Архитектурные
статьи



История древних армянских архитектурных сооружений в Иерусалиме

Биография и творчество великого архитектора Леон Баттиста Альберти

Филиппе Брунеллески,- кто Он?

Божественное вдохновение требует одиночества и размышления. В истории искусства Микеланджело






 
   

Функциональные основы архитектурного дизайна

  Мы живем в мире, свойства которого привычны: день сменяет ночь, в течение года меняются сезоны, вода может существовать в виде снега, движение воздуха обеспечивает круговорот воды в природе, ветер несет снежную пургу и дождь, существуют силы земного тяготения, предписывающие домам стоять вертикально и не ставить фарфоровую чашку на край стола.
А ведь свойства эти уникальны и обусловлены тем, что Земля, третья от Солнца планета, имеет размеры и скорость вращения, способствующие сохранению атмосферы, «нормальной» гравитации, чередованию сезонов, что диапазон смены температуры на ее поверхности обеспечивает преобладающее агрегатное состояние воды как жидкости — транспорта Жизни. Наличие Луны, вызывающей приливы и отливы, предопределило некогда выход живых существ из мирового океана на сушу, а широтные смены климата вынуждали животных, а впоследствии и человека, к миграциям и выработке приспособительных реакций. Если бы человек постоянно жил в благоприятных условиях и адаптировался к изменениям климата только на биологическом уровне, ему было бы достаточно набедренной повязки при отсутствии потребностей в построенном жилище. История отмечает неизменность образа жизни и отсутствие у людей тяги к его изменению в тех районах планеты, где постоянны продовольственные и климатические условия, например, в Центральной Африке. Однако в широтах, отдаленных от экватора, существует изменчивость климата — от засушливого и холодного к теплому и влажному в Северном полушарии с периодом в 1800—1900 лет, чему история человечества обязана то оледенениями, то всемирными потопами. В настоящее время начался период потепления, сопровождаемый ломкой климата и необычными явлениями природы.
Во время изменений климата людям приходилось сниматься с обжитых мест, и целые народы, гонимые холодом или зноем, перемещались на новые земли.
Переселяясь в места, другие по условиям жизни, люди научились создавать среду обитания, меньше зависимую от капризов природы. Кроме того, даже там, где климат и природные условия были вполне удовлетворительны, человек от простых укрытий вроде пещеры или дерева переходит к сооружению жилища, вид и образ которого определяется комфортными потребностями, доступной формой хозяйственной деятельности, а также наличными строительными материалами. В каждой местности, таким образом, формировался свой, локальный тип строений, на основе которого и сложилась зональная архитектура.
Отделение внутреннего пространства от внешнего решило две задачи: создание среды обитания с внутренним микроклиматом и обеспечение безопасности от внешних врагов, т.е. те задачи, которые при работе с интерьером мы определяем как физиологические и психологические.
Человеку удалось адаптироваться и к суровым условиям Севера, и к иссушающей жаре континентальной части материков — формы зональной архитектуры демонстрируют поразительную изобретательность и житейскую мудрость людей, сумевших достичь гармоничного единства всех аспектов своего бытия.
Жилище кочевников-оленеводов Крайнего Севера — это иглу, купол, сложенный из блоков снега, и чум — шатер из жердей, обтянутых шкурами. Основная функция этих сооружений — обеспечение укрытия от многодневных снежных буранов. Защиту от холода дает специальная одежда, парка, представляющая, по существу, скафандр. Одежда на Севере — это первый дом, иглу и чум — дом второй. Эта дифференциация целесообразна и по тем причинам, что обогреть интерьер чума до температуры + 15—20° не удастся, ибо его покрытие не защищает от холода, а настойчивость в поддержании большого огня (открытого, кстати) может привести к пожару. Если обогревать ледяной дом, иглу, то он попросту растает. Значит, к жилищу Севера и комфортным требованиям для этого края нужно подходить с другими мерками.
Таежное жилище — срубная изба — держит тепло за счет толщины бревен. Печи в избах большие, массивные; после топки они долго излучают тепло и позволяют поддерживать в помещении комфортную температуру. Это, в свою очередь, дает возможность дифференцировать одежду на домашнюю и уличную. Чтобы поддержать долгой зимой комфортную жизнь обитателей, людей и животных, северная усадьба целиком, вместе с хозяйственными помещениями, покрывается общей крышей.
В традициях северных стран, где климат мягче и в ненастные сезоны больше дождей, чем снега, возведение домов с высокой крутой крышей, на которой не задерживается вода. Кроме того, в условиях высокой плотности городской застройки дома тянутся вверх, а расположение соседних строений стена к стене позволяет экономить и тепло, и топливо.
