Переведение конструкций в архитектурную форму связано с материализацией взаимодействия целесообразности и требований восприятия. Действия этих факторов противоречивы. Целесообразность заботится об усовершенствовании фактической работы конструкции, о наиболее экономном и рациональном использовании материала и рождает то, что не знало прецедента. Требования восприятия напротив, основываясь на прошлом опыте, опираются на то, что имело прецедент. Существенна и другая грань этих противоречий. Целесообразность опирается, как правило, на расширяющиеся возможности точной проверки. Это точный фактор, который можно выразить и оценить языком цифр. Психологический опыт не имеет фиксированных оценок – неточен. Внедрение точных методов в проектирование рождает стереотипы точного, которые нетерпимы ко всему неточному.
Полноценность архитектурной формы, ее выразительность – это всегда овеществленное требование конструктивной логики и восприятия. А эволюция этого взаимодействия, обусловленная социальным, научно-техническим и культурным развитием, определяет в свою очередь развитие самих форм. Анализ основных моментов такого развития, как сложного морфологического процесса, проходящего во времени, может помочь решению проблемы сегодняшнего дня, которые являются звеньями на пути из прошлого в будущее.
Автор рассматривает эволюцию связей «форма-конструкция» в типологическом плане, имея в виду не типологические отрасли архитектуры, а типы самих конструкций, обусловленные их морфологией. Он исследует формы, связанные с тремя группами конструкций:
1. Стоечно-балочные конструкции из камня и железобетона.
2. Пространственные конструкции из камня и железобетона.
3. Трехмерные пространственные конструкции из металла.
При этом, автор сосредоточивает внимание на основных несущих конструкциях, которые являются определяющей основой формы.
5.1 Стоечно-балочные конструкции из камня и железобетона(эволюция взаимодействия конструктивной логики и требований восприятия).
Конструктивная сущность сооружений из камня была тесным образом связана с массой и весом этого строительного материала. Размеры сооружений лимитировались границами конструктивных возможностей камня. Сооружение могло достичь того критического состояния, когда новый элемент, положенный сверху, разрушал аналогичный элемент, находящийся внизу. В то же самое время вес выступал конструктивной силой, которая обеспечивала равновесие соседних элементов, делала излишней дополнительные связи.
КОРРЕКЦИОННАЯ РАБОТА ПО РАЗВИТИЮ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ ПРЕДМЕТОВ ...
... Подобрать и адаптировать методики по исследованию зрительного восприятия объектов сложной формы. 3. Выявить особенности зрительного восприятия предметов сложной формы у дошкольников с нарушениями зрения. 4. ... подбор и апробацию дидактических игр и упражнений по развитию зрительного восприятия объектов сложной формы у дошкольников с нарушениями зрения. Методы исследования: анализ психолого- ...
Началом стоечно-балочных систем явились первые общественные сооружения – дольмены. Продолжением этого ряда стали египетские и греческие ордера: колонны с архитравным перекрытием.
Многие теоретики считают происхождение ордеров результатом механического переноса в камень элементов стоечно-балочной деревянной конструкции. Но могла ли такая механистичность создать формы, которые существовали с некоторыми перерывами более 25-ти веков?
Процесс создания ордеров не был механическим, он был закономерным, обусловленным требованиями создания широкого общезначимого и понятного образа [6]. Такой образ в момент появления каменных конструкций мог возникнуть только под воздействием опыта прошлого, то есть, опыта деревянного строительства. Тем самым, новый материал – камень стал лишь средством создания общезначимой образной формы.
В выражении идеи несущих и несомых элементов, важное значение приобрела артикуляция архитектурной формы, также отрицающая теорию механистического происхождения ордеров. Так, в ордерах сложились элементы, расширяющиеся кверху (капитель с эхином и абакой) и расширяющиеся книзу (базы колонны).
Их детализация с точки зрения конструктивной логики – явное излишество.
Ордер явился гениальным решением проблемы читабельности массивных конструкций, то есть, проблемы их восприятия, понимания их работы. Утилитарная форма стала художественной, она обратилась к человеку, к потребностям его психологии. Постулат К. Маркса о технике как о «чувственно представшей перед нами человеческой психологии [5] в полной мере относится и к архитектурным формам.
