Математические методы организации пространственной структуры города
Определение явных и латентных элементов и механизмов развития города. Изучение истории взаимодействия математического знания с градостроительной наукой. Разработка математической модели городской структуры для оценки свободных от застройки территорий.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | автореферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.07.2013 |
| Размер файла | 36,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
6
Размещено на http://www.allbest.ru/
1
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Уральская государственная архитектурно-художественная академия
АВТОРЕФЕРАТ
на соискание академической степени
магистра архитектуры
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ГОРОДА
Направление 521700 Архитектура
Специализация 521701 - Теория и история архитектуры
Витюк Екатерина Юрьевна
Екатеринбург 2008
Общая характеристика работы
Актуальность исследования. Устойчивая тенденция к росту и ускоряющиеся темпы урбанизации превращают крупные города в плотно застроенные образования, сложные для восприятия и ориентации в них. В мегаполисах процесс развития и приобретения новых городских функций достигает колоссальных размеров и протекает с огромной скоростью. В результате происходящих метаморфоз город превращается в трудно регулируемый организм, где заполнение пространств основано на искусственных включениях элементов в ткань.
Таким образом, в сложившейся ситуации возникает необходимость в радикальных методах градоформирования, позволяющих рационально использовать территории под застройку с учетом всех влияющих на нее факторов. На данный момент прослеживается тенденция ориентирования многих научных работ, посвященных вопросам градостроительства, на поиск новых методов анализа и регулирования развития городской структуры, для чего делают попытки привлечь смежные науки к решению существующих и возможных в дальнейшем градостроительных задач.
Одним из эффективных средств разрешения возникшей проблемы является математика - наука, с древних времен сопутствующая градостроительной. Применяя математические средства и методы для организации городского пространства, можно упорядочить и классифицировать элементы, составляющие исследуемый объект, выявить и проанализировать их взаимосвязи, степень влияния друг на друга. Другими словами, конструктивный характер математики может быть применен для систематизации накопленных эмпирических знаний о формировании города, прогнозирования и оптимизации его дальнейшего развития.
Стоит отметить, что математические методы в последнее время активно проникают в различные сферы человеческой деятельности, в том числе происходит математизация наук, связанная со стремительным ростом интереса к междисциплинарному направлению поиска новых идей и концепций, с возрастающими темпами развития и расширениями границ каждой конкретной науки, а также с экспансией самой математики. Ее применение оказывается удивительно плодотворным, поскольку, используя ее опыт, можно аккумулировать и систематизировать знания любой практической деятельности человека. Поэтому вопрос применения математических методов в градостроительстве актуален и требует тщательного изучения.
Теоретической базой исследования послужили работы, раскрывающие некоторые аспекты оптимизации городской структуры с использованием математических методов и моделей.
Уровень разработки темы. Предлагаемая тема носит междисциплинарный характер. На данный момент существует большое количество исследований, касающихся каждой из этих областей:
- изучению объекта исследования - структуре исторического города - посвящен ряд научных работ, статей, монографий таких авторов, как Гутнов А.Э., Иконников А.В., Пискунов В.А., Смоляр И.М., Алексеев Ю.В. и др.;
- изучению механизмов математики посвящены работы Германа Вейля, Пойа Д., Пидоу Д., Рыбакова А.Н., трактаты Декарта, Фреге и др.;
- вопросы использования математических моделей в градостроительстве раскрыты в работах таких теоретиков архитектуры, как Гутнова А.Э. (описание существующих математических моделей), Пьера Мерлена (количественные модели), Фридмана И. и Зейтуна Ж. (вопросы комбинаторики), Сосновского В.А. и др.
В результате изучения литературных источников выяснилось, что спектр работ по вопросу использования математических методов в градостроительстве достаточно обширен. Однако в раскрытии данной темы большинство из них опирается на узкоспециализированные знания частных научных теорий либо не позволяет увидеть глубокую суть направления исследований.
Междисциплинарный характер рассматриваемой проблемы требует формирования терминологической базы, которая значительно упростит дальнейшие исследования, но каких-либо ее аналогов выявлено не было.
Существующие математические модели включают в себя лишь те элементы и процессы, которые допускают числовое (количественное) выражение, хотя математика имеет в арсенале более эффективные методы описания и анализа объектов и явлений, а также позволяет абстрагироваться от конкретного предмета исследования, выделяя лишь его существенные свойства и характеристики; формализация способна заменять объекты реальности набором символов некоторого искусственного языка. Это свойство математики в контексте градостроительства не раскрыто.
