Основные идеи формообразования металлических конструкций в зарубежной архитектуре конца XX - начала XXI столетия на примере творчества Н. Гримшоу и Р. Роджерса

Основные идеи формообразования металлических конструкций в зарубежной архитектуре конца XX - начала XXI столетия на примере творчества Н.Гримшоу и Р.Роджерса

ААЗагорков

Во второй половине XX века в общественном сознании европейских стран зародилась вера в многообещающие возможности технологического будущего, основу которого составляли бы научные открытия. Эти настроения определялись достижениями в космонавтике, ядерной физике и, как ни странно, в архитектуре, ориентация которой на на-учно-технические достижения наиболее ярко выразилась в творчестве английских архитекторов и в первую очередь - в архитектурных проектах Н.Гримшоу и Р.Роджерса.

Творческий метод и эстетику архитекторов определяет своеобразие форм созданных ими сооружений. Все их проекты одновременно и эстетичны, и технически продвинуты. Гримшоу и Роджерс выдвигают идеи формообразования конструкций, балансируя на грани здравого смысла, но при этом предлагают практически реализуемые вещи и, как правило, добиваются успеха. Особая диалектика творчества этих архитекторов позволяет им соединить современнейшую технологию с лирическим настроением предшествующих стилей и народных традиций.

Гримшоу и Роджерс размышляют и пишут о современной архитектуре, уделяя много внимания вопросам эстетики и формообразования металлических конструкций новейшей архитектуры. Разработка образной формы сооружения и, в частности, металлической конструкции является индивидуальным и часто подсознательным творческим процессом. Множество факторов и причин влияют на выбор формы

здания. Гримшоу и Роджерс пытаются их анализировать и классифицировать, обращаясь к своему собственному творчеству, полагая, что такие исследования необходимы прежде всего для решения практических проблем.

На рисунке 1 приведена классификация идей и принципов формообразования металлических конструкций новейшей архитектуры, затронутых в теоретических работах и публицистике Роджерса и Гримшоу. Ниже приводится анализ этих идей.

Социально-экономические критерии формообразования металлических конструкций. Гримшоу пишет, что впервые стал заниматься этими вопросами в Англии в середине 1960-х годов при реконструкции студенческого общежития и проектировании Сассекской башни. Тогда в основу концепции улучшения качества жизни было положено решение об увеличении площади для проживания студентов. С этой целью из корпуса общежития было вынесено и объединено в отдельной башне все сантехническое и инженерное оборудование, вопреки традиционному принципу его размещения в изолированных коридорах (рис. 2).

При разработке проекта здания газеты «Файнэншл тайме» решалась проблема обеспечения высокого качества жизни сотрудников. Гримшоу писал, что форма несущей конструкции здания со стенами в виде застекленных экранов выбиралась, исходя из тех соображений, что служащие газеты должны были работать при дневном освещении и снимать психоло-

Основные критерии формообразования металлических конструкций, предложенные Н. Гримшоу и Р. Роджерсом

Рис. 1. Схема. Критерии формообразования

8 2 2011

гическую усталость, наблюдая реальную уличную жизнь за стеклом (рис. 3).

Подобным же образом проблему качества бытовых условий пассажиров Гримшоу решал, занимаясь реконструкцией лондонского аэропорта Хитроу. Здание аэропорта было построено в 1960-е годы, его внутренний интерьер имел много недостатков, не соответствовал современным запросам пасса-

жиров. В случае задержки рейса люди оставались в неуютном и неудобном помещении, где царилиутомление и дискомфорт. Реконструкцию необходимо было осуществить на территории с уже сложившейся технической инфраструктурой и одновременно при наличии пассажиров. В этой ситуации Гримшоу решал поставленную задачу за счет оригинальной формы терминала с перекрытием из стекла и арочных конструкций

Рис. 2. Сассекская башня. Лондон. 1967

Рис. 4. Аэропорт Хитроу. Лондон. 1993

Рис. 5. Британский Павильон Экспо-1992. Севилья. 1992

Рис. 3. Здание газеты «Файнэншл тайме». Лондон. 1987-1988

(рис. 4). Это, как он отмечал, давало пассажирам возможность наблюдать окружающий мир вне здания, не чувствуя себя безвольными участниками замкнутого механического процесса.