Информация о работе стоек, балок и стены передавалась с помощью их специфической артикуляции, внушающей представление о напряженности этих элементов и их частей, способах передачи нагрузки сверху – вниз. Образное выражение материально-конструктивной сущности постройки мы связываем с понятием «тектоника».
Овеществлением человеческой психологии выступает последующая жизнь ордера. В условиях медленного развития техники и господства «стилей эпохи», облегчавших творчество и восприятие его результатов наличием единства «стилеформирующего ключа», эволюция ордера была постепенной, медленной. Неоднократно предпринимались попытки закрепления канонов теорией (Палладио, Серлио, Виньола).
Всемерно облегчая перцепцию форм, каноны допускали возможность их нарушения.
В архитектуре это становится особенно заметно в эпоху возрождения с ее интересом к личности и к личностному началу в искусстве. Неточности в проведении канона выступают своеобразным препятствием, заставляющим зрителя «работать». Но такие отклонения были незначительными. Жесткость проведения схемы построения целого допускала интерпретацию деталей.
Эволюция стоечно-балочных конструкций из железобетона характерна взаимодействием другого уровня мышления, конструктивной логики и воспринимающей способности человека.
Движущей силой этой эволюции выступает динамическое развитие технического прогресса. Инженерная интуиция, основанная на расширяющихся возможностях точной проверки, ищет способы наиболее целесообразной работы материала. Восприятие, способное ассимилировать индивидуальные формы, открывает возможность широкого поиска. Требования конструктивной логики реализуется, главным образом, благодаря экспериментальным работам отдельных творческих личностей и коллективов. Но путь к новому выразительному языку через материал не был простым.
Психология горя
И даже в случае смерти или потери собаки или кошки (тоже ведь почти член семьи!) или при ссоре с близким другом. Особенно важно различение "нормального" и "патологического" горя, ибо горе, как и любая травматическая реакция, - представляет собой нормальный процесс. На примере горя можно проследить естественную динамику течения любого травматического стресса, т.е. то, как происходит преодоление ...
Первым конструкциям из железобетона придавали формы, свойственные конструкциям из других, ранее известных материалов: камня, дерева, металла.
Наиболее распространенной среди стоечно-балочных конструкций была система, предложенная французским инженером Франсуа Геннебиком. Для армирования балок Геннебик использует два двойных комплекта стальных стержней. Эти стержни укладывали в растянутую зону балки. В середине пролёта они проходили в её нижней грани, в точках опоры один ив стержней поднимался к верхнему ребру. Расположение арматуры соответствовало точному статическому расчёту. Тем не менее, в этой конструкции новый материал работал не самым рациональным образом. В зоне растяжения напряжённой балки бетон становился мертвым грузом, лимитирующим пролёты. Форма здесь еще не следует материалу, его наиболее целесообразной работе. Новое содержание укладывается в старую, но еще пока что, в общезначимую форму.
Великий мастер железобетона – Огюст Перре применяет каркас рамного типа, но придает ему формы, свойственные конструкциям из дерева и металла. И, как отмечает Ж. Познер, артикулирует этот каркас в традиционном классическом понимании [8].
Вальтер Гропиус был прав, считая, что форма не только должна быть прочной, но, и обязана выглядеть прочной. Глаз должен поверить надежности конструкций. И для этого, утверждает он, форма должна отразить нам прошлый опыт восприятия конструкций, результаты которого он называет статическими чувствами [8]. Но он был не прав, утверждая о состоянии вневременного статического чувства [8]. Вневременного чувства не существует. Оно трансформируется в зависимости от времени и эволюции тех или иных конструкций.
В грибовидных конструкциях Робера Майара проявилось глубокое понимание природы материала. Его грибовидная колонна с широкой капителью, постепенно переходящей в сплошную плиту, хорошо подчеркивает пластичность нового материала. Новый материал находит новую форму.