Целью данного исследования является анализ проблем организации пространственной структуры города на современном этапе с последующей разработкой оптимальной модели городской структуры.
Задачи.
1. Выделить явные и латентные элементы и механизмы развития города.
2. Исследовать исторический аспект взаимодействия математического знания с градостроительной наукой.
3. Создать новый понятийный аппарат, на базе которого в дальнейшем будет произведена формализация градостроительной науки.
4. Разработать алгоритм - математическую модель анализа городской структуры с учетом вех факторов, оказывающих на нее влияние.
5. Выявить функциональный потенциал свободных от застройки территорий и варианты их заполнения.
6. Разработать экспериментальный демонстрационный проект нового района города на основе предложенной математической модели.
Объект исследования: структура исторического города.
Предмет исследования: принципы оптимизации развития городской структуры с использованием математических методов.
Границы исследования можно определить научными рамками основных методов, применяемых в диссертации: математического, комплексного, лингвистического.
Методика исследования:
- историко-генетический анализ,
- литературный анализ,
- графоаналитический метод,
- моделирование.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые сделана попытка формирования пространственной структуры города с помощью методов математики. Ранее использовалась только узкая область данной науки - математическое моделирование. Данная работа базируется на стыке различных областей науки - градостроительства (фактографический материал формирования структуры города) и математики (математические механизмы анализа и систематизации данных, постановки и решения задачи). Механизмы развития города выявляются с помощью межнаучного подхода, который позволяет учитывать весь спектр факторов (явных и латентных), влияющих на формирование городской структуры.
Практическая ценность исследования заключается в том, что, выявив скрытые механизмы развития городской инфраструктуры и степень влияния на развитие города различных ее инвариантов, возможно контролировать и прогнозировать изменения пространственной структуры города, возникновение новых центров концентрации населения, предугадывать развитие транспортной сети с наибольшей долей вероятности, благодаря чему возрастает качество городской среды. Данная работа расширяет понятие математического метода, разъясняя его принципы и подходы, которые дают возможность иначе взглянуть на проблемы мегаполисов, что позволяет структурировать процессы развития города и использовать предложенную методику в практической деятельности архитектора.
Гипотеза: исторический город является многослойной структурой - трехмерной матрицей, интегрирующей разобщенные элементы и лакуны и обладающей внутренними скрытыми механизмами самоорганизации и саморазвития, которые можно выявить с помощью математических методов.
На защиту выносится: математические подходы при градостроительном проектировании, алгоритм предпроектного анализа градостроительной ситуации, модель пространственной структуры города.
Апробация работы.
С научными докладами, основанными на раскрытии основных проблем, положений и методов исследования, автор принимала участие:
- в межвузовской конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы архитектуры и дизайна», проходившей 5, 6, 7 апреля 2006 года в УралГАХА;
- в выездной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы архитектуры и дизайна», проходившей 14, 15, 16 апреля 2006 года.
По данной теме автором сделано 5 публикаций в различных изданиях.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из Введения, трех Глав, Заключения, Библиографического списка из 80 наименований, трех Приложения, изложена на 167 страницах.
градостроительство математическая модель застройка территория
Содержание и основные положения работы
Во Введении определяется актуальность выбранной темы, раскрывается уровень разработки проблемы, формулируются цель, задачи и методы исследования, устанавливаются его границы, обосновывается научная новизна и практическая ценность работы.
Первая глава «Математические методы постановки и решения градостроительных задач» состоит из трех параграфов: 1) математизация градостроительной науки; 2) постановка градостроительной задачи и методы ее решения; 3) апробация математических методов проектирования на примере центрального участка города Екатеринбурга. В ней раскрывается вопрос математизации градостроительной науки с целью выявления скрытых механизмов развития городской структуры, предложены математические методы формирования пространства города, а также разработана модель-алгоритм анализа существующей городской ситуации. Представлены способы применения математических методов в практической деятельности архитектора, приведены примеры экспериментальных проектных решений конкретных участков, основанные на предложенной модели-алгоритме.
Математические методы в последнее время активно проникают в различные сферы человеческой деятельности, в том числе происходит математизация наук, связанная с возрастающими темпами развития и расширениями границ каждой конкретной науки, а также с расширением границ самой математики. Ее применение оказывается удивительно плодотворным, поскольку, используя ее опыт, возможно аккумулировать и систематизировать знания любой практической деятельности человека.
