Универсальные способы формирования архитектуры высотных зданий на основе структуры их общественного пространства

Универсальные способы формирования архитектуры высотных зданий на основе структуры их общественного пространства

Ульянова Елена Вячеславовна

архитектор, член СМА, доцент кафедры «Архитектура общественных зданий», Московский архитектурный институт (государственная академия) , ul2011@yandex.ru

Дискомфорт пребывания в супервысотном здании и негативное воздействие на окружающую среду подобного мегатолла компенсируются экономией земли и естественных ландшафтных комплексов при росте высотности. Саморазвивающаяся структура города-небоскреба способна нивелировать недостатки психологического и физического характера. При этом, создается полноценная высокоразвитая искусственная среда. Условием саморазвития структуры является наличие пустот различного качества: открытых вовне или закрытых. В местах пересечений коммуникационных горизонтальных и вертикальных каналов возникают пространственные узлы, которые носят характер открытого или закрытого пространственного ядра. Пространственные ядра обладают своим собственным смыслом и выполняют реальную функцию. Здания строятся на сочетании многоствольного пространства и системы функциональных полостей, или системы проемов. Два способа формирования структуры небоскреба, основанные на компоновке и качествах его общественного пространства, приводят к идентичным результатам. Модель мегатолла выглядит как развитая решетчатая система пересекающихся канальных пространств и функциональных пространственных узлов, которые построены как открытые проемы или огражденные отапливаемые полости. Наличие в структуре полостей обусловлено композицией конгломерата проемов. Ключевые слова: мегатолл, общественное пространство, многоствольная структура, полость, проем.

Город будущего. Какой он? Этот вопрос задается специалистами многих отраслей, но в первую очередь в ответе на него заинтересованы архитекторы. Прогностические проекты уже сегодня поражают своими формами и функциональностью, но логичнее думать, что обновление искусственной, создаваемой человеком среды происходить будет постепенно. Испытанные временем концепции и новаторские разработки соединятся авторами для достижения качеств, требуемых постоянно обновляющимся обществом. В силуэте города будущего высотные здания неизбежно займут свое доминирующее место. Но сегодня профессионалами критикуется высотное строительство за справедливо выявленные недостатки в части психологического комфорта, обеспечения надежности и безопасности. При этом, учитывая комплекс факторов по созданию комфортной среды на фоне недостатка свободных территорий, пригодных для строительства, чтобы избежать дальнейшего вовлечения свободных природных ландшафтов в процесс урбанизации, необходимо внимательнее посмотреть на проблему роста высотности зданий. Структура города-небоскреба или мегатолла - вот предмет, освещаемый в данной статье. [1; 2]

Необходимо договориться об условных определениях некоторых понятий. В данной статье развитое и наделенное функциями и смыслом пространство именуется «пространственным ядром». Этот термин, обозначающий подобную структуру, введен А. Габричевским.[3] Пространства канальные с развитой геометрической составляющей по горизонтали или вертикали представляют собой пространства коммуникаций.[4] Это их функция и смысл. Стволом коммуникаций принято называть совокупность лестнично-лифтовых шахт. Поскольку это всегда жесткая конструкция, рассчитанная, в том числе, на динамическую нагрузку и эффект прогрессирующего разрушения, лестнично-лифтовой узел является дополнительно и ядром жесткости. Это «ядро» с точки зрения конструктивного решения. В здании башенного типа его несущая способность и стабилизирующая конструкцию роль дополняется горизонтальными диафрагмами перекрытий, стержнями каркасной системы, в ряде случаев, оболочкой фасада. В здании с большой горизон-

х

X

о

го А с.

X

го т

о

ю 6

м о

а>

о

CS

to

Ol

О Ш

m

X

3

<

m о x

X

тальной площадью, где наблюдается не один лестнично-лифтовой узел, а множество, в работе конструктивной системы участвуют дополнительные диафрагмы жесткости, связанные с ядрами жесткости в единую устойчивую модель.

Таким образом, говоря о «пространственном ядре» в данной статье, автор просит не путать его с конструктивным ядром жесткости или стволом, содержащим вертикальные коммуникации и транспорт.

