Особливості архітектури будівель вищих навчальних закладів із змінною геометрією

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Архітектура будівель вищих навчальних закладів формується під впливом багатьох факторів. Але функціональний фактор завжди був пріоритетним в проектуванні вищих шкіл. Проте саме функціональні вимоги до будівель вишів не є сталими. У залежності від завантаження студентами, від змін навчального процесу, вимог щодо технічного забезпечення, тощо змінюються потреби в приміщеннях та просторах різноманітного призначення. Архітекторам при проектуванні будівель вищих навчальних закладів все важче задовольнити вимоги щодо постійної переміни або корегування функціонального призначення того чи іншого приміщення, забезпечення оптимальних показників по вмістимості, інсоляції, енергетичному балансу. Таку ситуацію можуть виправити освітні будівлі зі змінною геометрією. У світі вже існують та проектуються нові будівлі зі змінною геометрією, проте відповідних досліджень щодо динамічної архітектури будівель та споруд вищих навчальних закладів є недостатньо.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Питання сучасної архітектури освітніх закладів висвітлені в наукових працях Черкеса Б., Лінди С., Проскурякова В., Куцевича В., Шулдан Л., Стоцька Р. Проблемами будівель із змінною геометрією займалися такі архітектори як Ле Корбюзьє (вілла Girasole в Італії, 1923 р., побудована інженером Анджело Инверніцці в 1929-1935 р.р.), Рольф Діш (Німеччина, вежа Heliotrop, 1994 р.), Бруно де Франко та Сержіу Сілка (житловий будинок Suite Vollard, Бразилія, 2001 р.), італієць Девід Фішер (проект башти Rotating Tower в Дубаї, ОАЕ, та башти в Москві, Росія)

Метою дослідження є аналіз світового досвіду проектування та спорудження будівель із змінною геометрією в контексті застосування такого досвіду в архітектурі будівель вищих навчальних закладів, визначення основних типів таких будівель, виокремлення головних факторів, які найбільше впливають на розвиток нових типів будівель вищих навчальних закладів із змінною геометрією та формулювання базових засад розвитку такої архітектури.

Першим, хто спроектував і збудував будинок, що обертається був архітектор Ле Корбюзьє (вілла Girasole в Італії, м. Верона, 1923 р.) Вілла Girasole стала першою в світі динамічною будівлею, здатною повертатися довкола вертикальної осі на 360 градусів. Метою такої трансформації в просторі було бажання забезпечити найкращу інсоляцію протягом світлового дня. Інша цікава будівля, яка обертається за сонцем, була споруджена поблизу м. Фрайбурга в Німеччині. Будинок, який запроектував архітектор Рольф Діш, був зведений у 1994 році і отримав назву Heliotrop (рис.1). Серед найсучасніших будівель із змінною геометрією слід відзначити Dynamic Tower - хмарочос, який споруджує італійська компанія Dynamic Architecture під керівництвом архітектора Девіда Фішера. Компанія розробила амбіційний проект першої у світі «будівлі в русі». в м. Дубаї (ОАЕ), (рис 2).

Поки що експериментальний будинок існує в єдиному екземплярі. В рухомій капсулі може проживати одна людина. Проте, головна родзинка в тому, що достатньо пройтись по вмонтованому барабану й інтер'єр будинку змінюється: де було ліжко, там стоїть стіл, а далі обертаючи будинок отримуємо крісло. Як бачимо, будівлі із змінною геометрією починають ставати дійсністю і мають чимало переваг в порівнянні з традиційними стаціонарними будівлями. Це, насамперед:

- гнучка функціональність приміщень та просторів;

- покращені інсоляційний та тепловий режими;

- шумозахист;

- захист від негоди;

- енергозаощадження та енерговиробництво;

- змінні в часі фасади будівлі, оригінальне естетичне сприйняття багатоповерхового будинку-вежі, надавши споруді вигляд ланцюжка ДНК. Вежа обертається довкола своєї вертикальної осі, створюючи при цьому особливий ефект (рис. 3,4). 20 -ти поверховий будинок вежа, названий Agora Garden, будується в місті Тайбей (Тайвань).

Рис. 1

будівля архітектор геометрія змінний

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

На рис. 5-7 зображено проекти інших веж в Дубаї, окремі поверхи яких обертаються довкола своєї осі.

