Приемы модульного формообразования инновационных жилых зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харьковский национальный университет городского хозяйства

им. А. Н. Бекетова

ПРИЕМЫ МОДУЛЬНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

Смирнова О. В.

Харків 2015

Постановка проблемы. В третьем тысячелетии потребности общества в жилой среде значительно возрастают. Однотипные обезличенные проекты, для которых закономерна унификация, перестают быть востребованными для людей с высоким уровнем материальной обеспеченности, предпочитающих для проживания индивидуализированные уникальные здания. В связи с этим на современном этапе приоритетным становится использование в жилой архитектуре приемов модульного формообразования, дающих возможность с помощью передовых технологий из простых форм создавать ряд новых, более сложных проектных решений с высоким уровнем функционального, экологического и эстетического комфорта.

Актуальность исследования определяется потребностью осуществления инновационных поисков, развивающих нестандартные стратегии и методы формообразования архитектурных объектов. Одним из таких направлений является модульная архитектура. В ХХІ в. она все больше становится предметом интереса архитекторов.

Это обусловлено развитием постиндустриального общества, прорывом информационных технологий, возможностью построения гибких трансформируемых объемов жилых зданий на основе модульных элементов.

Анализ последних исследований и публикаций. Вопросы модульного формообразования в архитектуре затрагиваются в теоретических трудах многих отечественных и зарубежных авторов. Вопросам типического в стилеобразовании посвящены издания Г. Вёльфлина, А. Ф. Лосева; отличиям канона и модуля -- труды Г. К. Вагнера, Ю. М. Лотмана; взаимоотношениям понятий стандарт и модуль -- Ле Корбюзье (рациональная эстетика). В смежных направлениях наук также содержатся исследования по данной тематике [4; 6]. Однако, работ, выявляющих особенности модульного формообразования инновационных жилых зданий в городской среде в ХХІ ст., практически нет. модульный формообразование планировочный здание

Цель статьи -- на основании анализа передового зарубежного опыта проектирования архитектурных объектов определить особенности применения приемов модульного формообразования инновационных жилых зданий.

Задачи исследования:

• дать определение понятию «модульное формообразование»;

• выявить особенности модульного формообразования в современной жилой архитектуре;

• сформулировать основные приемы модульного формообразования инновационных жилых зданий в городской среде.

Связь с научными или практическими задачами. Данная тема разработана в рамках темы научного исследования кафедры: «Анализ ресурсов и оценка архитектурно-градостроительного потенциала Харьковского региона» Харьковского национального университета городского хозяйства имени А. Н. Бекетова.

Изложение основного материала исследования. Модульный метод формообразования в архитектуре -- один из наиболее распространенных в зарубежной практике, часто определяющий внешний вид и конструктивное решение жилых зданий. Основной причиной роста интереса к модульным архитектурным формам является распространение экологических идей, стремление к экономически оправданному строительству с минимальным нанесением ущерба окружающей среде. Эти качества (экологичность и экономичность) должны прослеживаться не только во внешней оболочке здания, но, главным образом, и в структурных, функциональных связях, способствующих интеграции отдельных модулей жилого объекта в систему.

Модуль (от лат. modulus -- мера) -- исходная величина, принятая за основу расчета размеров зданий или сооружений, их деталей, узлов и элементов и служащая для выражения кратных соотношений размеров архитектурного объекта и его частей. В качестве модуля принимают меру длины одного из элементов объекта: элемент сооружения (определяется независимо от абсолютных размеров); размер, связанный с размерами тела человека. Модуль может выступать законченным элементом или являться составной частью здания [3; 9].

Интересным является использование модульных элементов в инновационном проектировании жилых зданий, позволяющих сократить затраты времени на создание новых конструкций. В некоторых комбинаторных циклах модульные элементы применяются наряду с уникальными с целью создания более разнообразных проектных решений, для которых характерны следующие особенности.

Целостность и компактность формы предусматривает единство системы, возникающей как результат модульного проектирования, предполагая конструктивную, технологическую и функциональную завершенность. Целостность формы реализуется с помощью композиционного, цветового, образно-смыслового единства элементов. Рациональность организации формы достигается за счет структурных связей модуля с другими элементами. В пространстве целостность способствует чувству защищенности, стабильности, повышенного комфорта, необходимых для нормального развития человека. Объединение элементов в целое в модульном здании происходит в результате их интегрированного взаимодействия между собой и объекта с окружением. Наличие самостоятельных индивидуальных пространств в каждом жилом блоке, совокупность вертикальных озелененных пространств создают ощущение близости к природе, социальной общности при высокой плотности застройки, вне зависимости от его высотного расположения [8; 5].