Вопросы сбережения ресурсов и защиты окружающей среды. Гримшоу отмечает, что решение этих вопросов возможно

при внедрении ресурсо- и энергосберегающих технологий функционирования зданий. Разрабатывая павильон выставки в Севилье, Гримшоу исследовал климатические особенности окружающей среды. Севилья - один из самых жарких городов Европы, летом температура поднимается там до+45°С. В южных странах для защиты от жары строились здания с тяжелыми стенами из камня. Временный характер павильона определял необходимость постройки из легких и быстро демонтирующихся конструкций. Гримшоу разработал проект в форме параллелепипеда из стали и стекла (рис. 5). На перекрытии здания архитектор разместил солнечные батареи, смонтированные в виде Б-образного навеса. Батареи генерировали электроэнергию, приводящую в действие электронасосы для подачи воды на верхний технологический этаж и далее в проемы фасада из стекла для создания «водяной стены». Это обеспечивало охлаждение внутренних помещений.

Здание получило премию за самый низкий уровень расхода энергии среди 106 павильонов выставки «Экспо-1992» в Севилье. Одно из предложений по дальнейшему исполь-

Рис. 6. Ллойд-центр. Лондон. 1978-1986

Рис. 8. Европейский суд в Страсбурге. Поперечный разрез барабанов

Рис. 7. Европейский суд в Страсбурге. 1995

Рис. 11. Продольная секция катка

Рис. 13. Поперечный разрез туннеля терминала Ватерлоо

зованию энергосберегающих технологий, заложенных в конструкцию павильона,было направлено на распространение в южных странах метода охлаждения зданий, имеющих прямоугольную форму конструкции из стали и стекла. После принятия Европейской хартии по солнечной энергии в архитектуре и градостроительстве идеи Роджерса и Гримшоу в короткий срок нашли широкую поддержку и стали популярными в различных странах мира.

Роджерс и Гримшоу часто и недвусмысленно ставят вопрос о месте архитектуры в деле снижения ущерба, наносимого окружающей среде. Гримшоу указывает на важность

Рис. 9. Каток. Оксфорд. 1984

Рис. 10. Поперечная секция катка

Рис. 12. Терминал Ватерлоо. Лондон. 1993. Расположение в городе

проектирования форм сооружений с использованием пространственного разнесения и компоновки конструкций при решении задач защиты природы.

Молодые английские архитекторы Т.Макинтош и С.Митчел использовали идею развития формы здания по вертикали в соответствии с экологическими критериями Гримшоу при разработке жилых помещений (модулей) для сельской местности Англии. Архитекторы подняли модульное здание в форме пропеллера над верхушками деревьев. Каждую из трех «лопастей» здания держат потри опоры. В центре размещены вход с лестницами и лифтами, а также инженерное оборудование. Подобная концепция разработки архитектурных форм сооружений максимально сохраняет окружающую среду, практически не нарушая экологическое равновесие.

Эстетические критерии формообразования металлических конструкций. Сточки зрения эстетических пристрастий Роджерс и Грим шоу являются глубоко идейными архитекторами. Какой-то отвлеченный образ, по их мнению, не имеет права на существование. По мнению Роджерса,«сооружение должно воплотиться в единственную форму, соответствующую его целевому назначению. При этом каждая отдельная деталь здания должна соответствовать его общей структуре, составляя с ним единое целое». Эти принципы были реализованы при выборе формы конструкции здания для страховой компании Ллойд в Лондоне (рис. б), имеющей двухвековую историю и сохранившую безупречную деловую репутацию. Ритмичный повтор вертикалей стандартных блоков и коммуникаций способствовал созданию облика здания, олицетворяющего «мировой оплот надежности». Качество, стабильность и преемственность добропорядочных деловых традиций страховых компаний Ллойда были подчеркнуты Роджерсом с помощью стилизованных элементов арочного свода как завершения тянущегося на все этажи центрального атриума, напоминающего свод Хрустального дворца Пакстона - символа эпохи процветания Британской империи. Роджерс считал основным достоинством своего проекта то, «что образная форма внушительного нового

здания Ллойд-центра, разработанного с использованием новейших технологий, не разрушила сложившуюся историческую среду делового центра лондонского Сити».