Математика позволяет абстрагироваться от конкретного объекта исследования, выделяя лишь его существенные свойства и количественные характеристики.
В процессе математизации наук в основном используются три метода: математическое моделирование, формализация и аксиоматизация. Математический метод позволяет любую проблему представить в виде задачи, определить ее данные и неизвестные, сформировать алгоритм решения, получить на его основании определенные выводы. Математизация представляет собой достаточно сложный процесс, который может привести как к положительному, так и к отрицательному результату.
Математизация обладает способностью находить новые факты несмотря на степень изученности какого-либо явления или объекта. «Пропуская» полученные данные некоторой области знаний (в том числе градостроительства) через математику, можно получить иные их значения, скрытые ранее способы применения (или абсолютно другие); либо по-другому «заиграют» связи между ними, изменив свое качество. Таким образом, формализация градостроительства как один из методов математизации позволит иначе взглянуть на проблему развития современного города, то есть даст возможность четко и правильно сформулировать ее как задачу, оценить корректность условия, определить известные и неизвестные, сформировать алгоритм решения. Важным шагом этого действия является создание соответствующего понятийного аппарата, отображающего градостроительные определения и явления, а также результаты мышления в точных понятиях или формулах. Это позволит элементы объективной реальности (города) представить в виде объектов математики, но при формализации необходимо внимательно отнестись к взаимосвязям «переводимых» элементов, сохраняя их значение и качество.
Проблемы градостроительства носят междисциплинарный характер, поэтому количество факторов, влияющих на организацию структуры города, огромно. В связи с этим при создании модели происходит частичная утрата информации, из-за чего, в свою очередь, анализ получается неполным с большой вероятностью ошибки. Город заключает в себе большое количество исходной неопределенной информации. Он является сложной динамической системой, характеризующейся стремлением к самоорганизации и саморазвитию. Из сказанного можно сделать вывод о том, что для описания и исследования таких многоэлементных объектов как полис и расширения границ градостроительства следует применять систему моделей и методов.
Поскольку город является многоэлементным организмом, необходимо выделить основные его составляющие - инварианты. Например, с точки зрения функций города, можно определить и обозначить с помощью букв следующие компоненты:
|
A - жилье |
C - производство |
О - общественные сооружения |
|
|
B - торговля |
D - обучение |
F - рекреационные зоны |
|
|
E - развлечение |
G- обслуживание |
Тогда формулу полноценного пространства городской среды с точки зрения функции можно записать так:
R =(A·х1+B·х2+C·х3+D·х4+E·х5+F·х6+G·х7)·F
где х = f(w, h, к, v, t, m, s, q, е, p, i, с)
w - характер эксплуатации (постоянный, временный, сезонный), h - этажность (малоэтажное, средней этажности, многоэтажное, высотное), к - конструктивное решение, v - объемно-пространственное решение, t - частота спроса (повседневная, периодическая, эпизодическая), m - материалы ограждающих конструкций, s - площадь застройки, q - экономическая выгодность, е - эстетическая ценность, p - эффективность использования (рациональность, многофункциональность), i - транспортная инфраструктура, с - стоимость земли. В качестве примера рассмотрим участок улицы Куйбышева в границах улиц 8 Марта - Белинского. Данная территория претендует на роль делового центра, что становится очевидным из анализа её функциональной насыщенности и пространственного положения. Если упростить объект изучения, т.е. абстрагировать, тогда формулу участка можно записать следующим образом:
R = (B·х2+ C·х3+D·х4+E·х5+F·х6+G·х7+Х)·F,
где Х - пустующие участки, которые необходимо насытить какими-то функциями для получения полноценного пространства. Символ «С», означающий «производство», на данной территории «кодирует» офисы различных организаций, фирм, правительственные учреждения, поскольку «деловая» сфера деятельности также является «производством», т.е. местом приложения труда.
Другими словами, инвариантами изучаемого пространства являются следующие объекты: объемы зданий, рекреационные зоны, инженерные коммуникации, транспортные артерии.
Каждый инвариант объекта представляет собой более простую задачу, которая является составной частью изначальной проблемы.
