Принципы архитектурного моделирования адаптируемых объектов дошкольных образовательных организаций

УДК 72.01

БЫСТРОВА Т. Ю. СЫЧЕВА Е. Б.

Принципы архитектурного моделирования адаптируемых объектов дошкольных образовательных организаций

Быстрова

Татьяна

Юрьевна

доктор философских наук, профессор УрФУ, Заслуженный работник ВШ РФ, зав. лабораторией теории и истории архитектуры Филиала ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России» УралНИИпроект

e-mail: taby27@yandex.ru

В статье рассматриваются особенности формирования архитектуры дошкольных организаций с точки зрения их адаптации к изменяющимся условиям экономики, демографии, климата и т. п. Дано представление об архитектурном моделировании как необходимом этапе проектирования адаптивных объектов. Определены особые требования к адаптируемым объектам дошкольных организаций, выявлены способы, приемы и средства их адаптации, сформулированы принципы архитектурного моделирования адаптируемых дошкольных объектов.

Ключевые слова: дошкольные образовательные организации, адаптивная архитектура, требования адаптации, способы адаптации, принципы архитектурного моделирования, функциональная диверсификация, трансформация пространства.

BYSTROVA T. Y, SYCHEVA E. B.

THE PRINCIPLES OF ARCHITECTURAL MODELING ADAPTIVE OBJECTS PRE-SCHOOL EDUCATIONAL INSTITUTIONS

The article discusses the features of formation of architecture of preschool institutions from the point of view of their adaptation to the changing conditions of the economy, demography, climate, etc. The idea of the architectural modeling as a necessary stage in the design of adaptive objects. Special requirements are adaptable to the objects of preschool institutions, the ways, methods and means of adaptation, principles of architectural modeling adaptive preschool facilities.

Keywords:preschool educational institutions, adaptive architecture, the requirements of adaptation, ways of adaptation, the principles of architectural modeling, functional diversification, transformation of the space.

Сычева

Елена

Борисовна

старший научный сотрудник Филиала ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России» УралНИИпроект

e-mail: selena@uniip.ru

Одной из характерных черт зданий дошкольных учреждений является довольно быстрое моральное старение. Они постоянно требуют расширения, развития, модернизации и всякого рода больших и малых переделок. А поскольку здания детских яслей и детских садов прошлых лет строились в виде тяжелых кирпичных, железобетонных и панельных зданий по проектам, в которых не предусматривалась возможность изменения планировки и дальнейшего развития, то подобная модернизация может повлечь за собой продолжительные по времени, дорогостоящие и трудоемкие работы.

Насущным требованием времени является создание более маневренной архитектуры зданий и комплексов дошкольных образователь-

ных организаций (ДОО), которая обеспечит жизнеспособность сети дошкольных объектов при любых изменениях социальных запросов. Решением проблемы может стать применение гибких объемно-пространственных модульных структур, адаптируемых во времени, а также разработка приемов и средств, предоставляющих возможность поэтапно расширять и трансформировать здание в зависимости от изменения количества воспитанников и состава функциональных блоков. Такая архитектура будет не только экономически целесообразной, но и человеко-ориентированной.

Для достижения этого результата необходимо, во-первых, определить особые требования адаптивности зданий дошкольных учреждений, во-вторых, выявить способы, приемы

и средства их адаптации, которые отвечали бы этим требованиям, и, в-третьих, сформулировать принципы архитектурного моделирования адаптируемых дошкольных объектов.

Методология и понятийный аппарат работы

Ключевое понятие «моделирование» в рамках современной архитектурной теории и практики имеет несколько значений. Например, его трактуют как синоним макетирования [2, 6], имея в виду натурное моделирование или создание объемно-пространственной модели объекта; как построение модели в той или иной компьютерной программе (тождественно компьютерному моделированию). Мы понимаем архитектурное моделирование в смысле, близком к научному моделированию [8], а именно — как один из начальных этапов проектного процесса, на котором в графической и схематической форме разрабатывается функциональный и образный каркас объекта, еще не получивший окончательной конкретизации. У модели как проектного продукта, находящегося между первоначальным эскизом и итоговой практической реализацией, есть потенциал для «обкатки», для исследований и изменений объекта до его реализации. Более того, инвариантная модель может стать носителем концептуальных характеристик разных версий реализации проекта, зависящих от климата, бюджета, в нашем случае — демографической ситуации, специфики города, необходимости учета ландшафта или истори-ко-архитектурного контекста и т. д. Для проектирования адаптивных архитектурных объектов этап моделирования является наиболее актуальным и необходимым, поскольку обеспечивает проверку и прогнозирование качественных и количественных показателей каждого отдельного варианта решения.