Проект здания Европейского суда в Страсбурге явился важным рубежом в творчестве Роджерса начала девяностых годов XX века (рис. 7). Архитектор стал уходить отуспожненных композиционных форм сооружений, аналогичных конструкции здания Ллойд-центра. Проектируя здание Суда, автор руководствовался собственной идеологической программой «создания немонументального монумента». Основной мотивацией архитектора при разработке формы и облика здания была потребность вписаться в окружающую природную среду и отразить идею правосудия. Официальную и социальную значимость Европейского суда трудно переоценить, и в то же время это достаточ но демократия ное уч режден ие, п ризван ное защищать индивидуальные права человека.

Отражая эту идею, Роджерс разработал несимметричную композицию здания. Его административный корпус, расположенный на берегу водоема, повторяет своей изогнутой формой очертание береговой линии. Овальная пристройка объединяет административную часть с залами судебных заседаний, в ней размещены шахты лифтов и холлы. Завершают композицию залы, связанные вестибюлем и имеющие форму

Рис. 14. Общий вид терминала Ватерлоо

12 2 2011

"•4*1.1 , ЙЙ»»*« и* *" и**''»««,

////

Геометрические соотношения обеспечивают требуемую компоновку внутреннего пространства здания. По этому критерию определялась форма несущей конструкции катка в Оксфорде. Заказчик требовал организовать свободную площадь помещения для ледового поля без опорных стоек. Гримшоу решил проблему с использованием двух больших мачт, несущих перекрытие катка (рис. 9, 10,11). При этом каркас с его геометрией стал собственно зданием. Силовую конструкцию катка отличает то, что стоечно-балочная система формируется не в поперечных секциях, а в одном продольном звене. Это обеспечивается с помощью ванто-

Рис. 18. Центр Помпиду. Париж. 1977

барабанов-близнецов со скошенным верхом (рис. 8). Они являются функциональным и архитектурным ядром композиции. Форма несущих каркасов барабанов реализована с помощью круглых стальных конструкций, состоящих из разновеликих ферменных стоек, расположенных по периметру цилиндра и соединенных между собой кольцевыми шпангоутами. Стойки диаметрального сечения (длинная и короткая) соединены ферменной балкой. Конструкции барабанов словно парят, поднятые над поверхностью с помощью колонн, и, по мнению автора, символизируют «чаши весов богини правосудия Фемиды». Форма здания Европейского Суда при всей ее функционально обусловленной сложности и асимметрии в целом легко читается, отражая смысл и назначение данного учреждения.

Рис. 15. Звено конструкции перекрытия туннеля терминала Ватерлоо

Рис. 16. Хрустальный дворец Пакстона. Лондон. 1851. Общий вид

Рис. 17. Ллойд-центр. Лондон. 1986. Разрез по атриуму

Рис. 21. Устройство коридора для движения людей и эскалатора в Центре Помпиду

вых конструкций, затянутых к фундаменту через высокие силовые мачты.

Организация внешнего пространства, гармония с окружающей средой. Гримшоу был противником монументальности. В своих проектах он демонстрировал интерес к гармонии с пейзажем и был в этом очень последовательным, доказывая, что в современном мире здания в стиле новых технологий должны как никогда сочетаться с окружающей средой.

Вера архитектора в то, что люди должны управлять средой и внимательно относиться к исторической застройке, проявились в проектах реконструкции вокзала Ватерлоо в Лондоне, который расположен в густо застроенном районе (рис. 12). Форма зданий терминала и туннеля выбиралась с учетом того, чтобы, во-первых, исключить какие-либо разрушения или снос близлежащих строений и, во-вторых, не нарушить уже сформировавшийся архитектурный облик центральной части Лондона. Терминал включает в себя железнодорожный вокзал с прозрачными навесами и туннель, который в плане представляет собой длинное (400 метров) изгибающееся сооружение. Особенность места расположения терминала привела к развитию формы его конструкции (кроме железнодорожных путей и платформ) вниз под землю на несколько уровней (рис. 13). Размеры сечения туннеля по длине должны были быть не одинаковыми, эта нерегулярность представляла значительную трудность при проектировании формы несущего каркаса перекрытия туннеля - наиболее оригинальной части терминала (рис. 14).