Касательно ствола: как было сказано выше, он может быть один в здании башенного типа или их несколько в зданиях иной структуры. Здание секционного типа обладает множеством стволов жесткости, содержащих коммуникации. Каждый из них принадлежит определенной секции, построенной вокруг него. Данная статья рассматривает так называемые «многоствольные структуры» высотных зданий. [5]

Многоствольные структуры ведут свое начало от развитых ансамблей крепостных и дворцовых комплексов. Сложноподчиненная планировка этих объектов выражена множеством связей между функциональными пространствами разного назначения. Как правило, функциональные объемы вырастали в высоту с целью обеспечить владельцу дополнительную полезную площадь и создать визуальную доминанту. Эти пропорциональные всплески в композициях комплексов спланированы зодчими в строгой очередности с переменой объемов на горизонтальные.

Здание Московского университета на Воробьевых горах в полной мере отвечает схеме построения многоствольной структуры. Система башен с главенствующим центральным высотным объемом в 182 метра (240 со шпилем) связана более низкими объемами корпусов. [6] Каждый вход в здание на первом этаже обеспечен своим вестибюлем, предваряющим раскрытие соответствующего ядра общественного пространства: зала, рекреации, холла, внутреннего двора. Они в свою очередь связаны между собой разветвленной сетью коридоров - пространств коммуникаций канального типа.

Следующим качественным этапом развития сложной пространственной структуры высотного здания или комплекса нужно считать пространственное построение высотных зданий периода метаболизма. Единожды спроектированный пространственный скелет в них призван соответствовать сценарию развития небоскреба с течением времени. Он выступает как пространственная основа, которая определяет структуру, количество, конфигурацию остальных функциональных пространств, колонизирующихся вокруг скелета общественного пространства. Принцип динамической изменчивости архитектурных ансамблей и сооружений дал новый импульс проектированию высотных зданий. Целью стала заменяемость

недолговечных элементов внутри долговременных структур, жизненный цикл которых, по предположению авторов, должен приближаться к максимуму. Этот принцип заложен в основу известного «капсульного» жилого дома. Заменяемость элементов - это способ обеспечить архитектуре, позиционированной как живой организм, развитие процесса саморегулирования. Для достижения этого качества архитекторами метаболизма придуманы запасные пространства. Это незадей-ствованные в первом периоде жизненного цикла здания открытые и закрытые пустоты. Они потенциальные пространства для перехода здания в следующие циклы своего развития. «Для этого архитектурного стиля характерно акцентирование внимания на пустоте, что позволяет создать эффект «материализации внимания». Также архитекторы, придерживающиеся стиля метаболизма в архитектуре своих зданий, часто пользуются приемом закрепления неосвоенных и незастроенных пространств с помощью символических структур». [7]

Второй важный аспект пустот - это их формообразующая роль. Пустоты могут быть открытыми, назовем их «проемы»; и закрытыми, огражденными пространствами - «полости».

Итак, высотные здания, которые отличаются тем, что в их объемно-пространственной композиции ведущая роль отведена значительному по размерам сквозному проему в теле здания. Смысловой основой подобного проема всегда выступает общественное пространство. В некоторых случаях это пространство открытого двора внутреннего, в некоторых - примыкающего к фасаду. Иногда общественное пространство участвует в композиции фасада в форме проема в один или несколько этажей, тем самым формируя объемно-пространственное решение всего небоскреба, при этом играет главенствующую роль в создании архитектурного облика здания. [8]

Проем может играть роль гигантского окна. За ним просматривается окружающий городской пейзаж, или он просто подчеркивает пластику объема сооружения. К этой группе примеров можно отнести конкурсный проект Дворца Советов 1934 г.Л.Н. Павлова, проект 2016 г. «Baku Crescent Tower» или Отель «Full Moon» в Баку. Проем является основой композиции объема.

Проем может использоваться в технологических целях и служить для выполнения какой-либо технической или функциональной задачи: представлять собой зону безопасности. В нем могут размещаться ветровые электрогенераторы, установки и устройства, обеспечивающие аэрацию и освещение здания, установки по сбору осадков и т.д. В нем может появиться общественное пространство в виде открытой гостиной. В реализуемых в данный момент проектах отдельные составляющие сложных инженерных систем нахо-

дят применение, что позволяет прогнозировать осуществление смелых инженерных заявок в недалеком будущем. В этих проектах проему отведена ключевая роль в композиции высотного здания. Примером этого случая выступают прогностические проекты Кена Янга Miraculous Apple Tree или Rain City.[9]

Противовесом подобному решению служит метод создания проема, не просто демонстрирующего идею или решающего утилитарную эстетическую задачу, а служащего смыслом места, в данном случае, смыслом высотного здания.