Тот же принцип положен в основу грибовидной конструкции ресторана морского курорта в Остии, выдающегося итальянского инженера Пьера Луиджи Нерви. Здесь форма грибовидной колонны и покрытия в совершенстве отражает свойства нового материала. Весьма примечательна также трактовка краевой зоны перекрытия. Она образована диагонально пересекающимися изогнутыми рёбрами, отражающими технологию, свойственную только железобетону. И в то же время, рёбра создают запоминающийся образ кессонированного потолка, уходящего в далёкое прошлое.
В одной из своих работ Пьер Луиджи Нерви идёт ещё дальше. Он ставит задачу сконструировать перекрытие, форма которого расшифровывала бы его работу. И это он хочет сделать основой новой выразительности. Грибовидные конструкции Робера Майара и его последователей не раскрывали работу плиты.
В разных зонах на плиту действуют различные изгибающие моменты, и она испытывает различные растягивающие и сжимающие усилия. Однако, даже в тех случаях, когда опорные полосы армировали сильнее, это скрывалось при последующем бетонировании плиты.
Нерви укладывает арматуру по линиям главных изгибающих моментов (фабрика Гатти в Риме).
Сооружение такого перекрытия оказалось намного сложнее плоской плиты, но зато был получен значительный пластический эффект (рис.1).
Работа плоской плиты была почти расшифрована. Именно почти, но не полностью, так как рисунок ребер не вполне соответствовал начертанию изостатических линий. Почему же не вполне?
Гениальный инженер, создатель большого числа новых форм, провозгласивший необходимость однозначного соответствия формы и конструкции, чувствует, что для создания ценной художественной формы этой однозначности недостаточно. Нерви пишет: «Техника открывает источник почти безграничных статических возможностей, конструктивных и функциональных, которые сами по себе невыразительны, но в том случае, когда они оживляются чувством композиции, гармонии и пропорции, а также, заботой о деталях, они могут стать яркими выразителями архитектоники» [2].
Выразительность реберного перекрытия фабрики Гатти в Риме, основана не только на том, что она в какой-то мере выражает работу плиты, но и тем, что она отражает представления о возможной конструктивной системе, распространенной в природе (нерватура листа) и получившей в прошлом такое блестящее развитие в нервюрных сводах готических соборов (рис.2).
Таким образом, Пьер Луиджи Нерви находит форму, которая подчиняется не только конструктивной логике и законам композиционной гармонии, но и чувству, уходящему в прошлое.
Столь же интересна и работа соавтора Пьера Луиджи Нерви по зданию ЮНЕСКО в Париже, архитектора Марселя Брейера.
Рис. 1. Фабрика Гатти в Риме.
Рис.2. Нервюрные своды готического храма в г.Туре
В здании библиотеки в Колледж-вилле (США, штат Миннесота) Брейер отказывается от наиболее простых – утилитарных опор. Вместо них он создает впечатляющие и могучие разветвленные колонны. Это своеобразные бетонные деревья, каждое ив которых снабжено восемью крепкими ветвями (рис.3).
Усложнение опор не противоречит инженерной логике и вполне окупается тем эффектом, который они производят. Иих выразительность основана, главным образом на том, что создан широкий и впечатляющий образ дерева-поддержки, образ, уходящий в прошлое, понятный и доступный – образ-символ.
Здесь мы встречаемся с примечательным взаимодействием инженерной логики и пластического опыта прошлого. Этот опыт не имеет фиксированных оценок, допускает возможность личностной интерпретации. Так рождается индивидуальная форма, в содержании которой содержится и определенная подсказка, облегчающая ее перцепцию зрителем. Опоры Марселя Брейера, не порывая с целесообразностью, преодолевают догмы однозначной связи формы со строительной технологией, рационалистичностью. Содержание созданных их форм не исчерпывается конструкцией. Это и есть самый высокий уровень эстетического освоения конструкций.
Опыт эволюции стоечно-балочных систем свидетельствует о том, что взаимодействие требований конструктивной логики и восприятия в процессе рождения новых форм и их освоения проходит три заметных этапа. Каждый из них, рождая формы, обращенные к человеку, программирует определенное соотношение привычного и нового.
На первом этапе привычное выступает как прежний статический и эстетический опыт. Он отстает от уровня технических открытий, консервативен.
