Влияние современных технологий на архитектурный образ зданий

Г. В. Есаулов, доктор архитектуры, профессор, проректор МАрхИ, академик РААСН

Начало эпохи новых технологий в архитектуре

Хай-тек ознаменовал начало эпохи новых технологий в архитектуре, и, наверное, самым ярким свидетельством этому стал завершившийся 50 лет назад конкурс и принятое в Париже решение о строительстве Национального центра искусства и культуры Жоржа Помпиду на площади Бобур. На международный конкурс представили 681 проект архитекторы из 49 стран. Победу одержали британец Ричард Роджерс и итальянец Ренцо Пьяно. Постройка же стала самой скандальной и парадоксальной до сегодняшнего дня версией взаимодействия архитектурной формы и инженерных систем. Вывернутые на фасад инженерные системы впервые столь вызывающе были представлены как основа образа здания.

Не правда ли, вспоминается легенда о парижских манекенах Сальвадора Дали? Прозрачные тела с имитацией сосудов и внутренних органов из пластика, заполненные цветными чернилами, – начало скандальной известности мэтра сюрреализма.

Глядя сегодня на здание центра, можно увидеть некую закономерность в сочетании метрического ритма фасадов стеклянного параллелепипеда и синкопированного ритма труб коммуникаций и тоннелей лифтов и эскалаторов. Дополняли картину цветовые партии: арматура – белый цвет, вентиляция – синий, электропроводка – желтый, водопровод – зеленый, эскалатор и лифты – красный.

Пара «архитектура и инженерная структура» явно поменялись традиционными местами в «наполнении» образа комплекса.

Неоднозначно принятый Центр Помпиду, названный в честь инициатора и вдохновителя его создания президента Франции Ж. Помпиду, стал историческим прецедентом выдающейся роли инженерных коммуникаций в архитектурном образе.

Можно высказать предположение, что принцип синкопированного ритма вполне может быть и в будущем применен в архитектуре посредством дифференции поверхности форм и ритмических построений инженерных систем.

Развивавшийся хай-тек, у истоков которого стоит «подобие нефтеперегонного завода» Центра Помпиду, все изящнее прячет инженерные системы в эстетствующие оболочки материалов и форм. При этом техническое отступает на второй план в общем художественном замысле. Таков построенный в 1986 году по проекту Р. Роджерса Центр Ллойда. Инженерные технологии становятся искусством невидимого, подчеркивая стерильную красоту роскоши минимализма или богатство имитаций неоклассики. Словно устыдившись наготы, архитектура прячет коммуникации в фальшивые потолки, закрывает их в шкафах и за ширмами. Это представляется естественным, но не всегда удачным.

Создание устойчивой экологичной архитектуры на основе учета и использования особенностей климата, природных явлений: солнца, ветра, движения воздуха и водных масс морей и океанов, геотермальных вод, подземных вод, сбережения природных невозобновляемых энергоносителей, а также энергосбережение определяют устойчивую тенденцию в современной архитектуре

Архитектурный образ – теперь полностью слагаемое форм и пространств, поглотивших инженерные «сосуды и органы».

Создание устойчивой экологичной архитектуры

Следующим этапом взаимодействия инженерных систем и архитектурных форм можно считать этап структурного влияния систем на формо-пространственные решения зданий. Этот процесс строится на сочетании двух направлений: включение элементов инженерных систем в образную структуру и форму здания и модификация форм, определяемая требованиями решения инженерных задач.

Создание устойчивой экологичной архитектуры [1] на основе учета и использования особенностей климата, природных явлений: солнца, ветра, движения воздуха и водных масс морей и океанов, геотермальных вод, подземных вод, сбережения природных невозобновляемых энергоносителей, а также энергосбережение определяют устойчивую тенденцию в современной архитектуре.

Первое направление

Архитектура становится своего рода оболочкой для инженерных систем [2]. Мы видим это на примерах ветроустойчивых установок.

На начальных этапах использования фотоэлектрических устройств в процессе создания объектов гелиоархитектуры они лишь заменяют строительные или облицовочные материалы. Таковы жилые комплексы Solansiedlung и Sonnenschiff (соответствующие стандарту пассивных домов) во Фрайбурге, Германия.

Солнечные батареи постепенно занимают все большее место в формировании образа здания.

