CC BY
3315. Parker G. B., Gayed A., Owen C. A., Hyett M. P., Hilton T. M., Heruc G. A. Survival following an acute coronary syndrome: a pet theory put to the test // Acta Psychiatrica Scandinavica. - 2010. - T. 121. - №. 1. - C. 65-70.
УДК [728.1:624.014]+72.023
Прохожев Никита Олегович Prokhozhev Nikita Olegovich
Аспирант Postgraduate student
Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering
ТЕНДЕНЦИИ АРХИТЕКТУРНОГО ОСВОЕНИЯ ЛЁГКИХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ В ЖИЛИЩНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
TRENDS IN THE ARCHITECTURAL DEVELOPMENT OF LIGHT METAL
STRUCTURES IN HOUSE BUILDING
Аннотация: В статье рассмотрена роль лёгких металлических конструкций (ЛМК) в архитектурном проектировании и формообразовании жилых зданий. Выявлены исторические, технологические, социально-экономические стороны формообразования металлокаркасных жилых зданий. В результате анализа были определены тенденции развития современной индустрии металлокаркасного домостроения, указывающие на преемственность концепций рационалистической линии развития архитектуры XX века.
Abstract: The article considers the role of light metal structures in the architectural design and formation of residential buildings. The historical, technological, socio-economic aspects of the formation of metal residential buildings were revealed. As a result of the analysis, trends in the development of the modern industry of metal-frame house building were determined, indicating the continuity of the rationalist architectural concepts of the 20th century.
Ключевые слова: жилые здания, лёгкие металлические конструкции, современная архитектура.
Key words: residential buildings, light metal structures, contemporary architecture.
Становление современной индустрии домостроения из лёгких металлоконструкций порождает ряд вопросов на тему преемственности идей и концепций формообразования, возникших в архитектурно-строительной практике XX века. Результаты внедрения лёгких металлокаркасных систем в архитектурно-строительную практику демонстрируют положительные стороны рационалистического и конструктивистского подхода в архитектуре и указывают на возможность реализации комплексного решения технических задач с учётом социально-экономических требований, предъявляемых к современной домостроительной индустрии.
Существующие примеры использования металла при формировании архитектуры жилых зданий не исчерпываются радикальными проектными решениями, а демонстрируют удачное совмещение традиционных и прогрессивных форм металлоконструкций, рациональное сочетание различных строительных систем и материалов в одном здании. Примером могут служить индивидуальные и многоквартирные жилые дома, построенные по проектам французских рационалистов Ле Корбюзье, Ж. Пруве, М. Лодсом, Э. Бодуэном в 1930-х годах.
Конструктивистский характер формирования архитектуры металлокаркасных зданий созвучен с теорией производственного искусства 1920-х годов и проектной деятельностью советских конструктивистов (И. И. Леонидов, братья Веснины, К. С. Мельников, М. Я. Гинзбург). Сетчатые тонкостенные конструкции В. Г. Шухова, сжато-растянутые металлические конструкции И. Леонидова отражают архитектурные возможности и формотворческий потенциал металла. Композиционные новации И. Леонидова, применяемые в проекте Института библиотековедения им. В. И. Ленина демонстрируют переход внутренней напряжённости конструкций в объёмно-пространственное решение за счёт применения развитой системы вантовых, сжато-растянутых металлоконструкций. Визуально подчёркивая характер механической работы конструкций, утверждается значение каждого элемента в архитектурной композиции. Анализируя серии архитектурных композиций, Я. Чернихов определяет особенности выявлении конструктивных начал архитектурной формы в ряде положений [1, с. 50]:
- стремление к гармонизации сочетаний плоскостей перекрытий, ограждающих внешних и внутренних конструкций;
- стремление к гармонизации сочетаний различного вида и сечения стержней между собой и с другими частями здания;
- выявление выступающих несущих частей здания, компактное сочленение опорных и самонесущих конструкций;
- выявление работающих частей рамных конструкций, связей, затяжек в противовес неработающим частям;
- выявление основных разделов функции сооружения разбивкой здания на части и элементы.