Рис. 3. Интерьер библиотеки в Колледж-вилле
(США, штат Миннесота)
На втором этапе происходит утверждение нового статического опыта, формирование нового выразительного языка, основой которого служит объективное выражение физических законов, технической правды. Этот период можно назвать конструктивистским.
На третьем этапе новизна выступает и результатом изобретения новых способов целесообразной работы материала и новой трактовкой прежнего психологического эстетического опыта. Выраженный языком новых форм, этот опыт закладывает в содержание и определенную меру привычного.
Каждый из этих этапов рождает неповторимость, связанную с определенным и постоянно изменяющимся соотношением нового и привычного. Это соотношение, определяя выразительность архитектурных форм, есть не что иное, как овеществление определенного уровня человеческой логики и психологии.
Характер протекания самой эволюции и преобладание в ней того или иного этапа, величина сектора новизны и пропорции его сочетания с привычным, определяются ведущими формообразующими факторами:
– социальными условиями,
– психическим складом нации,
– уровнем ее технической образованности,
– эстетическим развитием.
Значительность привычного нередко выступает результатом особой приверженности традициям. Уникальна в этом отношении современная японская архитектура.
При использовании стоечно-балочной конструкции зодчие Японии ясно выявляют и подчеркивают взаимосвязь между главными и второстепенными балками. В оболочке зданий это находит раскрытие с помощью консольных выпусков второстепенных балок за пределы главной. Такие выпуски с точки зрения чистой инженерной логики представляют явные излишества. Этот прием взаимосвязи между элементами стоечно-балочной конструкции характерен, в том числе, и для работ известного японского архитектора Кензо Танге (городской зал в Курасики и художественный центр Согэцу в Токио).
В ряде случаев в той же конструктивной системе мы встречаем своеобразное решение углов. Стремление расшифровать перевязку балок двух разных направлений находит выражение в их торцах, выпущенных за пределы плоскости стены. Это, в частности, хорошо отмечено в городском зале в Курасики. С точки зрения конструктивной логики выпуски торцов в углах зданий также не рациональны.
Трактовка узлов стоечно-балочной железобетонной конструкции в данном случае вызвана сильным влиянием традиционных архитектурных форм японского деревянного зодчества (рис. 4).
Вот почему у японцев так велико желание и в железобетонных конструкциях показать взаимосвязь их элементов. Это не механический перевод формы из одного материала в другой, а определенная концепция восприятия целого, сплоченного из отдельных ясно выявленных элементов. Такая трактовка целого, основанная на традициях, прямо противоположна тому, что могли бы дать пластические качества монолитного железобетона. Вспомним, что Ф.Л. Райт стремился к тому, чтобы устранить «стойки и балки». Он считал, что современные материалы дают возможность создания непрерывной конструкции [9].
Beерообразные подпорки в здании культурного центра в Цуяма (архитектор К. Кавасиме) представляют собой не самое рациональное решение, с точки зрения инженерной логики. Нависание одного этажа над другим можно было бы выполнить и более простыми средствами. Веерообразные подпорки появились под сильным воздействием традиционных форм деревянных храмов с их многоступенчатыми консолями, несущими свесы кровли (рис.5).
Железобетонные подпорки в здании культурного центра в Дзуяма совсем не похожи на консоли деревянных храмов.
Рис.4. Конструктивная схема в архитектуре традиционного японского храма, выполненного в дереве
 |
 |
|
| Рис.5. Фрагмент традиционного деревянного храма с многоступенчатыми консолями, несущими свесы кровли | Рис.6. Фрагмент конструктивной системы здания японского культурного центра в Дзуяма, выполненного в железобетоне. Архитектор К.Кавасиме |
Таким образом, здесь не форма переводится из одного материала в другой, а используется лишь сама идея, при овеществлении которой бесспорно находят отражение свойства железобетона.
Примечательна и детализация железобетонных поддержек (рис.6).
Их форма не вполне соответствует их конструктивной работе. Так переломы в конфигурации несущих «пальцев» не рациональны. Но зато они усиливают восприятие конструктивной роли этих подпорок.