Таким образом, следующая группа этого ряда -модели, в которых проем активно функционирует и разными архитектурными приемами предъявляется как полноценное общественное пространство. В нем может размещаться весь комплекс объектов рекреации, спорта и развлечений: сады и площадки для отдыха, бассейны, теннисные корты и другие игровые площадки, кинотеатры, музыкальные и танцевальные площадки и т.д.

Общественные и жилые пространства, размещенные в теле здания, могут раскрываться в пространство проема балконами, лоджиями, террасами или примыкать к нему. В этом случае проем нередко играет роль главного общественного пространства - внутреннего двора, в котором сосредоточена общественная жизнь людей, живущих или работающих в окружающих двор помещениях. Такое общественное пространство активно формирует архитектурный облик всего небоскреба. Здесь следует отметить такой небоскреб как Parinee ISM, жилая башня в Индии архитектора Джеймса Лау.

Среди небоскребов значительное количество таких, которые имеют в структуре объема крупные пространства различной формы и конфигурации, расположенные на разных высотах. В их структуре полость выступает как основной формообразующий фактор. Эти пространства выполняют общественную функцию рекреаций или представительских объектов: конгресс- или конференц-залов. Они могут быть многоэтажными атриумами с декоративной, технической, рекреационной, распределяющей потоки пользователей функцией. Они могут носить характер атриумных пространств местного локального значения, объединяющих вокруг себя несколько блоков этажей и организующих их жизнедеятельность. Могут являться помещениями целых учреждений или организаций. Во всех объектах этого ряда полость играет заметную роль в построении объемно-пространственного решения или имеет значение для пластического решения фасада. В некоторых объектах ряда полости образованы функциональными блоками, состоящими из группы этажей, и активно участвуют в формировании развитой пространственной структуры. [8]

Самый простой и привычный вариант внутренней полости это центрально расположенный ат-

риум. В следующей группе высотных зданий этого ряда полость выступает в виде пространства, примыкающего к фасаду, развитого по вертикали, с поэтажными галереями, на которые выходят помещения различного назначения. Общественное пространство является основным смыслом полости и основой пространственной структуры здания.

Отмечена группа высотных зданий, в формировании которых применен прием совмещения принципа атриума и пассажа. В таком варианте внутренняя полость развита одинаково активно по вертикали и в одном из направлений по горизонтали. Она рассекает объем здания, но остается внутри теплого контура. В нее по всему фронту и на всю ее высоту раскрывается общественное пространство этажей и блоков этажей. Такая полость выступает как основа пространственной структуры здания. Например, небоскребы, выстроенные на основе конструкции оболочки, часто обладают внутренней вертикальной полостью или несколькими. Небоскреб Башня Leeza Soho в Пекине или проект Людвига Мис ван дер Роэ, созданный им в 1921 для участка на Фри-дрихштрассе, общественное пространство которых сосредоточено в границах полости, ярко иллюстрируют этот принцип.

Выделяется группа небоскребов с большим внутренним пространством. Дворец Советов (СССР, Москва). Проект Б.М.Иофана, В.А.Щуко, В.Г.Гельфрейха 1930-е - 1950гг. Это гигантский зал, конгресс-центр, помещения объектов инфраструктуры и т.д. Грандиозное по размерам и социальной значимости общественное пространство является композиционной основой высотного здания. [6] Собственно зал и есть главная цель строительства всего небоскреба. К этой основе присоединяются менее важные или взаимозаменяемые общественные зоны, которые, тем не менее, работают на все здание. Это залы, объекты общепита, музейные и мемориальные помещения и т.д., соединенные коридорами и лестнично-лифтовыми холлами. Таким образом, наблюдается единая система сложнозависимых пространственных ядер общественного назначения, которые складываются в основу, задающую архитектуру всего здания. Показательным примером является небоскреб «Sky City One» Китайской строительной компании Broad Sustainable Building. Это 220 этажный небоскреб высотой 838 м на юго-востоке Китая в городе Чанша в провинции Ху-нань. Все внутреннее пространство предназначенного для жилья небоскреба является общественным. Здесь размещаются объекты инфраструктуры: 5 школ, медицинские учреждения, магазины розничной торговли, офисные помещения, рестораны, заведения для отдыха и досуга.