Скульптурность и пластические качества металлокаркасных жилых зданий определяются общей логикой компоновки конструкций, последовательностью развития формы жилого здания. Специфические свойства металла отражаются в тектонике и объёмно-пространственной структуре формы - центральных категорий архитектурной композиции. Однородность и изотропность металла делает возможным применение конструкций с типовыми или индивидуальными (приспособленными для конкретных условий работы) параметрами формы.
Заданный рационализмом и конструктивизмом курс на раскрытие технологических и морфологических качеств металлоконструкций, в области домостроения получил своё дальнейшее развитие в архитектуре неофункционализма (арх. Л. Мис ван дер Роэ, Ф. Джонсон, Б. Фуллер, Ж. Броунсон, Р. Сориано, Р. Нейтра, К. Эллвуд, Р. Мейер), хай-тека (арх. Р. Роджерс,
Н. Гримшоу, Н. Фостер, Р. Пиано, Ж. Нувель), метаболизма (арх. К. Танге, К. Курокава) и структурализма (арх. Дж. Хабракен, Х. Херцбергер, А. ван Эйк, А. Аравена).
Во второй половине 1940-х годов в рамках строгой конструктивной дисциплины и архитектуры функционализма поиск перспективных типов металлокаркасных жилых зданий приобрёл программный характер. Ярким примером коллективного поиска прототипов жилых домов из экономичных конструкций служит программа «Case Study House Program», которую курировал с 1945 года арх. Дж. Энтенза, редактор журнала «Arts&Architecture» [2, с. 29]. В программе приняли участие архитекторы: Ч. Имз, Р. Имз, Э. Сааринен, Р. Нейтра, Э. Киллингсворд, Р. Рапсон, Р. Сориано, К. Эллвуд. В результате проведения программы «Case Study Houses» в период между 1945 по 1966 год было реализовано около 36 проектов жилых зданий в различных районах США.
В более крупном масштабе экспериментальное проектирование жилых зданий из ЛМК развернулось в рамках государственной программы США «The Operation Breakthrough» [3] в период с 1969 по 1974 год. Было разработано 244 предложения, касающихся проектирования, испытания и методов оценки сборных жилых зданий. Значительная доля предложений по разработке и внедрению полносборных домостроительных систем относится к области каркасно-панельного и каркасно-блочного домостроения из лёгких металлоконструкций.
Во второй половине XX века наряду с программами функциональной архитектуры формируется ряд структуралистских концепций, учитывающих виды «социальной поливалентности» [4, с. 7] и возможность архитектурными средствами создавать ресурс (технический, пространственный) для различного заполнения пространства без привязки к конкретной функции. Для обеспечения конструктивной гибкости формы жилого здания в долгосрочной перспективе используются архитектурно-конструктивные системы повышенной эксплуатационной эффективности, в частности, образуемые из лёгких металлоконструкций и отвечающие принципу «гибкой» технологии. Приведём ряд примеров архитектурного освоения металла на основе технологического совершенствования форм архитектурных конструкций.
В 1966 году М. Уэбб и Д. Грин, опираясь на концепцию капсульных каркасных башен проекта «Plug-In City» (1964 год, арх. У. Чок, Р. Херрон, Великобритания), развивают идею мобильного строительства, используя производственные приёмы и средства транспортной индустрии. Жилые единицы проекта образованы из двух функциональных блоков: блок обслуживания и блок постоянного пребывания жителей, которые выполняются из армированного полимерного материала или лёгкого металлокаркаса. Для строительства зданий повышенной этажности авторами принята каркасно-ствольная система, где жилые капсулы шарнирно крепятся к ядру жёсткости.
В 1967 году Т. Фаррелл и Н. Гримшоу предложили аналогичную капсульную систему «Bathroom Tower» с армированными пластиковыми капсулами и металлокаркасным ядром жёсткости [5, с. 92].
В 1972 году по проекту К. Курокава возведена башня-капсула «Nakagin» (Токио, Япония) смешанного функционального использования. Жилые ячейки -капсулы габаритами 2,3*3,8 м полностью изготавливались в заводских условиях и были выполнены из тонкостенных металлоконструкций. В капсульной башне «Nakagin» в соответствии с идеями метаболизма реализован подход по формированию здания как «единого организма» [6, с. 46].
