Анализируются прогрессивные тенденции в архитектуре, связанные с изменяемостью архитектурной формы в соответствии с требованиями общества. Рассматриваются примеры исторического и современного опыта создания изменяемых архитектурных объектов с использованием динамической адаптации архитектурного пространства к условиям среды обитания. Выявляются особенности динамического формообразования в архитектуре и приемы организации искусственной среды, использующие технологические инновации. Впервые анализируются данные патентной литературы. Для студентов архитектурно-строительных вузов и факультетов, для архитекторов и специалистов, работающих в данных областях архитектуры и строительства.

Предисловие
Введение

Глава 1. Образование архитектурной формы и принципы ее изменяемости
1.1. Приемы образования формы
1.2. Адаптация формы архитектурных объектов к среде обитания
1.3. Условия формирования изменяемых архитектурных объектов

Глава 2. Создание изменяемых архитектурных объектов
2.1. Исторический опыт и теоретические разработки
2.2. Современное проектирование и строительство
2.2.1. Жесткие кинематические системы
2.2.2. Гибкие кинематические системы
2.2.3. Динамобильные архитектурные объекты
2.3. Изобретательская практика и специальные области использования кинематических систем

Глава 3. Формообразование объектов альтернативной архитектуры
3.1. Биотектонические системы в архитектуре
3.2. Архитектура экстремальных условий обитания
3.3. Интегрированные экологические системы

Заключение

Иллюстрации
Исторический опыт и теоретические разработки изменяемых архитектурных объектов
Современное проектирование и строительство кинематических конструктивных систем
Проектирование и создание динамобильных архитектурных объектов
Изобретательская практика создания кинематических конструктивных систем
Изобретательская практика создания динамобильных архитектурных объектов
Специальные области использования кинематических принципов формирования архитектурных объектов
Биотектонические системы в альтернативной архитектуре
Архитектура экстремальных условий обитания
Интегрированные экологические системы в архитектуре

Приложение 1. Геометрическое формообразование архитектурных объектов
Приложение 2. Бионические формы в архитектуре и природное формообразование
Приложение 3. Атлас пневматических форм
Список литературы к приложению 3

Предметно-именной указатель
Список литературы

Предисловие

Настоящая книга написана в результате многолетней работы автора над проблемой формообразования в архитектуре с позиций статики и динамики архитектурной формы, частично представленной в книге «Архитектурная форма: статика и динамика» (М., 1995). Основное внимание уделено рассмотрению развивающихся тенденций в архитектуре, связанных с образованием архитектурной формы и ее изменяемостью в связи с оптимизацией искусственной среды обитания.

Несмотря на то, что вопросам теории и методологии архитектурной формы посвящен целый ряд специальных исследований, отличающихся различными точками зрения и видением проблемы, на сегодняшний день нет общего определения архитектурной формы как таковой. Книга не ставит целью раскрыть все противоречивые стороны этого сложного понятия, которое во всей проблематике теории и практики архитектуры занимает значительное место, оставив поле деятельности для ученых. Включая в название книги термин «формообразование», автор подразумевает исследование и анализ процессов, влияющих на образование формы в новых и развивающихся областях архитектуры.

В современных условиях существования сложных политических, экономических и социальных процессов, протекающих сегодня на локальном и глобальном уровнях, большое значение приобретает интеллектуальная ориентация, которая организует сумму знаний и умений и определяет связь архитектуры с более широкими процессами, формирующими искусственную среду. Поэтому оптимальное и эффективное решение может быть найдено только на основе полного понимания диалектической природы сил, которые сегодня эту среду формируют. Спустя время все также актуальны слова В. Гропиуса: «Мое понимание архитектора как координатора, задача которого состоит в соединении различных вопросов формообразования, технических, социальных и общественных проблем, которые встают в связи со зданиями... Я считаю, что новая архитектура должна преобладать в значительно более широкой сфере, чем та, к которой сегодня относится строительство. И от рассмотрения деталей мы должны переходить к более широкой и глубокой концепции архитектуры как одного большого общего целого» [«Пекинская хартия», XX конгресс MCA //«Информационный бюллетень», РААСН, специальный выпуск, 1999.].

Будущее архитектуры зависит от признания и усвоения достижений других дисциплин и профессий, в связи с этим архитекторы должны расширить сферу своей деятельности и компетенции, они должны активно участвовать в преобразовании общества. Для повышения уровня их архитектурного творчества необходимы нововведения на различных уровнях. Это не требует от архитекторов быть профессионалами, в равной степени обладающими всеми качествами (что невозможно), оно требует от них высоких профессиональных знаний, высокого философского мышления, позволяющего лучше решать встающие перед ними проблемы и развивать теорию.

При рассмотрении проблем архитектуры следует заниматься как анализом, так и синтезом. В связи с этим архитектурное образование должно расширять свою сферу путем установления открытой системы получения знаний. Цель — научить студента умению учиться, вести исследовательскую работу, уметь выражать свои мысли, заниматься организаторской деятельностью. Каждый изучающий архитектуру должен уметь расширять свой кругозор, использовать новые технологические достижения и вести созидательную работу на основе профессиональных знаний.

