CC BY
87
Braunsfeld; R. Muller, 1985. - 168 с.
2. Прахт К. Мебель и архитектура. - М.: Стройиздат, 1993. 167с.
©Пантелеева О.А., Ильяненко Ю. А., Баталова Н. С., 2017
УДК 692.232.45
Е.И. Панченко
магистрант первого года обучения, профиль «Строительство» Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова В.Н. Тарасенко
к.т.н., доцент кафедры архитектурных конструкций Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова, г. Белгород, Российская Федерация
ТЕХНОЛОГИЧНЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ В ПРОЕКТИРОВАНИИ БИОНИЧЕСКИХ ОБЪЕМОВ
Аннотация
Принципы природного формообразования, реализующиеся посредством ассоциативного подхода с элементами окружающей среды, обеспечивают высокую вариативность объемно-планировочных решений зданий, обладающих конструктивной пластикой. В статье рассматриваются принципы использования современных облицовочных материалов при проектировании фасадных систем.
Ключевые слова
Биоархиткетура; органическая архитектура; бионика; параметрическая архитектура.
Самые гармоничные формы, как с точки зрения красоты, так и функциональности, созданы самой природой. Человек всегда заимствовал естественные элементы и структуры для решения многих повседневных задач. С каждым годом все больше ощущается потребность людей в нахождении в естественной среде обитания и тема органической архитектуры становится все более актуальной [1].
Под органической архитектурой следует понимать не только применение в строительстве природных материалов, но и заимствование природных форм, подчинение естественному рельефу среды и климатическим условиям. Здания имеют динамичные и неправильные очертания, создающие впечатление отдельного организма со своими функциями и развитием, как любое растение или живой организм [3, 4, 6]. Целью бионики является создание пространств, отвечающих своим первоначальным задачам [5].
Важным шагом внедрения органической архитектуры стало использование пространственных стержневых систем. Их применение позволяет проектировать сложные по форме здания, при этом используя набор унифицированных стержневых и узловых элементов [10]. Структурными конструкциями называют системы, состоящие из стержней, соединённых в узлах и расположенных в четкой геометрической последовательности. Простейшую структуру можно создать из неизменяемых ячеек в форме многогранников: куба, тетраэдра и др. стороны ячеек, образованные ребрами, соединяются в вершинах пирамид, образуя верхнюю сетку [11].
Биоархитектура включает в себя и создание новых строительных материалов, структура и форма которых заимствуется в природной среде [12].
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-2/2017 ISSN 2410-6070_
Значительную роль при оценке художественно-эстетических качеств проекта играют строительные материалы. Известно, что удачно выбранные материалы для строительства и отделки - это важные слагаемые успеха любого проекта (помощь в выявлении, прочтении всей формы, структурных закономерностей объема, обеспечение технико-эксплуатационных свойств и т. п.). Параметрическая архитектура и бионический подход стимулируют исследования, направленные на создание новых строительных материалов, отвечающих конструктивным, экологическим, теплотехническим, эстетическим требованиям на основе изучения законов формирования живой ткани [8, 9].
Развитая декоративная пластика обеспечивается во многом благодаря использованию паттернов (повторяющихся с закономерной регулярностью шаблонов) [13]. Подобно тому, как тело рыбы покрыто чешуей определенной повторяющейся формы или початок кукурузы образуется из зерен, параметрический объем разбивается на сегменты (паттерны) заданной формы (рис. 1).
Рисунок 1 - Виды фасадных систем: а - с загибом, чешуей и ромбами; б - с применением панелей; в - с применением профилей; г - с применением кассет
В параметрическом проектировании важное место отводится развитию морфологии пространственных паттернов, как структурных элементов, слагающих пластичный объем [7]. Поиск новых идей ведется по многим направлениям, известны паттерны в виде мыльных пузырей, гидрологических и сосудистых систем, протеиновых складок, клеточных автоматов, точек притяжения, силовых полей, муаров, фракталов [16], атомных и молекулярных структур, тканей, вирусов и микроорганизмов, различных гибридов и их производных. Основное место при проектировании пространственных паттернов при этом отводится архитектурной геометрии и теории композиции, основанных на таких понятиях, как гармония, ритм, метр, цвет, фактура, с поправкой на нелинейную природу объектов [17].
Цинк-титановые покрытия, с этой точки зрения, не только обеспечивают привлекательный внешний вид, сложную геометрию, но и позволяют структурировать объем. От состава сплава цинка, долей меди и титана в дальнейшем будут зависеть оттенок и технологические свойства материала. Патинирование поверхностей предполагает изменение цвета во времени от серо-голубого до темно-серого.
Наиболее эстетически привлекательными являются панели, имитирующие структуру чешуи или ракушек (рис. 2). На поверхности, выполненной профилями, создается игра света, которая добавляет визуальную привлекательность фасаду.
Применение титан-цинка для фасадных панелей достаточно дорогой, но перспективный метод. Помимо того, что материал является долговечным, панели из титан-цинка могут повторять самую сложную геометрию фасада.