Вариативность объемно-пространственного решения обусловлена возможностями использования и компоновки нескольких модулей (целостных, законченных элементов), образующих относительно завершенную композицию, способную к динамичным изменениям. Требуется определение оптимального количества элементов внутри целого. Простота элементов и их расположение в пространстве способствуют разнообразию конфигурации и ритмической организации объема здания. Ярко выраженная модульность и наличие мелких вертикальных членений объема здания позволяют регулировать его высотные показатели уже на стадии проектирования. Кроме того, форма может постоянно наращиваться, компоноваться по-новому в зависимости от экономических возможностей, социальных, эстетических и других потребностей человека. Используя модульные приемы (рис. 1) создания архитектурной формы, можно прийти к новому пути освоения пространства. Пластический сдвиг модульных элементов в структуре объема здания позволяет органично интегрировать сложившееся жилое образование в городскую среду. В случае тиражирования модулей за счет опирания одного жилого модуля на другой, невзирая на высокую плотность архитектурной застройки, сохраняется пешеходная и визуальная проницаемость в уровне земли, появляются новые видовые точки и обогащается визуальный силуэт.

Гибкость интерьерного пространства дает возможность визуально идентифицировать различные зоны интерьера и повысить инсоляцию помещений. Пространство организуется с учетом требований жильцов, при этом изменениям подвергаются композиция и внешний вид интерьера. Одним из основных средств выразительности в интерьере может служить цвет, работающий на аттрактивность среды. Открытые озелененные пространства, способствуя возможности расширения жилого здания или отдельных его блоков, формируют дополнительную функциональную площадь. Организованные на свободных поверхностях кровли они одновременно могут являться индивидуальными рекреационными зонами выше расположенных блоков. Жилые блоки приобретают иную визуальную и световую ориентацию. Различные повороты и смещения модуля в объеме способствуют созданию новых вариантов пластической выразительности интерьерного пространства, увеличивают количество панорамных видов из объекта. Так, при сохранении общей площади количество точек фиксации значительно увеличивается, обеспечивая возможность 360° визуального обзора [1; 2].

Полифункциональность среды подразумевает возможность использования модулей в зависимости от поставленных задач. Функциональное разнообразие возрастает. От количества функций зависит не только планировка и форма объекта, но и степень его детализации. В таких проектах важным является выбор способа соединения модулей, особенно, если применяется трансформация с целью изменения формы здания. Согласно концепции модульности, отдельные части архитектурного объекта могут являться завершенной единицей и использоваться автономно, что обусловлено их относительной самодостаточностью, в том числе и в функциональном отношении. Разработав один модуль, архитектор получает как форму, способную к самостоятельному существованию, так и многофункциональный объем, который при добавлении модулей или наборов модулей усложняется.

Простота и устойчивость конструкции облегчают процесс проектирования и обеспечивает легкость восприятия здания. Данные качества активно следует использовать при организации компонующегося с учетом поставленных задач пространства. Наличие жесткого вертикального каркаса дает возможность синергетического развития конструктивной системы и саморазвития здания в процессе его жизненного цикла, сохраняя общую структуру архитектурного объема путем расширения жилого пространства за счет наличия открытых террас и микропространств. Конструктивная простота решения обеспечивается высокой степенью завершенности и автономности отдельных элементов. Легкость сборки каркаса делает систему более открытой, способной взаимодействовать с окружением. Для конструкции характерна повышенная сейсмоустойчивость и наличие мощных очистных и биоклиматических систем, а также возобновляемых источников энергии -- гидро- и ветряных турбин, фотоэлектрических панелей.

Легкость возведения экономически обоснована и формально целесообразна для жилых объектов. Модуль, как правило, имеет несложную структуру и, являясь плоским или объемным элементом определенной формы, группируется в многократно повторяемые ряды и блоки. Модули могут со временем наращиваться, обеспечивая возможность поэтапного развития объекта, что облегчает процесс возведения жилья и актуально в зданиях небольшой площади, размещенных в условиях плотной застройки. Кратность модуля позволяет собирать различные формы и обеспечивает взаимозаменяемость элементов. Универсальность конструкций позволяет модернизировать устаревшие части зданий заменой отдельных составляющих, продлевая их срок службы, что особенно востребовано в экономически кризисные периоды [1].

В заключение проведенного исследования были сделаны такие выводы:

1. Модульное формообразование подразумевает формирование гибкой пространственно-планировочной структуры архитектурного объекта на основе заданного количества блоков-модулей (n=1, n=2...), с их дальнейшей вариативной комбинаторикой и тиражированием (ортогональным, диагональным, смешанным) в пределах объема здания. В качестве жилых блоков-модулей могут выступать: монолитный объем с придомовым пространством; полупериметральный объем; периметральный объем с внутренним двориком.

2. Среди основных особенностей модульного формообразования инновационных жилых зданий следует выделить: идентичность и узнаваемость объекта; типологическое разнообразие; архитектурную гибкость; возможность трансформации, быстрого восстановления и развития здания в будущем; интегрированное взаимодействие со средой; экономическую целесообразность и легкость возведения объекта.

В результате анализа практического зарубежного опыта были выявлены следующие приемы модульного формообразования инновационных жилых зданий: системное наложение модулей; ярусное вычленение и снижение модульных уровней; повышение модулей для образования дополнительной площади; разъединение модулей для организации свободного пространства; смещение основных модулей для потребления гелеоэнергии.

