CC BY
198много пространства, но инженеры нашли решение. Две гигантские емкости с водой по 600 тонн каждая, которые в случае пожара выступят в роли пожарной емкости. Они расположены на 84 и 85 этаже. Если башня начнет наклоняться в одну сторону, они будут двигаться в другую. Над ними в антенне установлены два успокоителя колебаний меньшего размера, каждый с двухтонным стальным противовесом, который снижает нагрузку, наклоняясь в противоположном направлении. Вместе они снизят колебания до 50%. Эти успокоители объединены в одну компьютеризированную систему контроля за состоянием здания. По ходу строительства на стальные колонны и в бетонные основания устанавливается около 600 датчиков контролирующих все, от вибрации до температуры [2, c. 1].
Еще один пример уникально высотного сооружения - отель Бурдж-эль-Араб -здание, которое должно выдержать самый сильный шторм и землетрясение. Тонкие бетонные стены не могут удержать конструкцию сами по себе. Чтобы защитить их от ветра и землетрясений, архитекторы нашли потрясающее решение, наружный скелет. Огромный стальной каркас, окружающий основное здание. Длинные диагональные тросы соединили 2 железные дуги с бетонной опорой с обратной стороны здания. Амортизирующий груз установили в наиболее уязвимых местах каркаса. Когда ветер дует и вихрения начинают создавать опасные вибрации, качается не здание, а 5-тонный груз, который полностью поглощает вибрацию. 10 подобных грузов были подвешены, начиная с 60 м мачты, по всей длине стальных диагоналей [3, c. 1].
Частота собственных колебаний здания - это ин интенсивность его вибрации в ответ на землетрясение. Сейчас инженеры считают, что небоскребы на самом деле устойчивее в сейсмических зонах, чем многоэтажные башни.
Список литературы
1. Белов Н.Н. Расчет прочности железобетона на ударные нагрузки / Н.Н. Белов, О.В. Кабанцев, Югов Н.Т. // Прикладная механика и техническая физика, 2006. С. 165-173.
2. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://fb.ru/article/220994/telebashnya-guanchjou-kitay/ (дата обращения: 01.12.2017).
3. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://masterok.livejournal.com/134223.html/ (дата обращения: 01.12.2017).
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СВЕТА И ЦВЕТА В ФОРМИРОВАНИИ
АРХИТЕКТУРНОЙ СРЕДЫ 1 2 Антонова В.В. , Седых Ю.О.
1Антонова Виктория Валерьевна - студент; 2Седых Юлия Олеговна - студент, кафедра теории и практики архитектурного проектирования, Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж
Аннотация: в статье анализируется проблема организации архитектурной среды с учетом положительных и отрицательных сторон свето-цветового воздействия на психофизиологическое состояние человека. Приведены примеры зарубежного опыта в решении данной проблемы.
Ключевые слова: архитектура, колористика, инсоляция, цвет, свет, архитектурная среда, проектирование, психофизиологическое воздействие.
Введение.
Во все времена одной из главных составляющих процесса организации окружения человека были вопросы взаимодействия света и цвета [1]. Нераздельность этих понятий осознавали задолго до того, как появилась колористика - «наука о цвете» [2]. Примером тому могут служить средневековые трактаты: «Цвета - это варианты форм света», «Свет - главный критерий прекрасного» и другие. В «Учении о цвете» И.В. Гете писал: «цвет — продукт света, вызывающий эмоции».
В настоящее время интерес к данной теме значительно возрос - как со стороны научных деятелей, так и со стороны деятелей искусства [3]. Однако в практическом смысле, несмотря на то, что проблема является достаточно изученной, возможности колористической организации архитектурной среды, с учетом светового воздействия, в большинстве случаев остаются не примененными. Недооценка смыслового значения цвета зачастую приводит к хаосу или, наоборот, к примитивности колористических решений; а неоправданное пренебрежение естественным освещением в проектировании зданий влечет за собой ряд негативных последствий с психологической, функциональной и экономической точки зрения [1]. В сложившейся ситуации важно не только переосмысление требований к инсоляции и цветовой организации архитектурной среды, но и поиск эффективного инструментария, способного регулировать применение научных знаний на практике.
Основная часть.
Одним из самых важных композиционных инструментов в руках архитектора является цвет [4]. «Понятие цвета применяется собственно для обозначения самого цветового пигмента или материала, которые поддаются физическому и химическому определению и анализу. При этом цветовое видение, возникающее в глазах и в сознании человека, несет в себе человеческое смысловое содержание [5].»
