АРХИТЕКТУРА МНОГОСЛОЙНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Елена Павловна Евтушенко,
Олег Игоревич Явейн,
Полина Петровна Зуева,
Егор Алексеевич Белаш
Абстракт
Тема ограждающих конструкций стены и каркаса и их взаимопереходов имеет богатую историю, восходящую в своих истоках к древности. Конец XIX начало XX веков - это период, когда формируется иное отношение к этим конструкциям, устанавливается тенденция к разделению несущих и ограждающих конструкций. Появление новых систем функционального расслоения стены: пароизоляция, звукоизоляция, теплоизоляция, конструктивный слой, защитный слой, разделение на защитный слой, декоративный слой, конструктивный слой и другие.
В настоящей работе архитектура ограждающих конструкций рассматривается на основе ее объективных функциональных начал, а именно на соединении несущих, ограждающих функций, визуальных и коммуникативных связей. Исследование поделено на две основные части. Первая часть включает в себя краткий обзор научного контекста настоящего исследования и завершается выделением структурных единиц многослойных ограждающих конструкций, то есть конструктивных составляющих, на основе сочетаний которых проводится весь последующий анализ. Во второй части исследования на избранных примерах архитектуры XIX-XX веков проводится сравнительный анализ выявленных типов архитектуры многослойных ограждающих конструкций и возможная интерпретация данных типов в новейшей архитектуре.
Ключевые слова: ограждающие конструкции, структурные единицы, расслоение, слой, взаимопереход, внешняя оболочка.
Abstract
ограждающий конструкция архитектура многослойный
ARCHITECTURE OF MULTILAYER ENCLOSING STRUCTURES
The topic of wall and frame enclosing structures and their mutual transitions has a rich history, dating back to antiquity in its origins. The end of the 19th and the beginning of the 20th centuries is a period when a different attitude towards these structures is formed, a trend is established towards the separation of load-bearing and enclosing structures. The emergence of new systems of functional wall stratification: vapor barrier, sound insulation, heat insulation, structural layer, protective layer, division into a protective layer, decorative layer, structural layer, and others. In this research the architecture of enclosing structures is considered on the basis of its objective functional principles, namely, on the connection of load-bearing, enclosing functions, visual and communicative links. The study is divided into two main parts. The first part includes a brief overview of the scientific context of this study and ends with the allocation of structural units of multilayer building envelopes, that is, structural components based on combinations of which all subsequent analysis is carried out. In the second part of the study, on selected examples of architecture of the 19th-20th centuries, a comparative analysis of the identified types of architecture of multilayer enclosing structures and a possible interpretation of these types in the latest architecture are carried out. Scientific novelty of the work: in this research a model of mutual transitions and delamination of multilayer enclosing structures are constructed as a phased process of layering and delamination of enclosing structures systems that have different functions and modes of operation. In this case, the object is considered as a certain system of reference points, axes and elements to which this construction is oriented.
Keywords: enclosing structures, structural units, stratification, layer, mutual transition, outer shell.
Введение
Архитектура ограждающих конструкций была предметом внимания многих мастеров прошедших столетий. Данная тема затронута в теоретических работах Витрувия (“Десять книг об архитектуре”) [2], Андреа Палладио (“Четыре книги об архитектуре”) [8], Леона Баттисты Альберти (“Десять книг о зодчестве”) [11], Рудольфа Арнхейма (“Динамика архитектурных форм”) [1] и в книгах других великих творцов прошлых веков. В настоящей работе архитектура ограждающих конструкций рассматривается на основе ее объективных функциональных начал, а именно на соединении несущих, ограждающих функций, визуальных и коммуникативных связей, а также различные варианты взаимодействия слоев, как способ артикуляции систем на основе различных структурных единиц и опорных точек. Такая система рассмотрения слоев ограждающих конструкций (относительно ключевых точек объекта) позволит выявить не только границы и внутренние связи между слоями, но и определить взаимосвязь пространственных расслоений и построений всего объекта в целом, его устройства, как некой принципиальной модели на архитектурном, семиотическом, функциональном и других уровнях.