Перспективы дальнейших исследований. В перспективе активное использование данных приемов позволит реализовать идеи устойчивого развития города по средствам создания гармоничных с окружающей застройкой и природной средой проектных решений инновационных жилых зданий.

Полученные результаты могут служить теоретической базой для дальнейших научных исследований в области выявления инновационных особенностей построения модульных жилых объектов в процессе совершенствования их формирования.

Литература

1. Акбаралиев Р. Ш. Принципы построения гибких архитектурных пространств /Р. Ш. Акбаралиев // Архитектура и градостроительство стран Центральной Азии в новом тысячелетии: тр. межд. научно-практ. конф. -- Бишкек: КРСУ, 2010. -- С. 101-107.

2. Алексеев С. Ю. Структура пространства жилого дома. Эволюция представлений: учеб. пос. / С. Ю. Алексеев. -- Ростов-на-Дону: Рост. гос. архит. инст., 1995. -- 57 с.

3. РубаненкоБ. Р., Карташова К. К. Жилая ячейка в будущем / Б. Р. Рубаненко, К. К. Карташова. -- М.: Стройиздат, 1982. -- 198 с.

4. Самофеева М. А. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Архитектоника объемных форм» для студентов направления подготовки 072700.62 «Искусство костюма и текст-иля» /М. А. Самофеева. -- Тольятти: Изд-во ПВГУС, 2012. -- 100 с.

7. Сапрыкина Н. А. Основы динамического формообразования в архитектуре: учебник для вузов/Н.А. Сапрыкина. -- М.: Архитектура-С, 2005. -- 312 с.

8. Смирнова О. В. Особенности инновационного формирования жилых и общественных зданий в городской среде / О. В. Смирнова // Матеріали міжнар. наук.-техн. конф. «Сучасні проблеми архітектури і містобудівництва в умовах міжнародної інтеграції», 27-28листопада 2014 р.: тези доповідей. -- Х.: ХНУМГ, 2014. -- С. 149-151.

9. Шубенков М. В. Структурные закономерности архитектурного формообразования: учеб. пособие / Шубен- ков М. В. -- М.: Архитектура-С, 2006. -- 320 с.

Анотація

В настоящее время экологические проблемы городов признаны приоритетными. В статье исследуется эколого-эстетический аспект формирования жилых объектов, связанный сиспользованием модульных элементов при их построении. Определено, что модульный метод формообразования является одним из наиболее эффективных решений при возведении жилья в развивающихся городах. Это объясняется стремлением к экономически оправданному строительству, направленному на устойчивое развитие городской среды. Выявлены особенности модульного формообразования в архитектуре. В результате анализа передового мирового опыта проектирования и строительства была выявлена специфика и сформулированы основные приемы модульного построения объемно-пространственной и планировочной структуры инновационных жилых зданий с использованием новейших технологий и активным включением природных компонентов. Использование данных приемов позволяет органично интегрировать спроектированный объект в существующую застройку города, достичь экологической устойчивости не только отдельного здания, но и жилой застройки в целом.

Ключевые слова: инновации, модуль, модульность, жилые здания, современные технологии, приемы формообразования.

На сьогодні екологічні проблеми міст визнані пріоритетними. У статті досліджується еколого-естетичний аспект формування житлових об'єктів, пов'язаний із використанням модульних елементів при їх побудові. Визначено, що модульний метод формоутворення є одним з найбільш ефективних рішень при зведенні житла в містах, що розвиваються. Це пояснюється прагненням до економічно виправданого будівництва, спрямованого на сталий розвиток міського середовища. Виявлено особливості модульного формоутворення в архітектурі. В результаті аналізу передового світового досвіду проектування і будівництва була виявлена специфіка і сформульовані основні прийоми модульної побудови об'ємно-просторової та планувальної структури інноваційних житлових будинків з використанням новітніх технологій і активним включенням природних компонентів. Використання цих прийомів дозволяє органічно інтегрувати спроектований об'єкт в існуючу забудову міста, досягти екологічної стійкості не тільки окремої будівлі, а й житлової забудови в цілому.

Ключові слова: інновації, модуль, модульність, житлові будівлі, сучасні технології, прийоми формоутворення.

Currently, urban environmental problems are recognized priority agreed. The paper investigates the ecological and aesthetic aspect of the formation of residential properties associated with the use of modular elements in their construction. Determined that the modular method of formation is one of the most effective solutions in the construction of housing in developing cities. This is explained by the desire to economically justify the construction, aiming at the sustainable development of the urban environment. The features of the modular formation in architecture. An analysis of the best international experience in the design and construction has been revealed specificity and formulated the basic techniques of modular three-dimensional structure of innovative planning and residential buildings using the latest technology and the active inclusion of at-native components. The use of these techniques allows to organically integrate the designed object in the existing buildings of the city, to achieve environmental sustainability not only individual buildings, but also residential development in general.

Keywords: innovation, module, modularity, residential buildings, modern technology, techniques of shaping.

Размещено на Allbest.ru