В статье проводится определение исходных принципов архитектурного моделирования адаптируемых дошкольных образовательных объектов.

Требования к адаптируемым объектам ДОО

Настало время, когда к вновь строящимся зданиям дошкольных учреждений, помимо строительных и санитарных нормативных требований, необходимо предъявлять требования обязательной адаптивности. Адаптивной (responsive) называют

архитектуру, создаваемую с учетом анализа факторов, влияющих на ее потребителей, и имеющей целью достижение максимального соответствия требованиям эксплуатации [3, 4].

Из особенностей подхода можно выделить следующие требования, которым должны соответствовать адаптируемые здания:

♦ функциональная диверсификация — возможность использования здания или его помещений для различного набора функциональных процессов, смена которых предусмотрена с самого начала процесса проектирования;

♦ учет изменяемости условий эксплуатации (внешних — природных и градостроительных характеристик среды дислокации объекта; внутренних — конструктивных и технологических характеристик) — предполагающий сбор, обработку, анализ данных о внешних обстоятельствах и факторах существования объекта;

♦ установка на непрерывность проектирования — принятие идеи того, что доработка проекта возможна на протяжении всего срока эксплуатации объекта в зависимости от изменившихся условий.

Способы создания адаптируемых объектов ДОО

В ходе анализа источников и существующих объектов адаптивной архитектуры нами определено, что реализация перечисленных выше требований может вестись на основе применения следующих способов адаптации объектов ДОО: вариативности, резервирования ресурсов, трансформации пространства, индустриализации строительства.

Вариативность как качество системы или структуры, обеспечивающее развитие разных версий на основе единого инвариантного решения, содержащегося в модели. Стремление к достижению вариативности предполагает следующие проектные приемы:

♦ рассмотрение на этапе моделирования как можно большего количества возможных сценариев функционального использования здания и проработки вариантов объемно-планировочных решений для каждого из них. Примерами функциональной диверсификации могут быть следующие преобразования: детский сад — начальная школа, детский сад — школа развития, детский сад — детский досуговый центр и т. п.;

♦ корректировка и модернизация проекта на протяжении всего срока эксплуатации объекта в зависимости от изменившихся условий.

Резервирование ресурсов. Технология резервирования ресурсов предполагает следующие приемы:

♦ резервирование территории для размещения вновь строящихся объектов ДОО или передислокации существующих мобильных объектов на новое место эксплуатации;

♦ расширение объекта с использованием предусмотренных внешних пространств. Резервом увеличения площади детского сада могут быть, например, территории цветника-огорода, одной из двух спортивных площадок и т. п. В этом случае в частях, являющихся резервами расширения, предусматриваются каналы для прокладки коммуникаций после расширения;

♦ резервирование внутренних ресурсов площадей и строительного объема здания. При разработке проекта предусматривается некоторый запас площадей, являющихся внутренними резервами увеличения мощности объекта ДОО, например: холлов, одного из двух залов, учебных помещений и т. п.;

♦ обеспечение запаса прочности несущих конструкций, запаса мощности систем жизнеобеспечения (отопления, водоснабжения, электроснабжения и т. д.) с целью возможности расширения объекта.

Трансформация пространства. Создание трансформируемого пространства предполагает следующие приемы и возможности:

♦ изменение общих габаритов здания, связанное с его внешней трансформацией (раздвижные наружные стены, раскрывающиеся покрытия, раздвигающиеся части здания, поэтапное введение в строй новых мощностей);

♦ преобразование внутренних элементов здания при сохранении его общих постоянных размеров (трансформация пространства при помощи раздвижных перегородок, занавесей, перекрытий, объемных модулей);

♦ сокращение доли неизменяемых планировочных элементов, отказ от капитальных внутренних стен, увеличение шага несущих конструкций.