Таким образом, в японской архитектуре на трактовку стоечно-балочной конструкции оказывает воздействие не столько материал и особенности его работы, не технология производства работ, сколько стремление создать общезначимый образ, основанный на представлениях о сплачивании элементов в целое, сложившихся на опыте деревянной архитектуры, а потому понятных каждому японцу.
Примером индивидуальной личностной трактовки регионального опыта, напротив, рождающим новизну могут служить работы лауреата Ленинской премии за укрепление мира между народами, бразильского архитектора Оскара Нимейера.
Желая получить пластический эффект, в правительственных зданиях нового города Бразилия, он отказывается при проектировании от обычных и наиболее простых опор – цилиндрических или прямоугольных. Следуя принципам простоты и чистоты, которые характеризовали архитектуру прошлого [12, с 98] он создаётнеобычные стреловидные опоры. И это уже не простые опоры, а рамы, контур которых следует возможной эпюре изгибающих моментов. Во Дворце Рассвета трех-шарнирные рамы развернуты вдоль фасада, во Дворце Правительства и Правосудия поставлены перпендикулярно фасадам (рис. 7).
Шарнирное опирание опор создаёт впечатление легкости и напряжённости [12].
 |
 |
||
 |
Дворец Рассвета . Бразилиа. Арх. Оскар Нимейер |  |
Дворец Плоскогорья. Бразилиа. Арх. Оскар Нимейер |
| Рис. 7. Примеры шарнирного опирания опор | |||
Но форма рам соответствует не их фактической, а их возможной работе. В действительности они почти не нагружены. Перекрытия опираются на ряды опор, находящиеся внутри остекленного объема. Это становится очевидным в трактовке входа, на произвольное обращение с конструкциями справедливо указывал П.Л. Нерви. Вход в здание охватывают опоры, сечение которых уменьшено вдвое. Пролет же между этими (более слабыми опорами) втрое больше соседних. И в то же время, плита перекрытия остается той же величины.
Нимейер не боится нарушить требования рационалистичности, но нарушая конструктивную логику целого (решение входа, опирание перекрытия) он заботится о правдоподобии деталей (рисунок стреловидных опор).
Тем самым он пытается внушить представление о победе сил устойчивости. Выражение этой победы – всегда обращение к человеку, к его чувствам, опыту, представлениям. Но формы Нимейера несут и другую информацию не конструктивистского, а пластического опыта прошлого. Столкновение этих факторов приводит к нарушению технической правды. Трудно согласиться с Д. К. Ричардсом, что архитектура Нимейера «является настолько же символической, насколько и конструктивной [10, с. 52].
Работы Оскара Нимейера свидетельствуют о стремлении преодолеть границы, навязанные строительной технологией, следствием чего нередко являются правдивые, но мало интересные постройки. Его решения обращают наш пластический опыт, но слишком индивидуальны, чтобы повлиять на архитектуру других зданий.
Пропорция нового и привычного может быть различной. Обязательным качеством полноценной формы выступает их тесная взаимосвязь, отражающая двойственность природы архитектуры. Нарушение сплава техники и искусства приводит к односторонности.
Так, в 1950-е в западной архитектуре возникло своеобразное движение, получившее название «Брутализм». Его принципом, по словам академика архитектуры А.В. Иконникова [3] была «безжалостная честность» в выражении, в том числе, конструкций и материала. «Бруталисты» отрицали любые дополнения к конструкции. Формы, созданные ими, отличались жестокостью и холодностью.
В те же годы возник и иррационализм. Характерная черта этого направления – полное абстрагирование формы от конструкции и материала. Форма подчиняется не материалу и не представлениям о его конструктивных возможностях, а прихоти архитектора, его стремлению к формальной, ничем не лимитированной новизне. Такие формы могут удивить, но остаются непонятыми.
Перед отечественной архитектурой уже в 1970-е была поставлена грандиозная задача – создать высокохудожественные произведения, которые бы смогли удовлетворить эстетические запросы нашего общества.
Но без создания подлинной взаимосвязи между формой и конструкцией, отражающей двойственность природы архитектуры, невозможно получить те художественно ценные постройки, в которых мы так заинтересованы.