Свет, как источник цвета, имеет тесную связь не только с происхождением цвета, но и с его восприятием на протяжении всего существования. Еще во времена Древней Греции цвет, свет и тень в архитектуре являлись неотъемлемой частью формы и одними из главных свойств, определяющих впечатление от объема [3]. Это проявлялось в обработке архитектурных деталей - некоторые элементы фасадов были спроектированы в зависимости от освещения с целью создания требуемого пространственного и цветового эффекта. Так, под влиянием прямых солнечных лучей барельефы, карнизы и пилястры имеют трехмерный эффект даже при небольшой глубине, но чтобы добиться того же результата при рассеянном освещении необходима несколько большая глубина. Именно по этой причине в южных странах фасады зданий проектировались с неглубокими поверхностными структурами и нюансными цветовыми переходами, в то время как в северных странах архитектурные элементы являлись наиболее выраженными, «контрастными», как по форме, так и по цвету, с целью подчеркивания структуры поверхности [6].
Но свет и цвет использовались не только как инструменты для пространственной визуализации в архитектуре - их взаимодействие служило для психологического воздействия на человека. Примером тому могут служить древние египетские храмы, в которых свет использован как средство для подчеркивания величественных колоннад, которые постепенно уходят в тень и позволяют человеку, следующему за ними, адаптироваться к темноте, а затем приводят его к подавляющему своей светлотой и яркостью изображению бога.
Подобно солнечным или астрономическим часам, архитектурное сооружение способно целенаправленно создавать внутри и вокруг себя дифференцированные эффекты естественного освещения [6].
В научных исследованиях теория воздействия цвета и света на человеческую психику получила популярность начиная с 19 века. Так, в 1879 г. Н.Е. Введенским было описано повышение осязательной чувствительности, происходящее при освещении. В работе И.В. Годнева «К учению о влиянии солнечного света на
229
животных» (1882) показано, что на свету обостряются осязательная, обонятельная и вкусовая чувствительность. Переход от темноты к свету приводит к уменьшению частоты пульса и повышению кровяного давления (С.О. Истманов, 1885). В 1904 г. П.П. Лазарев в Москве демонстрировал опыт, показывающий факт усиления слуховой чувствительности под влиянием освещения [7].
Во все времена световая и цветовая организация пространства, ее влияние на физическое и психологическое состояние человека являлись важной составляющей в процессе проектирования.
«Создание современной научной базы архитектурной полихромии - в значительной мере заслуга известных советских ученых С.С. Алексеева, Б.М. Теплова, П.А. Шеварева, Е.Б. Рабкина, С.В. Кравкова, архитектора М.Я. Гинсбурга и других специалистов» [8]. В последнее время все большую актуальность приобретает эстетика цвета, как одна из наименее изученных, но очень важных сторон архитектурной полихромии [8].
На сегодняшний день, в условиях значительного расширения типологии объектов предметно-пространственной среды и перенасыщения информацией, вопросы цвето-светового воздействия становятся наиболее значимыми. Для достижения максимально выгодного эффекта от взаимодействия цвета и света, современному архитектору необходима система специальных знаний из семантики цвета, психофизиологии его восприятия, особенностей формирования цветовой культуры того или иного региона и многие другие [1].
Так, знания из области семантики цвета могут способствовать достижению таких целей, как:
1. Максимальное содействие колористического решения требуемой функции, в том числе трудовой деятельности человека, и, как следствие, повышению работоспособности, достижению наиболее высоких результатов;
2. Зрительное изменение пропорций и масштаба помещений;
3. Улучшение микроклимата;
4. Организация зонирования пространства с помощью выявления пластических свойств помещения. Организация направления движения;
5. Психологическая взаимосвязь помещений и другие [4].
Проектирование с учетом положительных и отрицательных свойств цвета дает возможность создать наиболее комфортную архитектурную среду с психофизиологической точки зрения. Разработку цветового решения можно условно поделить на 3 стадии:
1. Выбор цветовой гаммы в отдельном пространстве или системе пространств;
2. Разработка цветового решения;
3. Подбор источников освещения, выбор отделочных материалов.
Первая стадия заключается в выборе колорита в зависимости от ориентации пространства по сторонам света, степени освещенности, а также, в отдельных случаях, с учетом оттенка отраженного света от соседних зданий.