Выделив их и применив метод изоляции, заключающийся в том, что интересующая в данный момент деталь (задача, часть задачи, часть условия) «изымается» из «окружения», т.е. рассматривается отдельно, без учета влияния внешних воздействий (других данных, условий, задач), можно решать каждый отдельно, а затем, применив комбинацию и перегруппировку, вновь объединить, что позволит получить решение проблемы в целом или «даст толчок» к последующим рассуждениям.
Иначе говоря, такой подход к решению задачи дает возможность рассмотреть её с разных позиций, благодаря чему «эволюционирует» (развивается, изменяется) отношение к задаче, меняется ее восприятие.
Выделим такой элемент поставленной задачи, как транспортные артерии. В результате анализа участка можно сделать вывод о том, что данную территорию обслуживают все виды городского транспорта: трамвай, троллейбус, автобус, метро, маршрутные такси. Плотность автомобильного потока также высока.
Эти эмпирические данные иначе можно назвать условием задачи, известными. Предположение о том, что исследуемый объект может стать деловым центром, является латентным (скрытым) условием, поскольку оно косвенно влияет на дальнейшее развитие сложившейся транспортной сети.
Полученные данные свидетельствуют о необходимости развития магистрали на данном участке.
Таким образом, на данном этапе решения было применено абстрагирование для «упрощения» объекта исследования, изоляция для выделения более простой задачи, были выявлены необходимые параметры, которые составляют предмет дальнейшего исследования, и существенные взаимоотношения между этими параметрами. Следующий шаг - это поиск необходимого математического аппарата для описания полученных элементов, т.е. формализация, подбор аналогичных задач или алгоритмов решения. Другими словами, необходимо предложить варианты развития улицы Куйбышева на исследуемой территории, используя накопленные знания в этой области науки. Решением могут быть такие варианты, как: увеличение количества полос за счет расширения дороги или выноса с данной территории трамвайной линии, а также за счет использования многоуровневости пространства, т.е. создания тоннеля или эстакады. Посредством проведения экономических расчетов из предложенных решений выделяется оптимальный. Оставшиеся задачи решаются аналогично.
Если вновь обратиться к основной проблеме, можно заметить, что из формулы функциональной насыщенности участка «выпал» элемент «А» - жилье, что можно объяснить высокой плотностью застройки данной территории и «функциональной ролью» деловой центр. Очевидно, что для получения полноценного пространства необходимо его «вернуть». Учитывая известные и латентные данные, можно предложить следующее решение. Поскольку плотность застройки данной территории и концентрация населения высоки, имеет смысл говорить о возведении на пустующих пространствах Х высотных зданий (небоскребов), которые позволили бы создать дополнительные жилые, торговые и офисные площади, а также приняли на себя роль высотных доминант, фиксирующих центр города. Дополнительным положительным моментом такого решения (находящимся в латентной форме) является возможность «оттенить» объем телевизионной башни. Тогда формула приобретет исходный вид:
R =(A·х1+B·х2+C·х3+D·х4+E·х5+F·х6+G·х7)·F.
Из всего вышесказанного становится очевидной необходимость применения математических методов, способных упорядочить и классифицировать элементы, составляющие исследуемый объект, выявить и проанализировать их взаимосвязи, степень влияния друг на друга, для решения градостроительных задач, существующих на данный момент и возможных в будущем.
Результатом данной главы стало выведение рекомендаций по применению предложенных методов в практической деятельности архитектора с примерами их использования при реальном проектировании и алгоритм анализа существующей городской среды.
Во второй главе «Математический подход к изучению структуры города», состоящей из двух параграфов: 1) элементы идеальной структуры города; 2) основные типы развития планировочной структуры идеального города, выявлены основные элементы - инварианты города «в чистом виде», их взаимосвязи и степень воздействия на формирование городской среды; произведена классификация явных и латентных факторов, влияющих на городскую структуру и ее дальнейшее развитие, а также на основе графоаналитического метода создана таблица структур «идеальных» городов с разделением их на виды и возможные варианты развития и с разработкой общей модели городского пространства каждого типа.
Город в широком смысле может быть определен как место компактного проживания людей, удовлетворяющее потребности человека в обеспечении жизнедеятельности, безопасности, коммуникации и развитии личности на основе общности культурных, социальных, национальных и прочих интересов. Важной причиной возникновения полисов является то, что концентрация различных ресурсов в одном месте позволяет добиться более эффективных результатов и обеспечить жизнедеятельность многих людей.