Ранее, в 1965 году компания «Cedric Price» предложила концепцию жилых комплексов «Battery Housing», противоположную концепции капсульных домов. Конструктивной основой проекта служат два уровня металлических ферм, в пространстве которых по заранее заданной программе компонуются металлокаркасные жилые блоки.
Отечественный опыт экспериментального проектирования пространственных систем расселения в период между 1960-80 годами привёл к формированию различных подходов к решению вопроса пространственной организации жилых ячеек и возможностей их сочетания в развитые пространственные системы: блок-секционный и блок-квартирный методы домостроения, методы применения промежуточных элементов типизации, метод применения единого каталога унифицированных изделий. Авторы гипотезы кинетической системы расселения А. Иконников, К. Пчельников, С. Гречаников, А. Панин на основе историко-архитектурного анализа развития жилых пространственных структур отмечают, что:
объёмно-блочное домостроение стало логическим развитием крупнопанельного строительства, где форма здания становится открытой системой, допускающей своё продолжение и развитие;
следующий шаг развития жилых пространственных структур ведёт к конечной дифференциации формы здания на неизменчивый пространственный каркас и независимую систему мобильных ячеек-блоков, выполняемых из лёгких каркасных конструкций и оболочек [7, с. 254-272].
В 1980-90-х годах лёгкие металлоконструкции ввиду технико-экономических характеристик и быстровозводимости всё чаще находят своё применение при проектировании жилых зданий и комплексов социального типа. В зданиях с закрытым несущим каркасом формируются условия для вариативного переустройства квартир с сохранением регулярной сетки колонн. Повышенная комплексность конструктивных элементов здания обеспечивает функционально-конструктивную взаимозаменяемость и быстровозводимость металлокаркасных жилых зданий. В случае применения открытого каркаса с вынесенными за пределы фасада вертикальными и горизонтальными несущими элементами предпочтительным становится галерейное решение жилого дома. Приведём ряд примеров архитектурного освоения металла на основе социально-экономического обоснования конструктивных решений.
В 1987 году архитектор Ж. Нувель предложил проект жилого комплекса социального типа «Nemausus 1» (Ним, Франция) [8, с. 128]. Жилой комплекс состоял из двух корпусов галерейного типа с 17 планировочными вариантами квартир. В результате применения металлокаркаса, перфорированных металлических фасадных панелей, перекрытий повышенной заводской
готовности удалось добиться ожидаемого снижения затрат при строительстве комплекса.
В 1996 году под руководством архитектурного бюро Х. Херцбергера в городе Дюрен (Германия) был выполнен проект жилого комплекса социального типа периметральной застройки [8, с. 117]. Жилой комплекс образован из блокированных трёхэтажных жилых секций из металлокаркаса, которые композиционно объединены между собой непрерывной поверхностью плоской кровли.
В 1997 году архитектурным бюро «MVRDV» (Нидерланды) был выполнен проект жилого комплекса социального типа «100WoZoCo'S» (Амстердам) [8, с. 131]. Особенностью проекта служит концепция «висячего дома», которая воплощена в системе консольно-выходящих объёмов квартир и балконов. Проект жилого дома удалось реализовать с наименьшими строительными затратами за счёт рационального сочетания каркасных систем из тонкостенного металла и железобетона.
На сегодняшний день границы применения металлокаркаса при строительстве жилых зданий продолжают расширяться:
- совершенствуется нормативно-техническая база проектирования каркасных систем из тонкостенных металлоконструкций;
- осваиваются перспективные методы строительного производства: каркасно-панельные, каркасно-ствольные, каркасно-блочные строительные системы металлокаркасных жилых зданий (влияние тенденций структурализма, техницизма, метаболизма, хай-тека) [2, с. 31-37].