Рисунок 2 - Объемные материалы фасадных систем на основе цинк-титановых покрытий: а - штучные кассеты, имитирующие структурированную поверхность; б - структурная ракушка; в - чешуя
Аналогичными по цене, но более эстетически привлекательными являются навесные объемные фасады GRADAS, состоящие из штучных кассет. Исходя из технических и конструктивных решений, форма и размер каждой панели могут быть индивидуальными. При изготовлении кассет чаще всего используют нержавеющую сталь, алюминий, медь. Также популярен стальной сплав Cor-Ten, легированный добавками хрома, фосфора и меди. Он обладает высокими прочностными и коррозионными свойствами. Данный сплав обладает бархатной фактурой - патиной. Такие фасадные панели обладают более широкой цветовой палитрой. Кассеты стилизованы под раковины жемчужницы и чешую рыб. Многогранники, из которых образована поверхность, точно прилегают друг к другу, при этом образуя выпуклые вершины. Панели образуют на фасадах сложную объемную композицию и позволяют формировать плоскости фасада, которые будут выглядеть по-разному в зависимости от точки обзора: при фронтальном обзоре фасад выглядит плоским, а при изменении угла изменяется и объемность.
Учитывая современные тенденции урбанизации городов, следует отметить, что одним из путей развития архитектурной среды будет обращение к органической среде. Основной принцип бионики - от функции к форме - решает не только планировочные и эстетические вопросы архитектуры, но и учитывает естественные потребности человека, обращаясь к структурным формам природы. Список использованной литературы:
1. Марцинчик А.Б., Старшинова Е.П. Особенности конструкций биоморфных форм в архитектуре // Наука, образование и экспериментальное проектирование. М.: Московский архитектурный институт (государственная академия). 2014. С. 375 - 376.
2. Черныш Н.Д., Тарасенко В.Н. Микроклимат селитебной территории как многокомпонентная среда архитектурно-строительного проектирования // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2015. № 6. С. 57 - 61.
3. Ильвицкая С.В., Поляков И.А. Гелиоархитектура // Архитектура и строительство России. 2016. № 1-2. С. 166 - 167.
4. Данилова О.Н., Шеромова И.А., Еремина А.А. Биологическое формообразование в архитектуре и инженерии // Архитектоника объемных форм. Владивосток. 2015. №4. С. 59 - 62.
5. Сонне-Фредериксен М. Органическая архитектура в Европе // Архитектура. Строительство. Дизайн. 2006. № 2. С. 16 - 28.
6. Шубенков М.В. Структурные закономерности архитектурного формообразования: учеб. пособие / Шубенков М.В. - М.: Архитектура-С, 2006. - 320 с.
7. Барчугова Е.В. Параметризм как направление современной проектной деятельности // Architecture and Modern Information Technologies. 2013. № 4 (25). С. 4.
8. Стессель С.А. Проблемы применения идей параметризма в архитектурном проектировании // Архитектура и строительство России. 2015. № 9. С. 32 - 39.
9. Денисенко Е.В. Аналогии природных систем, природные и архитектурно-строительные принципы в отечественных и зарубежных исследованиях // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 4. С. 33 - 40.
10.Кузнецова Г.Н. Проблемы структурного формообразования в визуальной экологии // Архитектура и строительство России. 2010. № 4. С. 12 - 25.
11.Стессель С.А., Воскресенский И.Н. Проблемы параметризма в архитектурном проектировании // Архитектура и строительство России. 2015. № 9. С. 32 - 39.
12.Михайлова А.С., Надыршин Н.М. Бионические паттерны в архитектуре и дизайне // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 4 (38). С. 96 - 103.
13.Крижановская Н.Я., Гордиенко Ю.С., Дегтев И.А. Приемы формирования природоинтегрированной архитектуры в городской среде: монография. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. 144 с.
14.Лихобабин К.А., Шевнина А.П., Поморов С.Б. Параметрическая методология в работе архитектора // Вестник Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова. 2015. № 1-2. С. 223 - 226.
15.Галицкая Е.М., Антонова Н.Н. История и перспективы развития биоархитектуры // Ежегодная научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава и студентов волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет. 2014. С. 50 - 52.
© Панченко Е.И., Тарасенко В.Н., 2017
УДК-624.072.2
Хубиева М. Р.
Магистрант 2 курса ДФО Григорьева Л.И., к.т.н., доцент Институт Строительства и электроэнергетики СевКавГГТА, г. Черкесск, КЧР, Россия
МЕТОДИКА ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ДОЩАТОКЛЕЕНЫХ БАЛОК
Аннотация
В статье дается методика расчета дощатоклееных балок прямоугольного и двутаврового сечения. Подсчитывается экономический эффект объема древесины без учета технологических потерь.
Ключевые слова
Балка, клееная древесина, прямоугольное сечение, двутавровое сечение, изгибающий момент, момент сопротивления сечения, момент инерции сечения, прогиб.
Ставится задача выявить экономичность балки прямоугольного или двутаврового поперечного сечения.
Для сравнения применяются балки прямоугольного и двутаврового сечения пролетом 9 м. Высота сечения по длине постоянная. Сравнение проведено для 3-х видов равномерно распределенной нагрузки дг = 80 кН/м, = 100 кН/м и дз = 120 кН/м. Расчет производен при условии одинаковых краевых напряжений так, чтобы при изгибе были одинаковые моменты сопротивления сечения, а при прогибе - одинаковые моменты инерции сечения. Расчет ведем с учетом касательных напряжений.