Город - это сложная система, состоящая из большого числа элементов с множеством связей, функций и значений, к тому же она подвержена влиянию многочисленных факторов внешней среды, изменяющихся во времени. Довольно трудно описать подобный объект так, чтобы учесть все его составляющие звенья и их отношения между собой. В связи с этим имеет смысл воспользоваться методом изоляции, суть которого была изложена в первой главе, с целью «упрощения» поставленной задачи. Иначе говоря, для того, чтобы изучить город, необходимо на время исключить из условия способные к сравнительно быстрым изменениям факторы, оказывающие на него сильное воздействие, такие как: экономика, политика, человек, природа, оставив лишь функцию и инфраструктуру. Результатом данной процедуры изоляции являются многочисленные концепции «идеальных» городов, представленных в работе в количестве 46 шт. для последующего выделения инвариантов их структур и выведения теорем, декларируемых авторами проектов. Архитектор представлял свою идею «в чистом виде», т.е. не обременял ее факторами изменения внешнего мира с течением времени. Такие разработки содержат в себе информацию об основных постоянных составляющих города, поэтому анализ «идеальных городов» позволит ответить на ряд таких вопросов, как: из чего состоит город; как и почему изменяется город; можно ли контролировать и предсказывать его развитие; как создать современный идеальный город и т.д.
«Идеальные» города были разбиты на группы в соответствии с основной концепцией, заложенной автором того или иного проекта: город-крепость (звездообразные города), город-утопия (идеальные города, создаваемые в литературных произведениях), город-сад, просторный город, индустриальный город (город-завод), линейный город (ленточный город), город будущего (градостроительные концепции развития и роста городов, возникшие в начале ХХ века), город-модуль, метаболический город, новый город (градостроительные концепции и проекты по реорганизации существующих городских территорий).
Вследствие анализа их структур становится ясно, что определяющим фактором формирования той или иной транспортной системы, функционального зонирования, геометрической конфигурации является индивидуальное восприятие конкретного человека - автора проекта - городской среды, т.е. его видение недостатков и достоинств реального города и попытка создать оптимальное решение, прежде всего, для него самого. Архитектор, в свою очередь, подвержен влиянию заказчиков, потребителей конечного продукта - горожан; экономических, политических, социокультурных условий, климатических особенностей и традиций региона, где он родился и жил, и других аспектов, повлиявших на формирование его индивидуальности.
Стоит отметить, что влияние внешних обстоятельств (потребности общества, политика страны, географическое положение и т.п.) стало причиной появления схожих градостроительных решений не только в рамках одного периода конкретной страны, но и на различных исторических этапах развития многих государств, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.
Так, исследуя модели «идеальных» городов, можно проследить, как эволюционировало отношение человека к городу, к окружающей среде, обществу. Например, первые «идеальные» города в основе своей содержали идею замкнутости, компактности и равноудаленности границ полиса от его центра, что напрямую было связано с необходимостью обороняться, «закрываться» от внешнего опасного мира. Модели XIX - нач.XX в. отличаются возможностью города к бесконечному увеличению своих границ, большими площадями, появлению полицентричных композиций, городов-спутников и т.д., что свидетельствует о совершенно иной позиции по отношению к миру. Также XIX век интересен появлением проектов «город-сад», из чего следует вывод о появлении интереса к окружающей среде, о попытках внедрения природных элементов в городскую среду.
Группы концепций идеальных городов были проанализированы с определением причин их возникновения, достоинств и недостатков концепций. Результаты отражены в таблице «Эволюция концепций идеального города».
На основе созданной таблицы были выведены четыре возможных варианта развития структуры города: 1 - город, достигая оптимальных размеров, прекращает свое территориальное развитие (город-константа, город в себе); 2 - город развивается за счет близлежащих земель, т.е. расширяется (город-захватчик, полицентричный город); 3 - модульное развитие города, т.е. возникновение городов (районов) - спутников (город-модуль, город-спутник, город-мозаика); 4 - различные сочетание предыдущих трех вариантов.
Интересным фактом является то, что многие авторы закладывали в основу своих концепций одни и те же градостроительные теоремы - утверждение, имеющее форму устного или письменного высказывания либо графического изображения, которое требует логического доказательства. Их истинность архитекторы доказывали на основе экспериментального проектирования, других теорем и аксиом, что позволяет сделать вывод об относительной неоспоримости данных утверждений на основании их доказанности эмпирическим путем для различных периодов развития градостроительства. Таким образом, можно говорить о возможной аксиоматизации данных суждений.