Таким образом, тенденции архитектурного освоения лёгких металлоконструкций получают различные измерения в условиях жилищного строительства:
Технико-морфологический потенциал развития ЛМК. Степень соответствия параметров конструкции производственным и эксплуатационным требованиям выражается в заводской, строительной и транспортной технологичности. Результатом нормализации технологических параметров металлических конструкций служит проектный и производственный стандарт. В процессе стандартизации устанавливается рационально-ограниченный ряд параметров металлоконструкций и правил формирования домостроительного комплекта. Средствами технологического измерения формы служат:
- пропорционирование, введение гармонических и аддитивных размерных рядов, выявление пропорциональных соотношений между частью и целым по принципу геометрического подобия;
- координация размерных рядов, введение модульной сетки и системы координации размеров;
- классификация форм металлоконструкций и каркасных систем по видовым признакам (по весовым и геометрическим характеристикам, по марке металла, по функциональному назначению, по несущей способности, по способу изготовления, обработки и монтажа, по степени комплексности и технологичности и прочим признакам).
Правила пропорционирования, координации конструкций, стандартизации архитектурных форм с учётом технологических качеств определяются требованиями серийного производства металлоконструкций, поточного производства домостроительных комплектов, комплексной стандартизации металлоконструкций и уровнем производственной культуры.
Социально-экономический потенциал развития ЛМК. Технологическая гибкость и эксплуатационная экономичность характеризуют металл как «высокотехнологичный» строительный материал, отвечающий требованиям и задачам модернизма и высокотехнологичной архитектуры. Выявление конструктивного начала формы, обращение к эстетике полезности и необходимости материала имеют решающее значение в архитектуре техницизма и хай-тека. Техницизм в своей радикальной форме утверждает систему взглядов об организации архитектурной формы как суммы инженерных и технологических решений. Ч. Дженкс относит явление высокотехнологичной архитектуры (хай-тек) к позднему модернизму [9, с. 79]. Рационализация форм металлоконструкций осуществляется путём подбора выгодных очертаний конструкций, применения марок и сплавов металлов с лучшими механическими свойствами, организации эффективных конструктивных узлов и компоновочных схем. Дифференциация металлоконструкций на традиционные и прогрессивные формы имеет условное значение и определяется изменением уровня культуры производства и границами применения металлических конструкций в жилищном строительстве.
Эксплуатационная экономичность и технологичность
металлоконструкций может иметь и социальный подтекст. Технологическая гибкость металлоконструкций формирует потенциал для положительного переустройства и организации индивидуальных и публичных пространств в зависимости от цикла службы архитектурно-конструктивной системы жилого здания. Обращение к металлоконструкциям в жилищном строительстве обосновывается необходимостью в формировании архитектурно-конструктивных систем повышенной эксплуатационной эффективности и заводской готовности. На сегодняшний день подобные системы домостроения продолжают вызывать академический интерес и сохраняют потенциал для дальнейшего развития и практического освоения.
Библиографический список:
1. Чернихов, Я. Основы современной архитектуры: экспериментально-исследовательские работы / Я. Чернихов. - Л.: Издание Ленинградского общества архитекторов, 1930. - 123 с.
2. Staib, G. Components and systems: modular construction - design, structure, new technologies / G. Staib, A. Dörrhöfer, A. Rosenthal. - Basel, Switzerland: Birkhauser, 2009. - 239 p.
3. Elmer, B., Staats, B. Operation Breakthrough: Lessons learned about demonstrating new technology / Department of Housing and Urban Development Report. - Washington, USA: Department of HUD, 1976. - 87 p.
4. Кияненко, К. Уроки архитектуры Германа Херцбергера / К. Кияненко // Архитектурный вестник. - 2010. - №5. - С. 90-97.
5. Landau, R. New directions in British architecture / R. Landau. - New York, USA: George Braziller, Inc., 1968. - 127 p.
6. Boyd, R. New directions in Japanese architecture / R. Boyd. - New York, USA: George Braziller, Inc., 1968. - 128 p.
7. Иконников, А., Пчельников, К. Кинетическая система расселения // Город и время / Научно-исследовательский институт теории истории и перспективных проблем советской архитектуры. - М.: Стройиздат, 1973. - С. 254-272.
8. Forster, W. Housing in the 20th and 21st centuries / W. Forster. - London, UK: Prestel Publishing Ltd., 2006. - 192 p.
9. Дженкс, Ч. Язык архитектуры постмодернизма / Ч. Дженкс; под ред. А. В. Рябушина, В. Л. Хайта. - М.: Стройиздат, 1985. - 136 с.
© Н. О. Прохожев, 2021