Необходимо обратить внимание на здания, которые собираются из отдельных блоков-модулей,

X X

о го А с.

X

го m

о

ю 6

м о

to

а>

о

сч

OI

О Ш

m х

<

m о х

X

каждый из которых представляет собой самостоятельный функциональный объем. Эти пространственные ядра выполняют общественную функцию рекреаций или представительских объектов: конгресс- или конференц-залов. Они могут быть многоэтажными атриумами с декоративной, технической, рекреационной, или распределяющей потоки пользователей функцией. Они могут носить характер атриумных пространств местного локального значения, объединяющих вокруг себя несколько блоков этажей и организующих их жизнедеятельность. Могут являться помещениями целых учреждений или организаций. Форма внутреннего пространства каждого модуля проявляется во внешнем облике здания. Сборка из отдельных блоков-модулей специального назначения выступает как доминирующий композиционный принцип. Проекты подобных сооружений часто носят характер экологических объектов. [8] Архитектурная компания Design Crew for Architecture разработала проект необычного небоскреба для конкурса 2010 eVolo Skyscraper competition. Главной задачей этого сооружения будет опреснение соленой воды, превращение морской воды в пресную. Этот небоскреб в Альмерии составлен из конгломерата «пузырей», поставленных друг на друга. Некоторые из них будут содержать воду (соленую или пресную), а некоторые - заросли мангровых пальм. Мангровые пальмы могут питаться морской водой. На этом и построена идея технологии опреснения воды. Пальмы очищают соленую воду и выделяют ее в качестве конденсата на своих листьях и стенах здания. (Рис. 1) [10]

При условии, что пространственными ядрами выступают проемы высотного здания, его архитектура строится на композиции в объеме проемов различного размера и назначения. Если это качество сочетается с чертами многоствольной структуры, возникает гибрид, обладающий качествами одного и другого типов: небоскреба многоствольной структуры и небоскреба, в котором основным формообразующим фактором выступает проем или их конгломерат. (Рис. 2) [9]

Таким образом, этот тип здания или комплекса зданий представляет собой развитую решетчатую структуру, в которой роль коммуникативных вертикальных и горизонтальных пространств выполняют общественные пространства канального типа, а пространственными ядрами являются проемы различных функциональных назначений и размеров.

Рис. 2. Материалы воркшопа Кэна Янга «Ecocity-in-the-Sky»

а) Vertical Community. Проект.

б) Схема сочетания многоствольной структуры и здания с проемом. [9]

Следующую гибридную структуру можно представить как сочетание качеств высотного комплекса многоствольного строения и здания, в котором основным формообразующим фактором выступает полость.

Это тоже решетчатая структура, где канальные вертикальные и горизонтальные общественные пространства пересекаются, и узлы пересечений обозначаются пространственными ядрами в форме полостей. (Рис. 3) [10]

Рис. 1. Небоскреб - фильтр. Проект. Альмерия. Испания. [10]

Теперь необходимо вернуться к теме многоствольных высотных сооружений. Они построены по принципу пространственных решеток, где вертикальные стволы коммуникаций и сопутствующие им вертикальные пространства пересекаются горизонтальными канальными пространствами общественного назначения. Места пересечений выступают как пространственные узлы или пространственные ядра, наделенные каждое своим собственным смыслом и функциональным значением.^]

Рис. 3. Небоскреб сочетает качества многоствольной структуры и полости, как основного формообразующего фактора. Skyvillage For Los-Angeles. 2014 Skyscraper Competition. Ziwei Song. United States. а) Разрез; б) Общий вид. [10]

Необходимо заметить, что при подходе к высотному зданию как сложной пространственной композиции, содержащей объемы различного функционального назначения и имеющей внушительные габаритные размеры

структуры и здания, в котором основной формообразующий фактор проем или система проемов, порождает структуру, идентичную композиции, совмещающей качества многоствольной структуры и высотки, где основным формообразующим элементом выступает полость или система полостей. Так как проем без полости не функционирует полноценно в системе супер- и мегатоллов, и оба элемента обусловливают наличие друг друга, то в сочетании с многоствольной структурой, неизбежно формируется композиция, которая соответствует и одному и другому способу соединения основополагающих признаков. В этом выражается универсальность метода проектирования, основанного на гибридизации признаков общественного пространства трех вышеописанных типов небоскребов.