Основными результатами данной главы являются выделенные элементы «идеального» города с их классификацией и созданием аналитических таблиц: «Эволюция концепций идеального города», «Модели территориального развития города».
В третьей главе «Перспективы использования математических методов в развитии пространственной структуры современного города», состоящей из трех параграфов: 1) элементы современного города; 2) явные и латентные механизмы формирования пространственной структуры современного города (на примере Екатеринбурга); 3) модель структуры современного города.
Современный город есть наисложнейшая форма градостроительной задачи. В ее основе находятся те же элементы, что и в идеальном городе. Однако составляющие реального города находятся в постоянном движении, т.е. изменяются с течением времени. К тому же эти элементы находятся под воздействием внешних сил, что является одним из главных отличий между идеальным полисом, застывшим в одном состоянии, и реальным городом. Доказательством этого утверждения может служить развитие города Екатеринбурга, показанное в таблице «Территориальное развитие города Екатеринбурга». В ней представлен результат анализа изменения генерального плана города в течение временного отрезка с 1723 по 2003 годы с кратким описанием процессов, повлиявших на формирование Екатеринбурга, и сопоставлением с моделью территориального развития.
Необходимо понимать, что городская структура состоит из множества элементов, которые способны к изменениям, как вызывающим модификации системы целиком либо частично, так и не влияющим на другие части и на структуру в целом. Также стоит отметить, что элементы конкретного города могут носить индивидуальный неповторимый характер. Происходит это по следующим причинам:
- наличие «…архетипического образа национальных мест для этнических групп, проживающих на территории города…» 48, С.24;
- направление исторического вектора развития, определяемого менталитетом населения;
- потребность в новых кодах визуальных ценностей (по В.Гроппиусу);
- отражение прогресса с учетом традиций конкретной местности;
- особенности природной среды;
- динамика развития города (соотношение экономических возможностей и человеческих ресурсов);
- индивидуальность проектировщика.
Таким образом, становится ясно, почему одни и те же элементы могут иметь разные характеристики. Однако структуры, в состав которых входят противоположные по виду и свойствам элементы, могут быть похожи друг на друга.
Поскольку город относится к сложным социально-экономическим системам с множеством прямых и обратных связей, градостроительные задачи оказываются перенасыщенными различными данными и условиями. Это, несомненно, ограничивает фантазию индивидуума, поскольку на него сразу «выливается» поток информации. Именно поэтому необходимо обратиться к математике, где существуют такие методы работы с данными как изоляция, последовательный охват неизвестных, комбинация, пополнение и перегруппировка, позволяющие постепенно добавлять информацию в поставленную задачу. Тем самым мы даем архитектору возможность полностью «раскрыться», самовыразиться в его работе.
Для апробации метода постепенного усложнения проектной задачи, основанного на математических методах обработки данных, был проведен эксперимент с участием студентов факультета «Архитектура» шестого года обучения. Эксперимент состоял из двух основных этапов и аналитической части. В качестве изучаемого участка была принята территория завода Уралмаш и прилежащих жилых районов. Такой выбор объясняется тем, что в данный момент ведется разработка программы по выносу промышленных предприятий за черту города.
Результатом эксперимента стали 14 работ, демонстрирующих процесс трансформации абстрактного изображения в эскизное решение градостроительного проекта. Таким образом, постепенное усложнение задачи позволяет полностью задействовать знания архитектора в сочетании с его творческим потенциалом. Данный метод предоставляет возможность зодчему создать интуитивное изображение - композицию, основанную на ощущении прекрасного, а затем развить её до конкретного проектного решения, подкрепленного доказательной базой из логических рассуждений.
Эксперимент еще раз подтвердил утверждение о том, что город - сложносоставной объект, являющийся результатом взаимодействия множества простейших его элементов - инвариантов, которые определяют его типологию, структуру, композицию. Из этого становится ясно, что выделение таких деталей и их классификация, определение взаимосвязей и степени значимости позволит корректировать городскую среду на любом этапе развития.
В результате всех проведенных изысканий стало возможным выведение модели структуры современного города.
Становление абсолютно любого объекта начинается с возникновения потребностей в этом объекте. Таким образом, в основе формирования городской среды находятся требования заинтересованных сторон, т.е. совокупность потребностей и желаний жителей города, туристов, инвесторов и администрации, которые должны быть учтены и удовлетворены в процессе формирования и развития города. Значит, результатом формирования городской среды должно быть удовлетворение требований заинтересованных сторон. Изменение требований стимулирует процесс обновления архитектурного пространства, т.е. провоцирует постоянное движение, замкнутость цикла модели.