Долг архитектора — улучшать окружающую среду на нашей планете, где природные ресурсы ограничены. Расточительное отношение к природному и культурному достоянию мира грозит существованию человечества — не располагая достаточными знаниями об экосистеме, мы не владеем миром, в котором живем. Кризис окружающей среды угрожает самому существованию людей. Промышленная революция прошедшего столетия высвободила огромную человеческую энергию, однако был нанесен ущерб водным, воздушным и земельным ресурсам. Свобода архитектурной деятельности не может ни в коей мере служить оправданием социальной безответственности.

Новые материалы, конструкции и оборудование создают уникальные возможности для архитекторов XXI века, а современные средства коммуникаций способствуют установлению тесных контактов между различными культурами. Технологии изменяют традиционные отношения между человеком и природой, влияя на изменения существующих норм образа жизни и жизненных ценностей. Человечеству необходимо извлечь выгоды из технологии, избегая того вреда, который та способна причинить. Одной из основных задач в будущем является полное использование технологических инноваций, при выборе которых должны учитываться гуманистические, экологические, экономические и региональные аспекты.

Перечисленные выше некоторые положения «Пекинской хартии», представленной XX конгрессу MCA в Пекине в 1999 году, показывают, что стремительный поток социальных и культурных перемен раздвигает рамки архитектурной профессии и требует нового подхода к созданию искусственной среды и ее формообразованию. Острота проблемы состоит в том, что отсутствие до сих пор ясности и общей точки зрения на понятие архитектурной формы и, соответственно, на формообразование, вероятно, обусловлено односторонним подходом, предусматривающим только существующее положение дел без учета прогрессивных тенденций развития архитектуры.

С уважением относясь к исследованиям, посвященным вопросам формообразования в архитектуре, связанным, в основном, с анализом достойных восхищения образцов архитектуры в современном или историческим контексте, в настоящем учебнике сделана попытка выявления способов и приемов образования формы в архитектуре, которые практически не используются в современной практике. Поиск нового формообразующего потенциала проведен путем анализа принципов динамической адаптации архитектурных объектов и использования интегрированных экологических технологий, несущих в себе огромное богатство идей и позволяющих раскрыть потенциальные возможности архитектуры.

При написании учебника использованы данные отечественной и зарубежной литературы, переведенной автором. Впервые анализируются данные патентной литературы. Для удобства пользования предлагаемым материалом в Приложения вынесен графический материал со списком литературы, дающий дополнительную информацию о рассматриваемой проблеме. 

Введение

На протяжении тысячелетий статичность и неподвижность архитектурных объектов считались характерной особенностью развития архитектуры. Это обусловлено целым рядом причин и, в частности, тем, что общество, будучи постоянно изменяемой субстанцией, в своей массе консервативно (возможно, из-за боязни непредвиденности нового и желания постоянно иметь гарантированную стабильность жизни). В этих условиях архитекторы, как правило, пытались утвердиться в статичной монументальности зданий и сооружений, что создавало жесткие рамки их использования и крайне редко позволяло таким объектам реагировать на процессы развития общества. Отличительной чертой нашего времени является все возрастающая динамичность жизни общества, связанная с ускоренными темпами научно-технического прогресса, расширением географии деятельности людей, усилением миграции и подвижности населения и др., что влечет за собой изменения во всех сферах человеческой деятельности, в том числе и в архитектуре.

Для многих теоретиков архитектуры характерно преувеличение роли архитектуры в жизни общества, в связи с чем всегда наблюдалась тенденция решения ее противоречивых проблем в ущерб человеку, которому, как показала практика, легче приспособиться к окружающей среде, чем приспособить архитектурные объекты к изменениям, происходящим в обществе. Адаптация человеческих потребностей к окружающей среде состоит обычно в их приспособлении к статичным параметрам архитектурных объектов. Не умаляя значение архитектуры, можно напомнить, что она является только частью культуры, развитие которой определяется законами развития общества. Поэтому не обязательно люди должны приспосабливаться к статичным неизменяемым параметрам объектов архитектуры, скорее последние могли бы измениться в соответствии с требованиями времени. Рассматривая архитектуру как живой организм, чутко реагирующий на потребности людей, архитекторы как прошлого, так и настоящего приходят к выводу о необходимости понимания архитектуры как изменяющейся искусственной среды, приспособленной к динамическим процессам действительности и отвечающей потребностям общества.

Концепция адаптирующейся искусственной среды прослеживается на протяжении всей истории архитектуры: любое здание или сооружение должно адаптироваться в соответствующих природно-климатических и экономических условиях к удовлетворению определенных потребностей людей. Архитектурная форма объекта должна, как известно, соответствовать его функциональному назначению, которое может меняться значительно чаще, чем сам архитектурный объект. Поэтому функциональное старение зданий и сооружений, комплексов и городских образований происходит, как правило, значительно раньше их физического старения. В связи с этим адаптация архитектурных объектов к новым условиям более рациональна, так как отодвигает этап их моральной «смерти» и не влечет за собой дорогостоящие и трудоемкие работы, связанные с необходимостью реконструкции, перестройки или сноса объекта.