Форма перекрытия определялась с учетом инфраструктуры окружающей среды, а также асимметрии трех платформ и пяти железнодорожных путей. Было принято решение о членении конструкции перекрытия на отдельные не одинаковые по размеру звенья, из которых в итоге собирался каркас туннеля требуемой конфигурации. Отдельное звено перекрытия представляло собой трехшарнирную ферменную арку, собранную из телескопических труб и стержней (рис. 15).

Бережное отношение Гримшоу и Роджерса к истории архитектуры. Принцип историзма рассматривается ими

Рис. 19. Фрагмент конструкции Центра Помпиду

как один из значимых эстетических критериев формообразования металлических конструкций. Гримшоу отмечал, что новаторские поиски образных форм архитектуры часто опираются на культурные контексты разных эпох. Так, при разработке конструкции Британского павильона для выставки «Экспо-1992» в Севилье он опирался на принципы создания прямоугольных структур каркаса Хрустального дворца Пакстона (рис. 16). Пресса отмечала, что «после

Рис. 20. Инженерные коммуникации Центра Помпиду

АРХИТЕКТУРА

сборки Британского павильона для Всемирной выставки все поняли, что это шедевр, возможно,такого же уровня, что и Хрустальный дворец». Выше упоминалось, что принцип историзма учитывался Роджерсом при разработке формы конструкции штаб-квартиры страховых компаний Ллойд в Лондоне (рис. 17).

Принцип обеспечения выразительности конструктивной детали. Впервые подобный критерий формообразования металлической конструкции был использован Роджерсом (в соавторстве с Р.Пиано) при создании Национального центра искусства им. Ж.Помпиду в Париже (1977). Форма конструкции Центра имеет вид прямоугольника с прозрачными стенами-экранами (рис. 18), включающего пять гигантских платформ, поднятых на мощных опорах, расположенных по периметру. На внешнюю поверхность фасада были вынесены консоли герберетт, концы которых соединялись продольными, вертикальными и диагональными тягами в единый узел (рис. 19). Совокупность таких элементов по всей площади фасада создавала жесткую конструкцию.

Этажи Центра Помпиду планировались как свободные площади без внутренних стен для обеспечения гибкой планировки выставочных площадей. С этой целью все «внутренности» были вынесены наружу. Техническое оборудование - водопроводные трубы, гаргроты с электропроводкой, коридоры для движения людей и эскалаторы - было демонстративно размещено на фасаде конструкции здания (рис. 20, 21). Это отвечало эстетической концепции молодых в ту пору архитекторов - эпатажный контраст подобной формы Центра Помпиду с исторической архитектурой Парижа олицетворял «диаграмму развития и совершенствования конструктивной формы сооружений».

Технологические критерии формообразования конструкций сооружений. Среди технологических критериев, определяющих форму конструкции, архитекторы хай-тек выделяют в первую очередь ее гибкость, а также материалы, из которых изготовляется конструкция.

Свойство гибкости (флексибильности) конструкции определяется чаще всего требованием заказчика. Под этим

Рис. 22. Фабрика Игус. Кельн. 1992 Рис. 23. Проект Национальной библиотеки Франции в Париже.

1989. Макет.

Рис. 24. Проект Национальной библиотеки Франции в Париже. Перспектива

свойством понимается возможность изменения вертикальной и горизонтальной структуры внутренних помещений здания в процессе его эксплуатации в соответствии с меняющимся назначением этих помещений. Гримшоу использовал этот принцип при разработке формы конструкции производственного здания фирмы Игуе (Кельн, Германия). Характер деятельности компании предполагал неожиданное изменение профиля производства, поэтому выдвигалось требование возможности быстрой смены технологического оборудования внутри помещений.