Формирование внешней оболочки может быть рассмотрено как поэтапный процесс наслоения и расслоения различных по функции и способу работы систем ограждающих конструкций. В этом случае объект может быть рассмотрен, как некая система опорных точек, осей и элементов, на которые ориентировано данное построение. Такого рода систему со сложными внутренними связями, основанную на взаимодействии ее компонентов посредством этих связей, можно охарактеризовать, как смешанную (соединяющую в себе несколько структурных, конструктивных и тектонических единиц.) Смешенная система из двух конструктивных основ предполагает определенного рода взаимодействие между данными компонентами и построение внутренних взаимоотношений - иерархии на основе их составляющих, артикулирующих устройство данной системы и ее внутреннюю схему. Помимо связей внутри системы возникают внешние пространственные связи, определяющие положение элементов в пространстве и на плоскости. Основные элементы объединяются в группы по определенным признакам (по функции, способу работы, положению в пространстве, декоративной составляющей и т.д.), образуют подобие автономной системы (внутри существующей системы) с собственными внутренними и внешними связями и границами.
Разделение целостной системы на составляющие, выделение определенных компонентов с их дальнейшим развитием и взаимодействием с прочими группами элементов внутри системы, порождает разбиение общей системы на слои. Чтобы давать определение такому архитектурному явлению, как слой, необходимо ввести и объяснить понятия пространства, поверхности, плоскости и архитектурной границы, а также рассмотреть структурные составляющие системы.
Пространство и плоскость [3], [4], [7]две ключевые составляющие, посредствам которых осуществляются различные виды взаимодействия архитектурных элементов и систем. Понятие плоскости можно рассматривать, как первичный момент всякого пространственного формообразования.
Структурные единицы артикулируют основные построения внутри системы. Это архитектурные элементы и понятия, на основе которых строится простейший каркас системы с ее функциональными и конструктивными свойствами. В данную группу входят понятия каркаса и стены, как некой основной базы, константы. Это обусловлено тем, что любой объект может быть представлен системой их сочетаний в той или иной вариации. В качестве элемента, разрабатывающего такую систему, выступает проем. Данная структурная единица служит инструментом для артикуляции заполнения и пустот в системе архитектурного объекта. В понятие структурных единиц может быть введен рельеф, который так же, как и стена с каркасом, будет являться формообразующей внешней оболочки и определять ее конфигурацию, развитие в пространстве, построение внутренних и внешних границ.
В определенные моменты развития систем появляются и другие структурные единицы, как производные от основных, но с более развитой структурой, функцией и адаптацией под соответствующую архитектурную среду. Немало важен и тот факт, что одни и те же структурные единицы в разные этапы истории формировались по-разному, вследствие чего могли и вовсе отсутствовать или иметь иной способ работы и восприятия человеком.
В процессе формирования расслоения архитектурной среды на различные системы и подсистемы, помимо структурных единиц, можно выделить следующие категории опорных точек и элементов: точки пересечений конструктивной сетки, точки в которых проходят оси симметрии, конструктивные оси и горизонтальные, вертикальные членения и другие.
Узлы. Сюда относятся углы (внутренние, внешние), точки формирования проемов, выступов и углублений различных видов, оси и элементы, ориентирующие положение объекта в пространстве.
Опорные точки. Элементы, выполняющие функцию знаковой точки, символа, посредством которого осуществляется толкования развития архитектурных построений вокруг. Сюда можно включить понятие доминанты архитектурного объекта, то есть точки не конструктивного, а смыслового характера, в качестве которой может выступать семиотический объект быта. Такой архитектурной доминантой будет центр смыслового притяжения, то есть место или элемент, тесно связанные с ключевой функцией объекта.
Отдельной группой можно считать точки, связанные с формированием орнаментации объекта. В некоторых случаях они могут быть включены в понятие конструктивных точек, если по средствам орнаментации осуществляется построение точек систем конструктивных элементов. В данную группу не входят построения декоративных орнаментов, не вступающих во взаимодействие с основной системой объекта.