Использование адаптации архитектурных объектов к изменяющимся потребностям общества указывает на необходимость, особенно в современных условиях, в коренном изменении традиционных методов проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений. В связи с этим большое значение приобретает поиск и разработка более совершенной системы архитектурного проектирования, учитывающей изменения требований общества, что позволяет предусмотреть технические и композиционные возможности адаптации зданий к изменению их функции. Актуален поиск «объективной» архитектурной системы проектирования, которая может включать несколько этапов, например, на информационном уровне (анализ существующей информации, разработка основной технической идеи и задания на проектирование), на концептуальном (создание архитектурной концепции объекта, разработка общих принципов композиции и ее развития), на эволюционно-адаптивном (разработка объемно-планировочного решения с учетом эволюции функций) или на реабилитационно-конструктивном уровне (при непредусмотренной эволюцией функции), что позволяет учитывать все возможности изменения требований. В данном случае в архитектуре к трем пространственным измерениям прибавляется так называемое четвертое измерение — время.

Если с давних времен критерием качества здания считалась его полная устойчивость против воздействия времени и окружающей среды, т.е. долговечность, то сегодня качество должно реализовываться не за счет стабильности, а за счет изменяемости — как главного принципа построения архитектурного объекта. В этой связи одним из основных направлений в практике проектирования будущего является разработка гибких трансформируемых изменяемых объемно-планировочных и конструктивных систем. Тезис, всегда с упреком высказываемый в отношении использования временных изменяемых (мобильных или трансформируемых) структур, что «нет ничего более постоянного, чем временное», приобретает истинный смысл. В данном случае долговечность достигается именно временными средствами.

Таким образом, возникает возможность перехода от традиционной архитектуры к рациональной, т.е. оптимизации жилой среды за счет изменяемости, гибкости, подвижности архитектурной формы, где непрерывное во времени преобразование архитектурных объектов становится одним из видов их существования. Такой подход позволяет раскрыть потенциальные возможности архитектуры, а проблема создания искусственной среды обитания, приспособленной к изменяемым потребностям людей путем применения принципов динамической адаптации, переходит из концептуального аспекта в актуальный.

Все чаще предпринимаются попытки решить существующие в архитектуре проблемы с помощью динамических принципов формообразования. Эти вопросы привлекают внимание многих архитекторов как в нашей стране, так и за рубежом на различных уровнях: от доктрин, концепций, теоретических и экспериментальных проработок до патентных разработок и реальных проектов. Все это представляет ценнейший и интереснейший материал, так как наделение архитектуры подвижностью и гибкостью несет в себе богатство идей по динамической адаптации искусственной среды в соответствии с изменяющимися требованиями.

Несмотря на сравнительно небольшой хронологический период времени разработки предложений, широта палитры и разброс областей использования таких идей настолько велики *, а подходы к их решению настолько разнохарактерны и многоаспектны, что зачастую возникают трудности как в нахождении различий между ними, так и в объединении по определенным признакам. Кроме того, наличие большого количества односторонних позиций в подходе к этой интересной междисциплинарной проблеме (с точки зрения социологии, физиологии, техники, эстетики, бионики и т.д.) усиливает путаницу еще больше. Все это говорит о том, что в проведенных работах рассматривались отдельные вопросы такого сложного явления в архитектуре, как динамическая адаптация архитектурных объектов к условиям среды обитания. Отсутствие до сих пор сопоставительного анализа, оценки, проведения классификации и разработки общих принципов и подходов к решению этой проблемы свидетельствует о том, что область знаний о динамической адаптации архитектурных объектов находится на стадии становления, работы в этой области только начаты, а обобщающие исследования еще не появились. В предлагаемом учебнике сделана попытка восполнить этот пробел.

[От передвижных, сборно-разборных, трансформируемых, пневматических зданий, гибких и многоцелевых развивающихся систем, автономных космических, подводных, подземных и других комплексов, используемых в экстремальных условиях, до предложений биологической, тотально изменяющейся гипотетической архитектуры будущего, включающей кибернетически развивающиеся архитектурные и бионические самоорганизующиеся системы и биоструктуры, а также объекты, оперирующие иллюзией движения при изображении его статическими средствами (в концепциях, провозглашающих идею движения сущностью художественного образа).]

Задача настоящей книги — привлечь внимание студентов, архитекторов и специалистов смежных специальностей к потенциальным возможностям развития архитектурного формообразования, связанного с динамической адаптацией архитектурных объектов (на основе критического осмысления экспериментальных и практических разработок, связанных с адаптацией архитектурной формы путем использования динамических принципов, а также выявления наиболее рациональных способов их применения и определения тенденций их развития). С этой целью в книге систематизирован и обобщен прогрессивный опыт теоретических и концептуальных разработок, а также опыт проектирования и строительства архитектурных объектов, связанных с рассматриваемой проблемой, и, кроме того, впервые проанализированы данные патентной литературы, представлены экспериментальные проекты, наиболее полно удовлетворяющие требованиям адаптации.