Рис. 4. Пример мегатолла гибридной структуры (полости, проемы, многоствольная структура). Проект из материалов воркшопа Кэна Янга «Ecocity-in-the-Sky» Seoul Skyscraper. [9]

Обширная по размерам жилая полость должна быть обеспечена достаточным временем инсоляции, это касается и учреждений детского дошкольного, школьного образования; аэрация и минимальное время инсоляции требуют рекреационные объемы, в особенности, содержащие зеленые насаждения. Что же касается проемов, то их большое количество и внушительные объемы зеркально обусловливают наличие полостей, вмещающих в себя функциональные общественные пространства в качестве узлов или пространственных ядер, связанных канальными пространствами коммуникационного характера. Это еще одна качественная пара свойств общественного пространства здания и внешней среды, согласно системе дуализма качеств искусственной среды А. Гельфонд. [11]

Таким образом, напрашивается вывод о том, что комбинирование качеств многоствольной

Рис. 5. Проект из материалов воркшопа Кэна Янга «Ecocity-in-the-Sky».

Vertical Ecocity: а) Разрез; б) Общий вид [9]

Исходя из этого, высотный мегатолл формируется как метаболическая структура, построенная на основе общественного пространства, пронизывающего и объединяющего вокруг себя все функциональные зоны. При этом, общественное пространство представляет собой пространственную решетку из канальных пространств коммуникаций и пространственных открытых во вне и закрытых ядер - полостей или проемов. Полости или проемы в ряде случаев играют роль функциональных активно действующих участков, а в ряде случаев служат запасными «пустотами», определяющими потенциальное развитие города-небоскреба, каковым и является мегатолл, вмещающий массу функциональных зон. Их баланс определяет высокий качественный уровень искусственной среды, созданной средствами архитектуры.

Литература

1. Рагон М. Города будущего. Пер. с франц. В.Г. Калиша и Ж.С. Розенбаума / Под ред. Д.Б.

х х О го А С.

X

го m

о

ю 6

м о

to

а>

о

es

to

Ol

Хазанова. Предисл. И.М. Смоляра / М. Рагон. -М.: Мир, 1969. - 296 с.: ил.

2. Серебренникова. Т. А. Город-небоскреб: миф или реальность? Эволюция вертикального мира. Архитектон Известия ВУЗов, 2010. [Электронный ресурс] - URL: http://archvuz.ru/2010_22/15

3. Габричевский А. Морфология искусства. М.: Аграф, 2002.

4. Павлов Н.Л. Архитектура. Введение в профессию. / Н.Л.Павлов. - М.: Архитектура-С, 2018. - 472 с. с илл.

5. Ульянова Е.В. Концептуальные модели формирования структуры высотного здания. // Научный журнал «Инновации и инвестиции» №5.

6. Архитектура и градостроительство. Энциклопедия. / Гл. ред. А.В. Иконников. - М.: Стройиз-дат, 2001.- 688 с.: ил.

7. Муллагильдин Р.У. Метаболизм. // Ришат Муллагильдин. Метаболизм: возвращение легенды // ARX. Санкт-Петербургский университет высоких технологий — Ноябрь-декабрь 2005. — № 1. Режим доступа: http://tehlib.com/arhitektura/metabolizm/ Дата обращения: 13.05.2019

8. Ульянова Е.В. Структура и функция общественного пространства высотного здания.// Международный электронный научно-образовательный журнал «Architecture and Modern Information Technologies» (AMIT). - 2017. -№3. Режим доступа: https://marhi.ru/AMIT/2015/3kvart15/index.php/ Дата обращения: 05.05.2019

9. Park, Jin - Ho, author. Designing the Ecocity-in the-Sky: The Seoul Workshop/ Jin-Ho Park. ISBN 9781864705928 (paperback). Copyright.The Images Publishing Group Pty Ltd 2014. The Images Publishing Group Reference Number: 1132

10. Сайт, посвященный результатам конкурса eVolo Magazine's Skyscraper Competition. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.yankodesign.com/2011/04/26/2011-evolo-magazine-skyscraper-competition-finalists/ Дата обращения: 08.09.2018)

11. Гельфонд А.Л. Общественное здание и общественное пространство. Дуализм отношений. //Статья. / Academia. Архитектура и строительство. №2. 2015.