Дома средней полосы, где в полную силу проявляют себя все сезоны, должны быть защищены от любых явлений природы: дождя, снега и ветра, жары и наводнений. Крыши здесь имеют широкий вынос и надежную гидроизоляцию. Стена, ориентированная на север, возводится глухой или с небольшими окнами. Основные помещения раскрываются на юг широкими проемами. Умеренное количество осадков позволяет отделить хозяйственные постройки от жилого дома. Полы помещений поднимают над грунтом на высоту, достаточную, чтобы избежать действия почвенной влаги. Для большей компактности и сохранения тепла дом нередко строят в два—три этажа.
Похожие по силуэту и функциональному делению внутреннего пространства жилища южных районов имеют свои особенности: они больше раскрыты на природу, к ним чаще пристроены веранды, террасы, входные галереи вдоль фасада, надворные постройки в виде навесов, уличные кухни — во всем сказывается мягкость климата, отсутствие противопоставления природе.
Традиционное народное жилище засушливых районов, как правило, обходится без скатной крыши, дома выглядят как простые глиняные коробки, окна в которых заменены зарешеченными подпотолочными отверстиями для вентиляции. Жилище нередко формируется в виде периметральных галерей, охватывающих сад с бассейном. Чтобы обеспечить максимум прохлады, такие дома развернуты галереями и входами на север.
Жилище необычайно жарких местностей Двуречья возводится с учетом обеспечения максимально возможной вентиляции, чаще с параболическими гипсокаркасными куполами над квадратным строением. Отверстие на вершине купола создает воздушную тягу, что несколько облегчает жизнь в перегретом интерьере. Чтобы ослабить действие солнца на перекрытие, его поверхность засевают травой, которая повышает теплообмен кровли и снижает его температуру. Этот прием впоследствии был использован при устройстве садов Семирамиды.
Дом прерий — жилище американских переселенцев — отличается легкостью конструкций и раскрытостью на природу. Там, где круглый год внешняя температура держится на уровне комнатной, нет необходимости в возведении теплозащитных конструкций — достаточно каркаса и легких стен-перегородок. Такой дом имеет рассредоточенную планировку с переходами и открытыми пространствами.
Кочевники Центральной Азии обитают в сборно-разборных юртах, перемещаемых вслед за стадами, перегоняемыми на новые сезонные пастбища. Каркас юрты состоит из решетчатых цилиндрических стен и жердевого конуса крыши. Жарким летом, когда главным для жилища является его вентиляция, юрта приобретает вытянутый вверх силуэт; зимой, когда важно сберечь тепло и увеличить вместимость жилища, юрта становится распластанной.
В процессе сезонных перемещений кочевники останавливаются на зимовку с южной стороны горного распадка — под прикрытием от северных ветров, где устанавливают деревянные домики-амбары. В походах используются палатки.
Жилище японских крестьян — такаюка, — по образу которого строились храмы и зернохранилища, представляет конструктивную систему, рассчитанную на противодействие сильным ветрам и тайфунам. Каркасный объем сооружений, поднятый стойками на платформу, покрыт тяжелой массивной крышей из рисовой соломы, опирающейся не столько на каркас, сколько на самостоятельные столбы, подпирающие коньковую балку крыши. Планировочно японское жилище формируется по модулю 180 х 90 см, равному размерам татами — циновки, настилаемой на пол. Как и в доме прерий, здесь ограждающие конструкции выполнены в виде легких перегородок.
Аналогично такаюке строится жилище с седловидной крышей на индонезийском острове Сулавеси. Эта крыша также имеет дополнительные столбы-опоры, завершающиеся рессорной конструкцией. В соответствии с условиями жаркого влажного климата высоко поднятый над землей пол этого жилища представляет жердевую, легко проветриваемую решетку.
В архитектуре древнего китайского жилища — полуземлянки — интерес представляет фонарь — надстройка для сквозного проветривания внутреннего пространства в жаркое время года и для удаления дыма от очага.
Наиболее известна в этом районе Земли сейсмоустойчивая конструкция деревянного строения с широким выносом «крылатой» крыши, обеспечивающей тень, отвод дождевой воды и аэродинамические качества, защищающие покрытие от сброса во время тайфунов. Эта «рессорная» конструкция, называемая доу-гун, составила конструктивную основу и источник художественной образности традиционной китайской архитектуры в зонах ее распространения.
Архитектура зон экстремального климата и суровых природных условий строится на основе сложившихся традиционных форм и современных технологических достижений.