Так, помещениям с ориентацией на север в большинстве случаев придают теплые оттенки с целью компенсации недостатка прямых солнечных лучей. Холодные тона используют для помещений, ориентированных на юг, а так же для тех пространств, где существует потребность в успокаивающем микроклимате.
Вторая стадия заключается в подборе соответствующих цветовых соотношений, степени различия яркостей, определении контрастов взаимодействующих цветов.
Третья стадия представляет собой выбор отделочных материалов с учетом их свойств, характера фактуры их поверхностей, а также подбор источников искусственного освещения с учетом характерных особенностей естественного [4].
Не менее важным аспектом в архитектурном проектировании является инсоляция. По словам датского архитектора, руководителя отдела устойчивого развития
знаменитого бюро Henning Larsen Architect Сине Конгебро, правильно рассчитанный дневной свет в здании - залог устойчивого экономического развития.
Одной из главных задач архитектора является правильное проектирование окон -обращение с солнечными лучами как с «материалом». В этом процессе необходимо учитывать не только сторону света, но и расположение, высоту рядом стоящих зданий (степень затененности будущего здания), их цвет (отражающий или поглощающий солнечные лучи), цвет солнечных лучей в разное время суток, длительность светового дня, ветровой режим и многое другое. Исходя из предпроектного анализа на стадии концепции определяется положение здания, его высота, расположение окон, и, среди прочего, отделочные материалы, их цвет, а также процентная доля остекления.
Соблюдение баланса потребления энергии необходимо не только с точки зрения экономики, но и исходя из психофизиологических особенностей человека. Результаты научных исследований доказали, что от степени освещенности помещений напрямую зависит состояние находящихся в нем людей. Так, скорость выздоровления и результаты умственной деятельности гораздо выше в хорошо освещенных помещениях, нежели в помещениях с низким уровнем освещения. Это связано с тем, что человеческий организм должен поглощать определенное количество солнечной энергии в сутки.
Таким образом, степень освещенности и цветовая гамма являются одними из важнейших составляющих при проектировании архитектурной среды, которые необходимо продумывать еще на стадии концепции, до планировочного решения, с целью создания желаемого настроения будущему интерьеру, задания правильного пути световым потокам, а также с целью создания рациональной организации пространства с психофизиологической и экономической точки зрения.
Анализ зарубежного опыта.
Здания кампуса Университета Южной Дании в Коллинге.
Архитектурное бюро - Henning Larsen Architect, Дания.
«Концепцией архитектуры и дизайна здания кампуса Университета Южной Дании в Коллинге стала форма треугольника. Динамичная визуально, фасадным экранам она сообщает мобильность в прямом смысле: множество треугольных элементов «чувствуют» свет и закрываются--открываются, регулируя его потоки в интерьере (рис. 1).
Hr f- м
Рис. 1. Кампус Университета Южной Дании в Кольдинге
Остекленные фасады здания защищены конструкцией, состоящей из 1600 треугольных перфорированных стальных элементов. Элементы подвижны и оснащены электроприводами; сенсоры на фасаде, в соответствии с заложенной программой, регулируют поступление дневного света вовнутрь здания.
Полупрозрачные фасады с их перфорированными ставнями создают диалог между интерьером и экстерьером здания, внутренней жизнью и окружением (рис. 2). В течение
дня тысячи маленьких отверстий в фасаде становятся фильтром для солнечного света; вечером, внутреннее освещение превращает здание в световую скульптуру.
Рис. 2. Пространственная организация интерьера
На всех этажах оборудованы рабочие места, что дает студентам возможность заниматься самостоятельно или в группах, на открытых балконах с видом на атриум или в отдельных помещениях, при этом все рабочие места и учебно-методические кабинеты обеспечены необходимым количеством дневного света.
Ограждающие конструкции здания разработаны таким образом, чтобы свести к минимуму потребление энергии для освещения, отопления, охлаждения и вентиляции; архитекторы также сосредоточились на оптимизации жизнеобеспечения здания, например, охлаждение с помощью воды из Коллинг-фьорда, использование естественной вентиляции и солнечных батарей.
Компьютерная техника - важная составляющая учебного здания, поэтому здесь используется оборудование с низким потреблением энергии. Таким образом, архитекторам из бюро Henning Larsen Architects удалось создать выразительный архитектурный объект, обогатив городскую среду Коллинга, учебный центр и сделать новое здание экологически устойчивым» [9].