С учетом этого форма конструкции фабрики Игуе проектировалась в виде четырех блоков, каждый из которых имел в центре мачту. С помощью стальных тросов вантовой конструкции типа «коромысло» мачта поддерживала конструкцию перекрытия, избавляя внутренние помещения от необходимости иметь промежуточные несущие колонны (рис. 22). Форма вантовой конструкции с использованием подвесных перекрытий создавала значительные открытые пространства внутренних помещений с величиной пролетов до 33 метров, в которых можно было оперативно размещать различные типы технологического оборудования в зависимости от меняющейся производственной тематики.

Материал конструкции как критерий нашел свое применение в творчестве большинства архитекторовхай-тек, работающих с металлом. Металлические конструкции современной архитектуры стиля хай-тек демонстрируют стремление к максимальному раскрытию качеств и свойств этого материала, формы таких сооружений отражают тяготение к тектонической ясности конструкций.

В отличие от других материалов металл хорошо работает на изгиб и растяжение, поэтому в новейшей архитектуре активно применяются инженерные решения, обеспечивающие подобную схему нагружения конструкции, что,естественно, влияет на ее облик и форму. К таким решениям относится использование вантовых конструкций, силовых схем с подвешиванием перекрытия к опорам и прочее. При этом создается легкость, пластичность и ажурность металлической конструкции с образной демонстрацией ее напряженного состояния, что дает широкие возможности в поиске форм конструкций.

В качестве примера влияния выбранного материала на формообразование конструкции можно рассмотреть проект Национальной библиотеки Франции в Париже (1989), разработанный Н.Гримшоу (рис. 23). Форма несущей конструкция портика библиотеки разработана в виде изогнутых стоек-колонн, на которых закреплена ломаная балка. Перекрытие портика обезвешивается с помощью растяжек, идущих от длинной консоли балки через вершину металлической стойки к концу короткой консоли и далее вниз к анкерному креплению в фундаменте. Применение вантовых растяжек позволило избежать громоздких конструкций стоек, балок и создать на огромном пространстве образ изящной изогнутой стены-экрана (рис. 24).

16 2 2011

Совокупность критериев выбора форм конструкций, примененных мастерами хай-тек, определила новаторские, нетривиальные образы зданий этого стиля. Формы металлоконструкций хай-тек, реализованные на практике во многих странах мира, создали отдельное направление в новейшей архитектуре второй половины XX века.

Литература

1. Дзеви Б. Уметь увидеть архитектуру, Мастера архитектуры об архитектуре. М., «Искусство», 1972.

2. Kenneth Hjwell, Richard Rogers, Complete Works, Volume One.

3. Kenneth Hjwell, Richard Rogers, Complete Works, Volume Two.

4. Colin Amery, The Early Work of Nicholas Grimchaw & Partners. Architecture, Industry and Innovation.

5. Structure, Space and Skin. The Work of Nicholas Grimchaw & Partners. Introduction by Kennetth Powell, Edited by Rowan Moore.

6. http://ru.wikipedia.org

7.http://www.bbc.co.uk

8. http://meget.kiev.ua/arhitektura/hi-tech/

9. http://www.membrana.ru

10.ttp://www.sobaka.ru

11. http://www.irn.ru

Literatura

1. Dzevi, B. Ymetyvidet arhitektyry, Mastera arhitektyri ob arhitektyre. M., «Iskysstvo», 1972.

The Main Concepts of Metal Constructions Shaping in the

Foreign Architecture of the End of XX century - Beginning of XXI Century on the Examples of R. Rogers' and

N. Grimshow's Creative Work. By A.A. Zagorkov

This article performsthe classification of conceptsand principles of metal constructions shaping in the newest architecture on the exam pies of R. Rogers'and N. Grimshow's works. 3 groups of criteria of the metal constructions shaping are considered: socio-environmental (ensuring of the life quality, resources preservation, environmental protection), aesthetic (ideology and rationality of the form, external space organization, harmony with environment, principle of historicism, ensuring the expressiveness of a constructive detail) and technological (flexibility, material of construction). For each group the analysis of the criterion's influence on the construction shaping is performed and corresponding illustrations are presented.

Ключевые слова: формообразование, металлические конструкции, критерии формообразования, вантовые конструкции, подвесные перекрытия.

Key words: shaping, metal constructions, criteria of metal constructions shaping, cable-stayed structures, suspended floor, ceiling, overhead cover.