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

Усі перелічені будівлі в своїй основі мають конструктивну схему з вертикальним стрижнем, довкола якого обертаються поверхи незалежно один від одного, або вся будівля в цілому. Проте, в університеті німецького міста Карлсруз створили Rollit - циліндричний будинок-капсулу, який обертається довкола горизонтальної осі. Метою такого обертання є зміна функції та дизайну інтер'єру за лічені хвилини (Рис. 8-11)

На сьогодні ще немає світового досвіду проектування та спорудження будівель вищих навчальних закладів із змінною геометрією. Проте університетські комплекси можуть значно розширити свої функціональні можливості при застосуванні під час проектування та будівництва конструктивних схем зі змінною геометрією, [3]. Нестабільна демографічна та міграційна ситуація в світі, а також швидкий науково-технічний прогрес спонукають архітекторів проектувати вищі навчальні заклади з максимальним ступенем просторової трансформації та високою варіабельністю в технічному оснащенні. Внутрішньооб'ємні трансформації приміщень та просторів не можуть повністю задовольнити мінливі вимоги навчального процесу. І тут у нагоді можуть стати конструктивні схеми із змінною геометрією будівлі загалом. З усіх можливих конструктивних схем необхідно виділити основні:

1. схема обертання всієї споруди загалом довкола вертикальної осі;

2. схема з вертикальним стрижнем і незалежно рухомими поверхами;

3. схема з горизонтальним стрижнем і рухомими секціями;

4. схема з стаціонарним каркасом і висувними об'ємами-просторами;

5. схема трансформації елементів фасадів;

6. комбінована схема.

Існує цілий ряд факторів, які суттєво впливають на вибір тієї чи іншої конструктивної схеми при проектуванні будівель вищих навчальних закладів із змінною геометрією. Слід виділити наступні головні фактори:

1. фактор функціонального призначення;

2. інсоляційний фактор;

3. кліматичний фактор;

4 фактор акустичного комфорту;

5. фактор енергетичних ресурсів;

6. фактор художньо-естетичного сприйняття;

Зміна функціонального призначення приміщень та просторів будівлі - це той фактор, який суттєво впливає на конфігурацію просторів і можливість їх динамічної зміни в площі та об'ємі за обмежений проміжок часу. Найкраще такі трансформації здійснювати за допомогою конструктивної схеми з стаціонарним каркасом та висувними об'ємами-просторами. На вибір конструктивної схеми, при якій уся будівля обертається довкола вертикальної осі, найбільше вплинув інсоляційний фактор. Обертання будівлі за сонцем або уникання сонця дозволяє прецензійно регулювати освітлення приміщень згідно існуючих норм протягом усього світлового дня. Кліматичний фактор та фактор акустичного комфорту диктують схему комбінованого типу, [1]. Адже чим більша можливість просторової трансформації будівлі, тим краще можна захиститися від перегріву, переохолодження, вітрового і снігового навантаження та різноманітних шкідливих шумів, [2]. Фактор енергетичних ресурсів спонукає проектантів до вибору конструктивної схеми з горизонтальним стрижнем і рухомими секціями револьверного типу. При даній схемі навчальні аудиторії-секції генерують електроенергію, використовуючи масу тіл слухачів-студентів. Програмне управління скеровує студентські потоки в ті аудиторії-секції, які знаходяться в найбільш оптимальному положенні для перетворення енергії земного тяжіння в електричну. І врешті фактор художньо-естетичного сприйняття як ніякий інший впливає на вибір конструктивної схеми з трансформацією фасадів.

Рисунки 9-11 ілюструють сучасні пошуки проектантів архітектури вищих навчальних закладів На рисунку 11 представлено проект медичного центру Колумбійського університету, розробленого спеціалістами американської архітектурної студії Diller Scofidio + Renfro.

Враховуючи існуючий досвід проектування та спорудження будівель із змінною геометрією, фактори, які впливають на вибір конструктивних схем та формування дизайну будівель вищих навчальних закладів,можна сформулювати базові засади розвитку архітектури будівель вищих навчальних закладів із змінною геометрією:

1. функціональна трансформація через зміну просторової структури будівлі, приміщення, простору;

2. кліматична та інсоляційна адаптація шляхом зміни геометрії об'ємів, фасадів та обертання будівлі;

3. регулювання рівня шумового навантаження шляхом обертання будівлі та зміною геометрії фасадів;

4. ефективне енерговиробництво через використання енергії сонця, вітру та земного тяжіння;

5. ефектність сприйняття динамічних будівель в художньо-естетичному аспекті.

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 11

Рис. 12

Література

1. Шемседінов Г. Мобільні будівлі з альтернативними джерелами енергозабезпечення // Строительство, материаловедение, машиностроение. Сб. науч. трудов. Вып. 32, ч. 2. - Дн-вск, ПГАСА, 2005. -С. 145.

2. Шулдан Л.О. Фактори, що впливають на ефективність споживання енергії будівлею. // Матеріали навчального семінару для керівників органів місцевої влади - Львів. Спілка громад «Енергоощадні міста», 2003, -С.52-56.

3. Карпенко П. Актуальность возведения небоскребов: проблемы и достижения // Перспективні напрямки проектування житлових та громадських будівель. - Київ, ЗНДІЕП, 2004. -С. 29-34.

4. Завойский А.К. Повышение теплозащиты внешних ограждающих конструкций. БУ, №6, 2001, -С.29-30.

Размещено на Allbest.ru