Жилой комплекс King's House в Бангалоре.
Архитектурное бюро - The Purple Ink Studio, Индия.
«Комплекс состоит из двух жилых зданий, где на каждую сторону в пределах одного этажа выходит только одна квартира. Всего жилых единиц класса «городская вилла» в проекте семь. Самостоятельность каждой квартиры подчёркивается не только формами здания, но индивидуальным балконным озеленением, которое восполняет дефицит зелени в окружающем здания пространстве, возникший в результате строительных работ (рис. 3).
Рис. 3. Вид со двора жилого комплекса
Системы жизнеобеспечения здания и его архитектура в целом были спроектированы с использованием методов математического моделирования, позволяющих учесть в расчётах меняющиеся условия освещения и уровни осадков.
Компьютерное моделирование также позволило спроектировать окна так, чтобы естественная вентиляция максимально учитывала местные бризы. В фасаде здания применены горизонтальные и вертикальные элементы, далеко выступающие наружу. Их назначение - отсечь прямые солнечные лучи. Горизонтальные элементы также частично защищают стены и балконы от осадков. Таким образом, здание учитывает условия местного климата и использует их для обогрева, охлаждения и вентиляции.
При строительстве здания широко применялись энергоэффективные решения: автоклавный пенобетон для стен, фотоэлектрические панели для внутреннего освещения, отражающая плитка для уменьшения нагрева перекрытий, стеклопакеты с отражающим покрытием» [10]. Выводы
Несмотря на изученность данной темы, в практическом смысле не всегда происходит адекватная оценка влияния освещенности и цветового решения пространства как активного средства эмоционального воздействия на человека [1]. В сложившейся ситуации необходимо осознание важности архитектурного проектирования с учетом требований к инсоляции помещений, а также исходя из положительных и отрицательных свойств цвета еще на стадии концептуального решения. Только в результате их грамотного использования можно добиться повышения художественной ценности архитектурного облика как отдельного архитектурного сооружения, так и города в целом, а также повышения психофизиологического здоровья его жителей. С этой целью необходимо продолжение научных поисков по данной теме, а также разработка и внедрение новых научных программ по специальностям, связанным с архитектурой, отражающих в себе весь спектр современных вопросов по взаимодействию света и цвета в формировании архитектурной среды [11].
Список литературы
1. Кошкин Д.Ф. Принципы колористической организации объектов дизайна архитектурной среды. Дисс. канд. архитектуры. [Электронный ресурс]. Казань,
2000. Режим доступа: http://tekhnosfera.com/printsipy-koloristicheskoy-organizatsii-obektov-dizayna-arhitekturnoy-sredy#ixzz4zvsbFcXU/ (дата обращения: 22.11.2017).
2. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wiktionary.org/wiki/%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0% B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0/ (дата обращения: 22.11.2017).
3. Кравченко И.А. Язык цвета в пространстве // Вестник ОГУ. [Электронный ресурс],
2001. № 1. Режим доступа: http://vestnik.osu.ru/2001_1/23.pdf/ (дата обращения: 22.11.2017).
4. Цвет в архитектурном проектировании. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.architect4u.ru/articles/article03.html/ (дата обращения: 23.11.2017).
5. Иттен И. Искусство цвета. М.: Дмитрий Аронов, 2013. 3 с.
6. Начало архитектурного освещения. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://lifeandlight.ru/svetichelovek/istoriyaosveshheniya/nachaloarhitekturnogoosveshhe niya.html/ (дата обращения: 25.11.2017).
7. Базыма Б.А. Цвет и психика. М.: Речь, 2007.
8. СтепановН.Н. Цвет в интерьере. М.: ЁЁ Медиа, 1985. 5 с.
9. Henning Larsen Architects. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://www.archplatforma.ru/?act=2&tgid=132&stchng=2/ (дата обращения: 03.12.2017).
10. Kings house: индийский опыт элитного экологического строительства. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://green-tity.su/kings-house-mdijskij-opyt-elitnogo-ekologicheskogo-stroitelstva/ (дата обращения: 03.12.2017).
11. Немыкин В.В. Проблемы колористики архитектурной среды // Вестник АлтГТУ им. И.И. Ползунова. [Электронный ресурс], 2009. № 1-2. Режим доступа: http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/va2009_1_2/pdf/043nemykin.pdf/ (дата обращения: 18.12.2017).
12. Гете И.В. Учения о цвете. Теория познания. М.: Либроком, 2011.