Так, для архитектуры сейсмоопасных зон разработаны различные системы нейтрализации воздействия землетрясений, основным приемом которых является разрыв жесткой связи зданий с основанием посредством упругих прокладок, пружин и других амортизаторов.
Для зданий, возводимых в условиях Севера в зоне вечной мерзлоты, предусматриваются свои приемы отсечения потока тепла, идущего от зоны обитания к слою вечной мерзлоты, оттаивание которого грозит проседанием и разрушением строения. Пока самым надежным приемом считается установка здания на сваи.
Обобщая информацию по зональным типам жилища, можно сделать некоторые выводы о влиянии природных условий на тип и образ среды обитания.
1. Жилище, расположенное в местностях с неблагоприятными природными условиями, строится изолированным, компактным объемом; и наоборот, благоприятный, мягкий климат располагает к рассредоточенной форме сооружения, приближенной к природе и раскрытой на нее.
2. Местности с обильными атмосферными осадками стимулируют группировку жилых и хозяйственных помещений под общим «зонтом». Крыши домов в таких местностях имеют острый силуэт. А крыши южных засушливых районов делают очень пологими, с минимальным выносом карнизов; крышу как таковую могут не устанавливать вообще, а обмазанная известью кровля спасает здание от перегрева, отражая солнечные лучи.
3. В местах с чрезвычайно жарким климатом жилища снабжают вентиляционными шахтами или возводят над ними купола с отверстиями сверху для вытяжки.
4. В тропиках и субтропиках, а также в районах регулярных наводнений, дома ставят на сваи. Обитание в болотистых и постоянно подтопленных зонах (например, дельта реки Меконг) объясняет возникновение поселений на лодках.
5. В зонах экстремальных природных условий вырабатываются приемы архитектурно-конструктивных решений жилища, соответствующих обстоятельствам (сейсмика, вечная мерзлота, тайфуны и т.п.).
6. В архитектурном образе зонального сооружения его тектоника выявляется конструктивными и художественно-выразительными свойствами местных строительных материалов. Создавая среду обитания для семейной жизни, труда и отдыха с разной степенью изоляции от внешнего мира, человек стремится к обеспечению всесторонней комфортности пространства, уровень которой определяется в соответствии с показаниями чувственных рецепторов, персональными или обобщенными нормативами.
Общее впечатление микроклиматического комфорта складывается из благоприятных ощущений тепла, влажности, вентиляции, освещенности, звукоизоляции; лучше, если они вообще не фиксируются ощущениями. Нужно учитывать, что существуют различные сочетания параметров среды, удовлетворяющие разным условиям обитания. Например, в помещении для выполнения работы, не требующей физических нагрузок, оптимальный уровень температуры должен находиться в пределах 18—20°. При повышении и понижении температуры среды наступает физическое утомление, и работа не идет. Для тяжелых физических нагрузок благоприятна даже отрицательная температура среды. Относительная влажность воздуха 50—70% при нормальной комнатной температуре не замечается — это значит, что она находится в нормальных пределах. Повышение влажности сопутствующее понижению температуры воздуха дает ощущение сырости, понижение влажности и повышение температуры — сухости. Ощущение духоты, возникающее при высоких положительных температурах воздуха и влажности, снимается вентиляцией со скоростью движения воздуха около 50 м/мин. При относительно неподвижном воздухе комфортным представляется соотношение температуры + 22° и 80% влажности.
Объем усилий по поддержанию комфортного уровня температурно-влажностного режима (ТВР) помещений зависит от климатических параметров внешней среды и теплозащитных качеств наружных ограждающих конструкций.
Для обширной территории Российской Федерации разработано климатическое районирование, в соответствии с которым статистически фиксируются сезонные температуры районов, по которым производится теплофизический расчет: определяются материал и толщина наружных стен и количество тепла для поддержания необходимой температуры внутри помещений.
По карте климатического районирования РФ к I району относятся территории Сибири и Дальнего Востока между 50° и 70° северной широты, ко II району — европейская часть России на запад от Урала от 50° северной широты до Полярного круга, к III и IV — южная степная зона Причерноморья. Каждый район имеет свое «досье», суммирующее информацию по летним и зимним температурам, влажности, сезонной динамике ветров, глубине промерзания грунта, солнечной активности и т.д. Эти данные необходимы для решения вопросов о выборе места строительства, ориентации здания и его планировочной структуре, для определения прочностных и теплозащитных качеств конструкций и глубины заложения фундамента.


2