Количество примеров оригинального сочетания архитектурной формы сооружений и солнечных панелей покрытия постоянно растет. Построенный по проекту японского архитектора Т. Ито в 2009 году Солнечный стадион в Тайване перекрыт солнечными панелями, смонтированными в форме, напоминающей тело дракона, словно окаймляющего чашу арены.

Футбольный стадион, рассчитанный на 50 тыс. зрителей, спроектирован в соответствии с требованиями параметров зеленых зданий; это относится к материалам и энергосбережению, благоустройству окружающего «солнечного дракона» пространства. Система солнечных панелей обеспечивает электроэнергией функционирование стадиона, а избыточная в периоды без игр поступает в городские сети.

Интересен проект экокурорта «Звезда пустыни» в Абу-Даби (ОАЭ). Солнечные батареи выполняют своего рода образную функцию. Окружающая комплексы зданий для отдыха лента батарей, отражая небо, воспринимается водной поверхностью, своего рода источником воды, оазисом в пустыне.

Естественно, что применение солнечных батарей или фотоэлектрических устройств постепенно расширяет свои возможности и функции. На примере проекта здания мечети в Приштине видно, как солнечные батареи создают или подчеркивают внешнюю пластику здания.

Традиционно природа все активнее включается в решение инженерных задач. Таковы проекты реновации Парижа, выполненные в 2010-е годы.

Второе направление

Модификация архитектурных форм становится своего рода решением инженерных задач. Это можно наблюдать на проектах некоторых зданий. Но даже эти отдельные решения демонстрируют возможности архитектуры и инженерии в преодолении стоящих проблем.

Башня Chicago Solar Tower представляет собой пример современной гелиоархитектуры. Вокруг цилиндрического объема размещены солнечные панели, вращающиеся подобно подсолнечнику, следующему за солнцем в течение дня. Панели все время защищают полы здания от солнца.

Интересен пример колледжа Эмерсона в Лос-Анджелесе, построенного по проекту Тома Мейна и бюро Morphosis в 2014 году. 1 500 гнутых алюминиевых панелей реагируют на изменение температуры и движение солнца. Создавая определенную модификацию структуры оболочки здания, они решают чисто инженерные функциональные задачи.

Новейшим этапом конца 2010-х – начала 2020 годов стало встраивание виртуального мира в среду мира материального, обострившееся в пандемию. Мир виртуальный, нуждающийся в комфорте общения с гаджетами в различных версиях среды материальной, стал во время пандемии реальностью архитектуры, охватывающей пространство жизни человека.

Виртуальная реальность времени пандемии воспринимается уже как материальная, ее материал – образы мира реального, традиционного, вдруг ставшего далеким и недоступным. Изображенный и образно живой, он недоступен обонянию и осязанию. Теперь инженерные системы создают комфорт того пространства, в котором пребывает человек. Поиск зрительных образов в комфортной среде квартиры для многих людей становится занятием привлекательным и столь же применимым, как и дополненная реальность. Она позволяет наполнять пространство условно реальными предметами и объектами.

Влияние глобальных вызовов на союз архитектурных форм и инженерных систем

Но жизнь реальной архитектуры и инженерных технологий продолжается. Здания, у которых выход отработанного воздуха осуществляется на территории самого объекта, нуждаются в корректировке вентсистем. Это иллюстрирует схема, предложенная профессором Ю. А. Табунщиковым и демонстрирующая неверную постановку задачи при проектировании вентсистем, работающих в пандемию [3].  Это было нормально для времени, предшествующего эпидемии.

Сегодня же требования и к архитектуре с ее безграничными пространствами, и к инженерным системам, обеспечивающим локальную возможность пребывания человека в тех или иных помещениях, зданиях или на открытых пространствах, изменились. Соответственно, и задачи при проектировании нуждаются в корректировке. Вызовы пандемии заставляют нас по-новому посмотреть на функции этой неразлучной нераздельной пары «архитектура и инженерные технологии».

Каким будет следующий этап взаимодействия достаточно противоречивого, но неизбежного союза архитектурных форм и пространств и инженерных систем, покажет уже ближайшее время.

Литература

1. Есаулов Г. В. Устойчивая архитектура: от принципов к стратегии развития // Вестник ТГАСУ. 2014. № 6. С. 9–24.

2. Есаулов Г. В. Энергоэффективность и устойчивая архитектура как векторы развития // АВОК. 2015. № 5. С. 4–11.

3. Табунщиков Ю. А. Вентиляция в больницах: кто виноват и что делать // АВОК. 2021. № 2.