Опыт развития стоечно-балочных конструкций, охватывающий переходы от одних материалов к другим, совершившийся в условиях непрерывного и длительного периода эволюции восприятия, заслуживает пристального внимания.
Пространственные конструкции из камня и железобетона
Эволюция взаимодействия конструктивной логики и требований восприятия.
Пространственная форма сводов и куполов обусловила тесную солидаризацию элементов, из которых они были сложены. Объединение их рабочих усилий происходит не только по вертикали. Закономерным следствием целесообразной работы материала явилась устойчивость, превосходящая ортогональные формы, а также сокращение строительной массы.
Сферические формы появились раньше линейных, так как первым осознанным и очеловеченным пространством была сфера.
Появление куполов связывают с двумя конструктивными системами. Одна из них, основанная на кладке, образует монолит; другая принципиально иная – каркасная. Вершины стержней-мачт, заглублённых в землю, изгибали и связывали. Так создавался каркас, который затем заполнялся инертным материалом.
Сводчатые сооружения Древнего Рима обладали большой массой. Силам веса массивных сводов противопоставлялись значительные массы толстых стен. Читабельность сводов и куполов, так же как и стен, определялась уже освоенным приемом артикуляции их поверхности. Глубокие кессоны в куполе Пантеона внушает представление о наличии каркаса. В апсиде храма Венеры и Ромм кессоны образуют конструктивную решетку – своего рода каркас. Зарождение каркаса помогает не только читабельности, но и облегченно свода. В цилиндрических сводах нередко используются несущие ребра — гурты.
Византийские сооружения – качественно новая ступень в развитии сводов и куполов. Она характерна появлением более совершенного конструктивного каркаса, совершенствованием опорных частей, в композицию которых входят подпружные арки и аркада на колоннах. Примечательно также исчезновение антаблемента, чуждого архитектуре опор и механически членящего своды и поддерживающие их стены.
Намечавшаяся функциональная дифференциация элементов определяет и их специфическую выразительность. Появляющийся каркас становится непосредственным выражением конструктивного содержания. Но элементы, внушающие представление о работе форм не утрачивают своего значения. Уменьшение веса конструкций внушается плоским характером рельефа, отсутствием «сплющенных» под давлением соединительных элементов, тонкой профилировкой тяг, мозаичной облицовкой.
Огромный вклад в совершенствование сводчатых сооружений внесла готика. Конструкция окончательно расчленяется на несущий остов каркас и заполнение. То есть происходит дифференциация конструкций на элементы, каждый из которых выполняет определенную функцию и эта функция определяет форму каждого ив них. Своеобразие готики еще и в том, что нервюры образуют каркас, введенный в интерьер сооружений, а контрфорсы и аркбутаны, освободившие стены от излишней массы, образуют каркас выведенный в экстерьер. Современная архитектура знает примеры обращения каркаса или внутрь или наружу. Готика – это и то, и другое, вместе взятое.
Но некоторые части конструкции по-прежнему артикулируются с целью внушить представление о своей работе. Они становятся знаком определенной конструктивной функции.
Так форма вала зрительно выражает степень его нагруженности. В нервюрах и колонках он имеет килевидную форму. В основании здания он сплющен, стелется по земле.
Таким образом, читабельность материальных элементов решается и обнажением структуры, т.е. непосредственно и опосредованно путем изображения их работы.
Характерна и другая сторона нарушения рационалистичности в этой в целом логичной функциональной системе.
Крупнейший исследователь готической архитектуры Огюст Шуази [13] пытался обосновать полную зависимость готических форм от конструкции. Он был уверен, что открыл однозначность этой взаимосвязи. Он утверждал, что готические формы являются торжеством конструктивной логики. Однако советский ученый, доцент кафедры инженерно-строительных дисциплин института им. И.Е. Репина – В.Е. Петерсон доказал, что Виолле де Дюк был не совсем прав.
Аркбутаны по исследованию В.Е. Петерсона [7] представляют собою тип ползучих арок. У таких арок, на основании законов строительной механики, силы, возникающие в верхней опоре, резко отличаются от сил, действующих в нижней опоре.
