Морфологический анализ архитектурного объекта

Содержание

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................4

1. Морфологический анализ...................................................................................9

1.1. Историческая справка..........................................................................12

1.2. Спортивный комплекс MercedesBenz Stadium..................................15

1.3. Выставочный центр «One Ocean».......................................................21

1.4. Башни Аль Бахар..................................................................................27

Список литературы................................................................................................34

ВВЕДЕНИЕ

Как вид искусства, архитектура эстетически формирует окружение человека, выражает общественные идеи в художественных образах. Природа архитектуры лежит во взаимодействии между архитектором, объектом и публикой. Часто архитектурные единицы перманентны, их облик не изменяется с течением времени. Что, конечно, приводит к диссонансу с постоянно изменяющимися, развивающимися ценностными ориентирами, идеалами, требованиями общества.

Сегодня, с развитием науки и техники, в условиях глобализации, темпы этих изменений только возрастают. И те образцы, что были актуальны еще вчера, сегодня теряют свое значение.

Сокращаются и сроки на проектирование и строительство здания, но они все еще очень значительны. Если сравнить эти сроки, например, с темпом развития технических устройств, где моральное устаревание продукта происходит за 5 лет ее использования, получается, что, когда здание только выходит на этап эксплуатации, оно уже не может в полной мере отвечать современным тенденциям. Конечно, следует учесть, что моральный износ здания наступает не через 5 лет, но и не через 20. Фактически, моральный износ здания чаще является причиной реконструкции, чем его физический износ.

Актуальность проблемы адаптации здания к постоянным изменениям окружающей действительности только возрастает. С ускорением темпов современной жизни увеличивается потребность в непрерывном изменении образов (мода, стиль, бренд). В это же время достижения науки, применение новых материалов и технологий позволяет строить здания с большим сроком эксплуатации. Нецелесообразно, с точки зрения экономики и экологии, возводить здание на меньший срок, чем время его физического износа.

Реконструкция, с целью сохранения исходного вида здания не всегда может является оптимальным решением. Такое решение подходит для зданий, которые действительно представляют историческую и эстетическую, культурную ценность для города. Но существует и большое количество типовых проектов, в которых нет индивидуальности, например типовая застройка второй половины 20 века. Сегодня такие здания визуально устарели и не представляют какой-либо художественной ценности. Поэтому, чтобы облик здания оставался современным на всем сроке его эксплуатации, необходима трансформация его внешнего вида.

Изменение облика - один из наиболее оптимальных способов продлить зданию "жизнь".

Динамичные пространственные объекты, использующие неожиданные метафоры, все более активно используются в архитектурной практике новейшего периода. Реализовать «новую систему» позволяют ультрасовременные материалы и технические средства, пришедшие в архитектуру из авиастроения, космического дизайна и компьютерных технологий, а также стремительно развивающаяся разработка инновационных методов архитектурного моделирования. Подобный интерес к «новым образам» плодотворно влияет на развитие экспериментальной архитектурной мысли.

Сегодня, в период «агрессивной» экономики, информационной экспансии, архитектура становится также частью коммуникативных полей, сетевой инфраструктуры, системы инвестиционных вкладов, то есть, представляет интерес не только с точки зрения истории архитектуры, истории технологий, но и находится в зоне социальных исследований.

Концепция адаптивности определяет специфику формирования архитектурного объекта, направленную на открытость к изменению структуры объекта для реализации изменяющихся потребностей современного человека и совершенствование организации взаимодействий с внешней средой.

Трансформируемая архитектура является следующим шагом в эволюции архитектуры. В век высоких технологий и инновационных материалов на второй план начинает отходить представление об архитектуре, как о статичной, твердой и тяжелой. Потребность нашего окружения в способности меняться, обусловленная тем, что изменение является постоянным процессом нашего времени, приводит к появлению возможности архитектуры приобретать способность физически адаптироваться к потребностям человека.

Трансформативная архитектура–вид архитектурных объектов, способных, в зависимости от поставленных целей и задач, изменять объем, композицию, внутреннюю структуру построения, планировочные решения.

Характерным отличием является возможность повседневного регулярного и периодического изменения, преобразования планировки и пространства зданий и сооружений в течение определенного времени, в соответствии с требованиями проводимых в здании функциональных процессов.

В целом приемы трансформации можно классифицировать на пространственные, конструктивные, светоцветовые и интерактивные.