О ш m х

Universal ways of forming the architecture of high-rise buildings on the basis of the structure of their public space

Ulyanova E.V.

Moscow Institute of Architecture

The discomfort of staying in a super-high building and the negative impact on the environment of such a megatoll are compensated by the saving of land and natural landscape complexes with the growth of altitude. The self-developing structure of the city-skyscraper is able to neutralize the shortcomings of psychological and physical character. At the same time, a full-fledged highly developed artificial environment is created. The condition of self-development of the structure is the presence of voids of different quality: open or closed. In places where communication horizontal and vertical channels intersect, spatial nodes appear, which have the character of an open or closed spatial core. Spatial nuclei have their own meaning and perform a real function. Buildings are built on a combination of multi-barrel space and a system of functional cavities, or system openings. Two ways of forming the structure of a skyscraper, based on the layout and qualities of its public space, lead to identical results. Model megatoll looks like a developed grid system of intersecting channel space and the functional space of nodes that are built like open holes or enclosed cavity. The presence of cavities in the structure due to the composition of the conglomerate openings.

Key words: Megamall, public space, multi-structure, the cavity, the hole

References

1. Ragon M. Goroda budushchego. Per. s frants. V.G. Kalisha i

Zh.S. Rozenbauma / Pod red. D.B. Khazanova. Predisl. I.M. Smolyara. - Moscow, 1969. - 296p.

2. Serebrennikova T.A. Gorod-neboskreb: mif ili realnost? Evolutsiya vertikalnogo mira. Arhitekton Izvestija VUZov, 2010. [Jelektronnyj resurs] - URL: http://archvuz.ru/2010

3. Gabritchevsky A. Morfologia iskusstva. M.: Agraf, 2002.

4. Pavlov N.L. Architektura. Vvedenie v professiyu. / N.L. Pavlov. -

M.: Architektura - S, 2018. - 472 s. s ill

5. Ulyanova E.V. Kontseptualnye modeli formirovaniya struktury visotnogo zdaniya.// Nautchnyi zurnal «Innovatsii I investitsii» №5.

6. Arkhitektura i gradostroitelstvo. Entsiklopediya. / Gl. red. A.V.

Ikonnikov. - Moscow: Stroyizdat, 2001.- 688p.

7. Mullagildin R.U. Metabolism. // Rishat Mullagildin. Metabolism:

vozvrashenie legendy //ARX. Sankt-Peterburgsky universitet visokih technologiy - Noyabr - dekabr 2005. - №1. Rezhim dostupa: http://tehlib.com/arhitektura/metabolizm/ Data obrashcheniya: 13.05.2019

8. Ulyanova E.V. Struktura I funktsia obshestvennogo prostranstva

vysotnogo zdaniya.// Mezdunarodny electronny nauchno-obrazovatelny zurnal "Architecture and Modern Information Technologies"(AMIT). - 2017. - № 3 Rezhim dostupa: https://marhi.ru/AMIT/2015/3kvart15/index.php/: Data

obrashcheniya: 05.05.2019

9. Park, Jin - Ho, author. Designing the Ecocity-in the-Sky: The

Seoul Workshop/ Jin-Ho Park. ISBN 9781864705928 (paperback). Copyright.The Images Publishing Group Pty Ltd 2014. The Images Publishing Group Reference Number: 1132

10. Sait, posvyashen rezultatam konkursa eVolo Magazine's Skyscraper Competition. [Ehlektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://www.yankodesign.com/2011/04/26/2011-evolo-magazine-skyscraper-competition-finalists/ Data obrashcheniya: 08.08.2017

11. Gelfond A.L. Obshestvennoe zdanie i obshestvennoe prostranstvo. Dualizm otnosheniy.// Statya/ Academia/ Architektura i stroitelstvo./ № 2. 2015.

3

<

m о x

X