Выявленные в процессе работы элементы города, присущие любому полису, следует определить как инвариантное ядро города. В зависимости от внешних и внутренних условий и требований потребителей сооружения используются во всевозможных направлениях и приобретают различные функции, основными из которых являются производство, жильё и досуг. Все эти объекты и их функциональное назначение подвержены влиянию механизмов развития городской среды. Результатом данного процесса является городская среда со всеми ее многообразными элементами.
Однако любой объект подвержен старению, физическому или моральному. Поэтому городская среда требует постоянного контроля развития, грамотного руководства всеми протекающими в ней процессами и улучшения качества. Совокупность всех перечисленных факторов в результате образует модель структуры города
Итогом данной главы являются результаты эксперимента по применению метода постепенного усложнения градостроительной задачи, модель структуры современного города и классификация ее составляющих.
Основные результаты и выводы исследования
1. Разработан математический метод постановки и решения градостроительных задач и предложен алгоритм анализа городской структуры.
2. Сформирован понятийный аппарат, позволяющий заменить объекты реальности и их взаимосвязи набором символов с целью абстрагирования и упрощения работы с ними, а также для выявления скрытых воздействий элементов друг на друга.
3. В результате сравнительного анализа были выявлены устойчивые элементы - инварианты структуры «идеального» города.
4. На основе графоаналитического метода создана аналитическая таблица с классификацией «идеальных» городов по функциональным типам с выведением обобщенной модели развития для каждого.
5. Выявлены инварианты структуры современного города с характеристикой их взаимосвязей и определением степени влияния на дальнейшее развитие полиса.
6. Разработан экспериментальный демонстрационный проект с целью апробации предложенной методики в практической деятельности архитектора.
Основные публикации по теме диссертации
1. Витюк Е.Ю. Рекомендации к использованию свободных пространств города на примере Екатеринбурга Электронный ресурс / Е.Ю.Витюк // Известия вузов. Архитектон. - 2005. - №10. - Режим доступа: http: //archvuz.ru/ magazine/Numbers/ 2005_04/template_article?ar=TA/ta5
2. Витюк Е.Ю. Оптимальная модель пространственной структуры города (тезисы) Электронный ресурс / Е.Ю.Витюк // Известия вузов. Архитектон. - 2006. - №16. - Режим доступа: http: //archvuz.ru/ magazine/Numbers/ 2006_04/template_article?ar=TA/ta5
3. Витюк Е.Ю. Математические методы в градостроительстве Электронный ресурс / Е.Ю.Витюк // Известия вузов. Архитектон. - 2006. - №16. - Режим доступа: http://archvuz.ru/magazine/Numbers/2006_04/ template_article?ar =TA/ta71
4. Витюк Е.Ю. Применение математических методов обработки информации в градостроительстве (на примере транспортных задач) / Е.Ю. Витюк// Вестник Томского государственного архит.-строит.ун-та. - 2007. -№2. - С.36-43 (издание рекомендовано ВАК)
5. Витюк Е.Ю. Синергетический подход к градостроительству (тезисы) Электронный ресурс / Е.Ю.Витюк // Известия вузов. Архитектон. - 2007. - №19. - Режим доступа: http://archvuz.ru/magazine/Numbers/2007_3/ template_article?ar =TA/ta6
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ основных факторов, оказавших влияние на формирование пространственной организации Москвы. Изменение плотности жилой застройки, запланированное Генеральным планом города. Рекомендации по повышению эффективности системы градорегулирования города.
диссертация [10,8 M], добавлен 22.01.2016Типология планировочной структуры городов: компактный тип, расчлененный, рассредоточенный, линейный. Основные элементы города. Сущность градостроительных принципов и требований, методы организации системы улиц. Отрицательные тенденции застройки городов.
реферат [28,8 K], добавлен 12.12.2010Понятие городской инфраструктуры и ее место при проектировании и планировке города. Состав городской инфраструктуры и направления взаимодействия ее основных элементов, определение проблем и перспектив, главных факторов развития, современные тенденции.