Вот почему, такая арка не может воспринять горизонтальную силу распора и передать ее на контрфорс. Такая передача горизонтальной силы противоречила бы законам механики. Тем самым В.Е. Петерсон утверждает, что аркбутан – не орган передачи распора, как считал Виолле де Дюк.
И вместе с тем, не смотря на это, аркбутан внушает представление о том, что поддерживает стены. И это представление имеет основание. Первые деревянные поддержки стен романских соборов возникли в силу конструктивной необходимости. Они предупреждали опрокидывание некоторых не достаточно устойчивых стен. Деревянные поддержки затем были переведены в камень и приобрели другое очертание.
Таким образом, можно говорить о том, что форма аркбутана отражает, в том числе, и представления о желательной работе этого элемента.
Взаимодействие рационалистичности высокого уровня и требований развитого восприятия характеризует эволюцию современных пространственных конструкций из железобетона. Этапы этой эволюции в целом повторяют общие закономерности рождения новых форм и их эстетического освоения. В то же время, выразительность новых форм выступает отражением неповторимого и изменяющегося соотношения новизны и привычного.
Первый этап развития отражает прежний статический опыт. Ранние работы пионеров современного железобетона повторяют структуру сводчатых конструкций из камня и металла. Железобетон нередко применяется в арочных и рамных конструкциях, которые противоречат присущим этому материалу свойствам. Примечательно в этом отношении здание зала столетий во Вроцлаве (1912-1913 гг., архитектор Макс Берг и инженер Трауэр).
Тридцать два железобетонных ребра сходящихся к центру создают большое эффектное пространство. Но конструкция, охватывающая его тяжеловесна. В этот же период появляются простые цилиндрические оболочки, купольные и цилиндрические своды. В 1922 году Вальтер Бауерсфельд строит купол правильной полусферической формы. В дальнейшем его сотрудничество с фирмой Дикергоф и Видманн приводит к строительству первых крупных сводов-оболочек для планетария в Иене, а затем крытых рынков в Базеле и Лейпциге.
В Советском Союзе одной ив первых пространственных конструкций стал купол диаметром 60 метров возведенный в 1934 году при строительстве Новосибирского театра.
Второй этап характерен освоением новых возможностей материала. Основной принцип, на который опираются поиски более рациональных форм, тесным образом связывает несущую способность конструкции с ее пространственной геометрией. Прочность, таким образом, становится функцией геометрической характеристики формы. На этом пути был сделан окончательный переход от поверхностей одинарной кривизны к поверхностям двоякой кривизны, В необходимости этого перехода убеждали не только эксперименты! но и формы, созданные природой. Яичная скорлупа, морская раковина, крыло жесткокрылого насекомого, представляющие поверхности двойной кривизны, обладают повышенной жесткостью.
В свою очередь из поверхностей двоякой кривизны наиболее целесообразными оказались, так называемые, линейчатые –гиперболические параболоиды и всевозможные категории седлообразных поверхностей. Их геометрическое своеобразие определяется тем, что центры радиусов кривизны лежат по обе стороны оболочки.
Уже в процессе проектирования были установлены преимущества этих форм. Их скорлупа требовала минимальной толщины и при этом обладала максимальной жесткостью, прочностью и сопротивляемостью деформациям. И в то же время, опалубка этих сложных форм собиралась исключительно из прямолинейных элементов в соответствии с прямыми линиями, образующими их поверхности. В какой-то мере упрощались и арматурные работы. Ясность геометрии определила также возможность точного статического расчета этих форы, что также содействовало их быстрому внедрению в строительство.
Стремление овладеть формообразующими возможностями новых форм не могло ни привести к их комбинациям в структуры. Этот метод был, в известной мере, традиционным. В свое время крестовый свод, как универсальная конструктивная ячейка, обладающая широкими архитектурными возможностями, родился как гениальная комбинация цилиндрических сводов.
Комбинация и соединения отдельных фрагментов линейчатых поверхностей, безусловно, расширили возможности архитектурного творчества. Метод комбинирования стал необходимой, предпосылкой к решению не только функционально-технических, но и идейно-образных задач. Был сделан шаг к овеществлению в формах не только рационалистичности, но и эмоциональности, связанные с потребностями человеческой психологии.