Пространственные приемы трансформации – «качественное» изменение архитектурного объекта путем преобразования внутренних элементов при сохранении его общих постоянных размеров. В данном случае происходят процессы внутренней адаптации архитектурного объекта в пределах его внешней оболочки.

Пространственные приемы трансформации позволяют приспосабливать здания к изменяющимся условиям и факторам на протяжении всего срока их эксплуатации, обеспечивая тем самым многофункциональность использования, а также улучшая эксплуатационные качества и повышая степень комфортности.

С помощью мобильных конструкций решается задача оптимизации статических элементов и параметров зданий, трансформируемое пространство создает среду «без границ».

Конструктивные приемы трансформации – «количественное» изменение общих габаритов здания (трансформация развивающихся зданий при помощи раскрывающихся покрытий, телескопически раздвигающихся частей здания, раздвижных стен и т. п.).

В данном случае происходят процессы внешней адаптации архитектурного объекта путем изменения его внешней оболочки, регулирующей связь между условиями окружающей среды и контролируемыми внутренними элементами.

Конструктивные приемы трансформации поддерживают взаимосвязь помещений с окружающей средой и ландшафтом. Таким образом, стираются четкие границы архитектуры. В зависимости от характера преграды, складывается динамика отношений человек – объект – среда.

Кроме того, трансформируемые фасадные системы призваны регулировать параметры микроклимата в помещении, изменяясь под воздействием факторов внешней среды.

Рис 1. Burke Brise Soleil - часть павильона Квадраччи, принадлежащего музею искусств в Милуоки, является впечатляющей кинетической конструкцией, напоминающей птицу. "Крылья" арт-объекта состоят из множества чувствительных к перемене ветра и погоды ребер, соединенных между собой и способных плавно закрываться и открываться, что создает ощущение полета.

Светоцветовые приемы трансформации позволяют менять визуальные и смысловые характеристики световой среды, формируя новый, более сложный, динамичный художественно-виртуальный образ. Используя современные виды медиа-фасадов, интерактивные и светодиодные технологии, стало возможно визуально изменять объемно-пространственные характеристики архитектурной среды, создавать качественно новое восприятие пространства.

Интерактивные приемы трансформации представляют собой самоорганизующуюся систему, в которой, вследствие взаимодействия человека с окружающей его средой, происходит внешняя или внутренняя трансформация архитектурной оболочки. Здание становится активной инсталляцией, где многочисленные управляющие устройства постоянно общаются с другими управляющими устройствами, их пользователями и окружающей средой.

Рис 2. Ловец Ветра. Кинетический фасад Нэда Кана

Трансформируемые модульные сетки, которые с легкостью накладываются на любые поверхности, такие как фасад, план и другие элементы зданий и сооружений.

Современный подход к архитектуре предполагает не только создание благоприятных условий для человеческих потребностей, но и решение экологических проблем. Поэтому трансформируемые модульные сетки могут основываться на использовании идеи обратимых трансформаций растений и их реакции на воздействие внешней среды. Воплощение принципов природной целесообразности в архитектуре приводит к сближению и объединению естественной и искусственной среды.

Сетки, как и растения, реагируют на изменение различных факторов внешней среды, например, освещенности, температуры воздуха, влажности и т. п. В архитектуре это - движение конструктивных элементов: ограждающих поверхностей, кровли, систем жалюзи, что используется для поддержания микроклимата помещения.

В научно-исследовательской работе будет сделана попытка обобщить уже имеющиеся опыт проектирования и строительства динамически изменяемых архитектурных объектов, уделяя внимание такому аспекту динамической архитектуры, как трансформативная архитектура, рассмотреть приемы и средства трансформации и апробировать полученные материалы в проектной работе.

Морфологический анализ архитектурного объекта

Морфологическая структура архитектурного объекта описывается через систему преград и характеризуется введением человека с его телесностью в пространство, где тело (а не геометрия) определяет серию возможных взаимодействий с объектом. Такой подход к конструированию морфологической структуры исходит из приоритета потребностей различных субъектов. Основное внимание уделено перцептивной морфологии (т.е. морфологическим характеристикам объекта, чувственно воспринимаемых человеком).

Морфологическая структура определяет совокупность воздействий на человека пространственных, сенсорных, объемно-планировочных и пластических характеристик архитектурного объекта, и реализацию этого воздействия в формировании образа.