Ориентированность системы и орнаментация также могут быть рассмотрены в качестве средств артикуляции системы. Под орнаментацией понимается все архитектурное оформление и структурирование элементов, основанное на той или иной интерпретации их внутреннего материально-конструктивного устройства. Все виды накладных орнаментов с независимой пластикой в понятие орнаментации конструкции в данной работе не включаются.
В данной работе рассматриваются различные варианты взаимодействия слоев, как способ артикуляции систем на основе различных структурных единиц и опорных точек. Ограждающие конструкции представлены слоями различными по функции и организации. Внутри каждой системы выстраивается определенная иерархия элементов и способ взаимосвязи одного слоя с другим. Внешние связи между системами слоев задают тектонику общей системы, заключающей в себе внутренние подсистемы, и обладают определенными пространственными границами. Развитие взаимодействия компонентов (слоев) может происходить по фронту и в пространство. Системы расслоений рассмотрены на примере избранных работ мастеров XIX-XX веков.
Соединение ограждающих функций в одном слое. Принцип построения сложной смешанной системы, при котором ключевые схемы основных конструктивных подсистем имеют равное значение в построении общей схемы связей и границ системы, при этом, ориентированы на одни оси и равномерно и непрерывно встроены в поле фасада, в работе описан, как принцип соединение слоев в одной плоскости. Данный прием является уникальным архитектурным явлением и встречается в избранных работах мастеров.
Рисунок 1 Шоколадная фабрика Менье. Жюль Сольнье, Нуазьель, Франция, 1860-186 Общий вид
Рисунок 2 Схема построения фасада с отражением внутренних подсистем каркаса, стены и орнаментации. Схема автора Евтушенко Е. П
Шоколадная фабрика Менье. ЖюльСольнье, Нуазьель, Франция, 18601867 (рис.1). В объекте сочетаются стеновая и каркасная конструкции, соединенные в единую систему на фасаде с включением орнаментальных построений в общую схему фронтальной композиции. Взаимодействие компонентов и слоев происходит внутри одной плоскости, имеющей четкие пространственные границы. Слияние нескольких систем воедино достигается посредствам использования для всех элементов ориентацию на ключевые оси с разбивкой на основные горизонтальные и вертикальные членения. Каждая из конструктивных схем является зависимой от других: каркас имеет подобие орнамента, композиционно выстраиваясь в поле стены, разбивает ее на сетку, на которую впоследствии садятся оконные проемы и декоративные плитки, как лаконичное продолжение орнаментации (рис.2).
Каркас в каркасе, иерархия орнаментаций. Иным принципом построения системы в одной плоскости является способ создания определенной иерархии внутренних подсистем посредствам логических соподчиняющих связей между компонентами. Одна из составляющих имеет ключевое значение и все последующие действия внутри системы ориентированы на нее. Так основной конструктивной базой может выступать стена или каркас, в схему которых встраиваются прочие структурные элементы, или орнаментальные построения, на оси и сетку которых садятся последующие схемы подсистем.
Орнамент, как ключевой компонент, в слиянии с конструкцией рождает множество способов взаимодействия и связей. При этом все эти сочетания складываются в единую систему с четкой артикуляцией ее функционального построения. И в этих взаимосвязях строятся новые системы и закономерности: “Функцию рождает функция...Формы возникают из форм и сами растят или губят другие. Все они соотнесены, сплетены, связаны и скрещены между собой. Они в непрерывном процессе эндосмоса и экзосмоса (взаимноиросачивания)” [7, С.49].
Рисунок 3 Рилайенс-Билдинг, Даниэл Бернем, Чарльз Этвуд, Чикаго, 1894 Общий вид
Рисунок 4 Рилайенс-Билдинг. Даниэл Бернем, Чарльз Этвуд, Чикаго, 1894. Планы с выделением конструктивной каркасной сетки и основных осей, и поля стены и основных осей