ТРЕБОВАНИЯ

к проектированию адаптируемых объектов ДОО

Иллюстрация 1. Принципы архитектурного моделирования адаптируемых объектов ДОО. Автор Е. Сычева

Индустриализация строительства. Под индустриализацией строительства обычно понимают организацию строительного производства с применением комплексной механизации процесса возведения зданий, прогрессивных методов строительства с широким использованием сборных конструкций заводского изготовления. Повышение степени индустриализации сборного строительства в значительной степени обеспечивается путем типизации элементов сборных конструкций и унификации основных схем проектируемых зданий и стандартизации планировочных элементов и модулей.

Принципы архитектурного моделирования адаптируемых объектов ДОО

Несмотря на то, что здания дошкольных учреждений в соответствии с классификацией общественных зданий относятся к специализированным, тем не менее, необходимость их адаптации к изменяемым условиям существования диктует универсализацию этого типа зданий.

Универсальность зданий предполагает высокую форму унификации, которая, помимо удовлетворения требований технологов (удобства планировки и свободной модернизации процессов), позволяет в ряде случаев разрабатывать строительные чертежи без детальных данных по технологии и оборудованию.

В результате анализа объемно-планировочных решений нескольких сотен дошкольных объектов нами выбраны те из них, конструктивная структура которых, на наш взгляд, допускает нетрудоемкое перепрофилирование этих зданий или модернизацию. Эти объекты были разделены на три группы, объединенные общим принципом объемно-планировочного решения1. К ним можно отнести принцип гибкой планировки, принцип свободного пространства и блочно-модульный принцип (Иллюстрация 1).

Принцип гибкой планировки. Это один из важнейших принципов современной архитектуры и средство трансформации пространства с целью создания условий для многоцелевого использования помещений, а также их приспособления к изменяющимся условиям [1, 3].

Одним из способов реализации этого принципа является сокращение доли неизменяемых компонен-

1 При написании статьи использованы некоторые термины и определения из книги А. А. Гай-дучени «Динамическая архитектура» [3].

тов в общем числе всех элементов планировочной структуры здания.

Для этого при решении планировки дошкольных учреждений лестницы и другие вертикальные коммуникации, а также инженерные сети и устройства необходимо располагать таким образом, чтобы они не являлись препятствием для преобразований и трансформации здания в будущем.

Планировочную организацию зданий следует строить с учетом дифференциации помещений и пространств по степени трудности их переоборудования и преобразования. Их три группы:

— легко трансформируемые помещения без сложного оборудования (залы, групповые помещения, холлы, коридоры и т. п.);

— пространства и помещения средней трудности трансформации, имеющие оборудование или техни-

ческие устройства, которые могут быть демонтированы без нарушения технологического или процессов «жизнеобеспечения» всего здания (санузлы, буфетные, помещения медпункта и т. п.);

— трудно трансформируемые помещения, насыщенные санитарно-техническим или технологическим оборудованием, сложными инженерными устройствами, специальным оборудованием (помещения пищеблока и прачечной).

Еще одним способом обеспечения гибкой планировки является отказ от капитальных внутренних стен и применение в качестве элементов членения пространства сборно-разборных, переставных, подвесных, раздвигающихся перегородок и других элементов. Этот прием особенно часто употребляется в японских детских садах, где трансформация пространства осуществляется с по-

мощью не только внутренних раздвижных перегородок, но и внешних стен.

Принцип свободного пространства2. Этот принцип, восходящий к идеям Ф. Л. Райта, заключается в создании нерасчлененного объема без внутренних опор либо конструкций с максимально разреженным шагом опор, которые позволяют универсально разнообразить использование пространства в соответствии с возникающими требованиями и меняющимися условиями.

Структуры на основе принципа свободного пространства позволяют перекрывать значительные по размерам пролеты. В них рационально используются материалы, а следовательно, достигается высокая экономичность решений.