Характеристики «преграды» определяют основные способы взаимодействия человека с пространством действия; их дополняют переменные «стимула» («вместимость», «направленность», «целенаправленность»). «Вместимость» обусловливает возможность индивидуального/ коллективного действия, «направленность» рассматривает выделенное пространство в биологических координатах, «целенаправленность» раскрывает определение направления движения Описывается как цель - движение к доминанте или связь - выбор направления движения исходя из ориентационной системы исходного пространства действия: центр - ориентация через круговой обзор, ось - ориентация через направленное движение и последовательность видовых кадров, перетекание - сложный маршрут движение и невозможность единовременного обзора и представления пространства.

Морфологическая характеристика образа интуиции - сенсорная модель, строится на основе базовой пространственной модели. В отличие от пространственной модели, она демонстрирует специфику выделения обитаемого пространства как укрытия от неблагоприятных внешних факторов. Сенсорная модель характеризует отношение человек - внешняя среда, степень изоляции и взаимодействия со средой за счет изменения морфологических характеристик «преграды». Рассмотрение «поверхности» аналогично пространственной модели. «Контур» приобретает дополнительные переменные характеристики: компактность/пластичность, которые определяют площадь соприкосновения преграды с внешней средой, ориентированность демонстрирует отношение к внешней среде.

Морфологический анализ – это комплексное исследование, представляющее собой выявление функциональных и эстетических особенностей архитектурной формы для определения ее соответствия утилитарным, социокультурным потребностям человека и среды. Морфологическому анализу стандартно подлежат прототип-объект, либо же ряд гомологичных ему аналогов.

Функциональный аспект внешней формы исследуется с позиций создания эргономичного пространства, определенных экологических требований, эксплуатационных характеристик архитектурных объектов и производственных способов их проектирования.

Эстетический аспект внешней формы исследуется с позиции адаптивности архитектуры объекта к внешней среде, с учетом эстетических построений формы, художественной и образной выразительности.

Адаптивность архитектуры определяет возможность и характер разрешенных изменений объемно-планировочной структуры архитектурного объекта. Это, в свою очередь, влияет на потребительские и эксплуатационные характеристики архитектурных объектов и на их соответствие изменяющимся социально-культурным, экономическим, эколого-средовым требованиям.

Архитектурный объект должен быть способен к определенным трансформациям, исходя из потребностей пользователей.

Существуют две основные проблемы: первая – теоретическая проблема формирования и развития концепций архитектурного объекта, вторая – практическая проблема, раскрывающая существующие возможности адаптации и трансформации различных элементов объекта под различные нужды.

Для кинетического объекта движение является самой существенной частью замысла. Даже если конструкция может существовать и в статичном состоянии, только в движении замысел ее создателя раскрывается полностью.

При проектировании зданий с трансформируемыми фасадами необходимо учитывать взаимосвязь утилитарных и декоративных функций в кинетических зданиях, а также влияние трансформируемых фасадов на восприятие архитектуры человеком, выявление средств выразительности таких фасадов. Технические элементы кинетической архитектуры нуждаются в архитектурном переосмыслении и выявлении их роли в создании художественно-образного решения архитектурных объектов.

По изученным материалам выработан ряд критериев, позволяющих структурировать проблему применения трансформируемой архитектуры в местных условиях.

Имеет значение градостроительный аспект, вариантность постановки здания с элементами трансформации (постановка в качестве доминанты в композиции застройки или вписывание в существующую статичную застройку).

В художественно-образном решении кинетических зданий проявляется степень участия трансформируемого элемента в общем композиционном решении, его самостоятельность или подчинение общему композиционному строю. Типы конструктивного устройства динамики здания включают в себя трансформацию фасадных систем, динамику кровли, вращение этажей, а также движение всего здания.

Наиболее распространенной целью всех видов трансформации архитектурного сооружения является необходимость создания нужных микроклиматических характеристик внутри объекта, а также причины экономии энергии. Помимо экологического аспекта динамика зданий наделяет их определенными эстетическими свойствами. Вид динамики здания обуславливает его объемно-планировочную структуру, в которой проявляются сложность объема, характер построения планировочной композиции, а также функциональное наполнение. Специфика конструктивного устройства динамики здания также определяет его художественно-образное решение.

