976. Вып. XII. С. 3-12.

4. Герасимова Г.А. Методические принципы формирования зданий предприятий торгово-бытового обслуживания на основе функциональных планировочных элементов (ФПЭ) // Система обслуживания и совершенствование нормативной базы проектирования: сб. науч. тр. Москва: ЦНИИЭП торго-во-бытовых зданий и туристских комплексов, 1986. С. 68-77.

5. Ежов В.И. Архитектура общественных зданий массового строительства. М.: Стройиздат, 1983. 216 с.

6. Кулага В.Л., Курышев В.Г. Общественные центры в сложившейся жилой застройке. М.: Стройиздат, 1981. 56 с.

7. Моргун Н.А., Исакова С.А. Особенности формирования функционально-планировочных блоков для архитектурной модернизации университетов (на примере Южного федерального университета) // Вестник ТГАСУ. № 4. 2011. С.27-36 .

8. Федосеева И.Р., Токмаджян А.Г., Васильева И.П. Торговые центры. М.: Стройиздат, 1988. 192 с.