контрольная работа [35,3 K], добавлен 17.03.2013Существующее состояние рекреационных территорий и предпосылки, влияющие на их функционирование и сохранение в пространственной структуре города. Эколого-градостроительные концепции проектирования парковых зон. Модели планировочной структуры парков.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.06.2011Изучение нормативно-правовых основ градостроительной деятельности города Сургут, ее анализ и направления реализации. Выявление существующих проблем в данной области и разработка их решения. Формирование проекта рационального развития территории города.
курсовая работа [68,4 K], добавлен 27.01.2013Факторы и методы оценки городских земель. Основные принципы градостроительной оценки территории. Размещение жилой застройки. Ограничения в расположении домов по странам света. Территориальные единицы, обеспечивающие комплексность жилой застройки.
реферат [26,4 K], добавлен 29.08.2014Расчет перспективной численности населения города и площади элементов жилых районов. Составление предварительного баланса, формирование селитебной территории города, общегородского центра и промышленной территории, улично-дорожная и транспортная сеть.
контрольная работа [27,4 K], добавлен 18.08.2010Разработка градостроительной документации по планированию развития города: расчетный срок реализации решений генерального плана (20 лет); топографические и гидрологические условия местности; внешние транспортные связи города на геодезическом плане.
курсовая работа [117,4 K], добавлен 08.01.2013История развития городского дизайна, особенности архитектурно-художественной организации городского ансамбля. Фирменный стиль транспортной сети в Лондоне. Городской бренд города Прага. Логотип города Пермь. Прикладное использование фирменного стиля.
реферат [3,4 M], добавлен 26.01.2015История основания города Верный (Алма-Ата, Алматы). Его планировка, направление улиц. Начальные этапы облагораживания и застройки города. Композиционное решение. Традиционная пространственная организация городской среды. Землетрясения и их последствия.
презентация [3,4 M], добавлен 01.10.2017Разработка водяной системы централизованного теплоснабжения жилищно-коммунальной застройки города с 2-х трубной прокладкой тепловых сетей. Определение тепловых нагрузок районов города. Расчет расхода тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
контрольная работа [175,4 K], добавлен 07.01.2015Ретроспектива развития планировочной структуры города с появления до нашего времени. Основание и новый план "Большой Ярославль". Проектные предложения развития города, конкурсы, мастер-планы, концепции. Первый вариант плана восстановления Ярославля.
курсовая работа [103,0 K], добавлен 19.12.2014Расчет территории города, его главных зон: жилой, общественно-деловой, производственной, инженерных сооружений и устройств, внешнего транспорта. Территории за пределами застройки. Функциональное зонирование исследуемого города, система озеленения.
курсовая работа [90,1 K], добавлен 10.02.2015История Борисоглебска, типичного провинциального города юга России. Формирование города (крепость и посад) и его слободы. Преобразование планировочной структуры города на основе применения регулярного градостроительства. Территориальный рост города.
реферат [27,7 K], добавлен 02.06.2009История садово-паркового строительства. Нормы, классификация, значение и балансы территорий городских зеленых насаждений. Планирование системы озеленения города Пермь. Организация объектов городского зеленого хозяйства и принципы ухода за растениями.
курсовая работа [360,6 K], добавлен 13.04.2014Содержание понятия "оценочное зонирование" городских территорий. Общие особенности функционального зонирования территорий и рынка жилой недвижимости города Ставрополя. Характеристика функциональных зон города. Анализ рынка жилья города Ставрополя.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 10.07.2017Понятие влияния визуальной городской среды на жизнь и здоровье человека. Разработка и обоснование модели влияния состояния визуальной среды города на самочувствие населения. Комплексная оценка проблем и особенностей состояния визуальной городской среды.
дипломная работа [8,9 M], добавлен 21.01.2021Разработка предложений по совершенствованию нормативной правовой базы градорегулирования и градостроительной политики в части устойчивого развития территорий, обеспечения условий для необходимых преобразований архитектурно-планировочной структуры городов.
дипломная работа [7,8 M], добавлен 31.08.2016Проект системы водоснабжения жилой застройки города и промышленного предприятия. Определение расходов воды и свободных напоров. Расчет режимов работы насосной станции. Гидравлические показатели водопроводной сети, построение пьезометрической линии.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.12.2012Определение общей площади территории городского поселения. Определение площади производственной и ландшафтно-рекреационной зоны. Построение транспортной системы города. Определение баланса, структуры жилого фонда на основе демографического состава семьи.
курсовая работа [170,2 K], добавлен 02.12.2021