Показатели качества архитектурного объекта исследуются через призму функциональных и эстетических отношений в связке «человек-архитектурный объект» (психофизиологический и функциональный комфорт, воспринимаемая гармония) и «архитектурный объект-среда» (фактор воздействия на окружающую среду, самоценность визуальной формы, гармоническая сочетаемость со средовым
контекстом)

Алгоритм морфологического анализа архитектурного объекта:

1) Группировка архитектурных объектов по типу функциональной организации, назначению и особенностям проектирования.

2) Анализ библиографических данных с целью описания средового контекста, конструкции, композиции, образа и формы, цвето-фактурного решения;

3) Исследование со стороны функционального и эстетического аспектов архитектурной формы;

4) Определение морфологических признаков, позволяющих создать эргономичный, комфортный архитектурный объект в гармонии со средой проектирования, а так же отвечающий таким качествам как: экономичность, и эстетичность.

Историческая справка

Трансформация (от лат. transformatio – превращение) – преобразование, изменение вида, формы, существенных свойств чего-либо [1]. Трансформация в архитектуре – метод изменения формы, определяющийся динамикой, движением превращения или небольшого изменения формы [2]. Трансформация может осуществляться путём частичного преобразования конструкций, конструктивной системы, изменения объёмно-планировочного решения здания.

Применение трансформации в архитектуре уникальных общественных зданий, одно из актуальных и значимых направлений в архитектурной и строительной практике, так как, прежде всего, связано с архитектурно-пространственной организацией. Общественные здания являются тем типом зданий, которые наиболее полно отражают взаимодействие функциональной составляющей и образного решения [3]. Использование элементов трансформации в архитектуре общественных зданий увеличивает его многофункциональность, позволяет создавать уникальные по своему образному и конструктивному решению здания, делать неповторимым фасадное решение, а самое главное применять новейшие достижения устойчивой архитектуры, связанные с «зелёными» технологиями.

С целью выявления основных направлений и приемов трансформации в архитектуре уникальных общественных зданий был проведен анализ теоретических исследований и опыта проектирования и строительства уникальных общественных зданий основанных на применении архитектурной трансформации.

Трансформируемые системы в архитектуре общественных зданий, были применены еще в 1931 году по проекту архитектора Б.М. Иофана в Кинотеатре «Ударник» в Москве (Россия). Здание кинотеатра построено в стиле позднего конструктивизма, с утяжелённым ступенчатым аттиком и купольным покрытием, при перекрытии зрительного зала использована система арок разного пролёта и высоты (рис.3). Кинотеатр был оснащён самой современной техникой того времени, а его архитектура и знаменитый раздвижной потолок-купол сделали здание уникальным. В конструкции крыши предусматривались раздвижные механизмы, позволяющие открывать крышу. Это было сделано для того, чтоб показывать фильмы под открытым небом, такой своеобразный спецэффект. Благодаря яркому архитектурному образу и новаторским инженерным идеям кинотеатр стал в Москве знаковым, для того времени, местом [4]. В настоящие дни планируется провести реконструкцию здания и создать в нем Центр современного искусства.

Рис. 3 – Кинотеатр «Ударник», Москва, Россия, 1931 г. Архитектор Б.М. Иофан

Спортивно-гостиничный комплекс Небесный купол (Sport-hotel complex Sky Dome), построенный в 1989 году, в Торонто (Канада) (рис.4), является первым в мире уникальным спортивным сооружением с применением трансформируемых систем [5]. Его высота – 86 метров. Это огромный стадион, поле которого имеет площадь в 8 акров. В комплексе применяется архитектурная трансформация, позволяющая изменять внешнюю оболочку здания. Конструкция крыши имеет структуру купола, первая панель неподвижна, остальные три – подвижные, общая ширина купола в развернутом состоянии 209 м. Крыша весом 9 тысяч тонн раздвигается за 20 минут, создавая эффект восходящего солнца. Полифункциональный комплекс оснащен системой, позволяющей изменять расположение и количество зрительских мест, в соответствии с проводимыми мероприятиями – спортивными матчами, концертами и др. В состав комплекса входят: магазины, рестораны, 4-х звездочный отель с фитнесс-залом, рестораном и детским игровым центром.

Рис. 4. – Спортивно-гостиничный комплекс Sky Dome, г. Торонто, Канада, 1989 г., Арх. Р. Робби, М. Аллен