Использование такого принципа стало очень популярно в проектировании детских садов и детских центров в зарубежной практике. Разделение на зоны в подобных большепролетных зданиях осуществляется за счет вложенных в них различной величины и этажности объемов, в которых могут располагаться различные по функциональному назначению помещения или вертикальные коммуникации.

Блочно-модульный принцип. Идеи работы с модулями разрабатываются в архитектуре и дизайне на протяжении более 50 лет. Не повторяя всего, что написано о модулях с точки зрения размерности и пропорций (например, Д. Б. Хазанов), отметим, что (не всегда осознанно) модулем называют условно выбранную единицу объекта, обладающую относительной пространственной и функциональной самостоятельностью [5].

Блочно-модульный принцип проектирования предполагает организацию строительства объектов из изделий высокой степени заводской готовности, поставляемыми специализированными предприятиями. Иными словами, строительство таких зданий связано с переносом максимального объема строительно-монтажных работ на заводы и базы. На строительные площадки при этом поставляются почти полностью готовые объекты или части объектов, что в максимальной степени снижает объем строительно-монтажных работ непосредственно на строительных площадках.

В эту группу можно включить перевозные и переносные объекты: сборно-разборные, а также модульные здания из контейнеров.

Строительство сборно-разборных зданий детских садов в последнее время все больше и больше стало привлекать внимание архитекторов. Уникальная особенность этих зданий в том, что их можно демонтировать и перевезти в другой район, более нуждающийся в этих учреждениях при изменении демографической ситуации. Элементы здания полностью производятся в заводских условиях, что позволяет производить монтаж в течение нескольких месяцев, в любой сезон, при любых погодных и климатических условиях.

Интересен опыт модульного строительства детских садов из контейнеров. Благодаря сборной конструкции блок-контейнеров модульные здания строятся практически любой площади и этажности. Модульные здания могут быть и двух- и трехэтажными, но, как правило, модульные здании детских садов состоят из одного-двух этажей. Одноэтажные модульные здания, не несущие особых нагрузок, можно устанавливать прямо на грунт либо ровную площадку, для двух- и более этажных

2 Одними из первых в этом направлении явились проект купола Б. Фул-лера диаметром 3,2 км, перекрывающего значительную часть острова Манхэттен в Нью-Йорке, а также жилые и общественные комплексы под одной крышей, разработанные в нашей стране для освоения природных богатств Севера.

модульных зданий закладываются бетонные плиты или фундамент. Благодаря тому, что модульные здания собираются из уже готовых контейнеров, они возводятся в самые сжатые сроки. Кроме того, планировка модульных зданий легко изменяется. Стоимость модульного здания значительно ниже капитального строения, а по качеству они практически ничем не отличаются.

Заключение

Несомненным достоинством использования перечисленных в статье принципов архитектурного моделирования адаптируемых объектов ДОО является возможность многофункционального использования пространства, что может быть востребованным не только при модернизации этих объектов, но и при возможном перепрофилировании, а также передислокации объекта на новое место в будущем.

Список использованной литературы

1 Алабян Л. М., Сердюков И. А. Проектирование общественных центров городов с учетом их роста и развития. М. : [б.и.], 1977. 26 с.

2 Архитектурное моделирование : метод. указания / сост. О. А. Белоусова ; СПбГАСУ. СПб., 2011. 32 с.

3 Гайдученя А. А. Динамическая архитектура (основные направления развития, принципы, методы). Киев : Будивельник, 1983. 100 с.

4 Михайлова Н. С., Перькова М. В. Исторические предпосылки формирования адаптивного жилища // Символ науки (междунар. науч. журн). 2015. № 6. С. 334-338.

5 Обеднина С. В., Быстрова Т. Ю. Модульный принцип формообразования в дизайне // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2013. № 1. С. 85-91.

6 Терминологический словарь по строительству на 12 языках / ВНИИИС Госстроя СССР, 19862007. URL: http://www.complexdoc.ru/ntd/539840 (дата обращения: 17.11.2016).

7 Философия науки / под ред. С. А. Лебедева. М. : Академ. проект, 2005. 736 с.