Яркой иллюстрацией преимуществ этой тенденции может служить проект рынка, разработанный одним из создателей гиперболического параболоида, талантливым инженером Феликсом Кандела. Ритмическое повторение гиперболических параболоидов разных масштабов в этом проекте создает впечатление волнообразного движения всего комплекса. Именно поэтому композиция была названа «Морской прибой».
Свидетельством расширения возможностей выразительного языка новых конструкций могут служить так называемые «произвольные формы». По словам Курта Зигеля [1, с. 234], эти формы не означают произвола. Они следуют сложным статическим закономерностям, графическое выражение которых не всегда подчиняется простым геометрическим законам. Тем самым, произвольные формы могут следовать статике более естественным и непосредственным образом. Их произвольность есть не что иное, как освобождение от насилия жесткой геометрии.
Перспективы развития произвольных форм во многом зависят от совершенствования неточных методов конструирования. Как это ни парадоксально: точные методы стали тормозом в развитии новых форм. Крайним пределом возможностей математического расчета служит гиперболический параболоид. Один из инициаторов внедрения произвольных форм в жизнь, испанский инженер Торроха считает, что условия устойчивости придуманной формы можно определить экспериментально-аналитическим методом на моделях [1, с. 238]. Неточные методы открывают огромные возможности для творческой интуиции, без которой невозможно рождение принципиально новых форм, невозможно решение новых конструктивных и художественно-образных задач. Самым интересным примером оболочки произвольной формы является здание аэровокзала в Айдлуайлде, Нью-Йорк архитектора Эро Сааринена.
Успех новых форм во многом зависит от их понимания. Перцепция новизны облегчается при условии жесткого следования технической правде. Конструктивная логика, определяя построение формы, способна запрограммировать определенную логическую подсказку для понимания ее работы. Отсутствие логической связи с материально-техническими основами возникновения формы, следование моде, а не правде опасно рождением непонятных форм, упадком этой новой области архитектуры.
Восприятие материально-технического содержания оболочек требует решения и других проблем.
Целостность и непрерывность поверхностей оболочек, как следствие рационального использования железобетона, затрудняет их читабельность. Для облегчения перцепции таких форм архитектуры стремятся к их усложнению. В ряде случаев такое усложнение образуется путем пересечения непрерывной пластической формы вертикальными или наклонными плоскостями, в других – пересечением поверхностей между собой.
Можно было бы привести значительное количество примеров форм, созданных путем сочетания нескольких или многих криволинейных поверхностей. Безусловно, создание таких усложненных форм требует больших затрат. Зато, мы получаем значительный художественный эффект. Стыки между отдельными поверхностями образуют те элементы, которые вносят разнообразие, создают ритм и помогают процессу восприятия форм. Другим способом выявления формы оболочки и её толщины служит введение проемов.
Важной деталью в раскрытии конструктивных свойств оболочек служит их стык с другими элементами сооружения. Так, например, рёбра жесткости протяженных ненесущих стен создают ложное впечатление подпорой оболочки. Этот недостаток обычно устраняется созданием значительного выноса оболочки. Иногда элементы жесткости выступают по всему периметру оболочки и могут совсем скрыть истинную ее толщину. Для ее раскрытия оболочку стремятся выпустить далеко вперед за пределы элементов жесткости. Вынос оболочки вперед лишь только по этим соображениям конструкторы вполне могут оценивать как излишество.
Таким образом, раскрытие материальных свойств оболочек, их сознательное подчеркивание, связано с некоторым нарушением рационалистичности и опирается не на изобразительные, а выразительные элементы.
Трехмерные пространственные конструкции из металла
Эволюция взаимодействия конструктивной логики и требований восприятия.
Общеизвестно, что параллельно с архитектурой больших масс и веса возникли сооружения, в которых вес не имел значения. Это были хижины первобытных народов. Они сооружались из легких материалов – веток и тростника, которые соединялись узлами. Исследуя эволюцию таких сооружений, Д.Ж. Эммерих отмечает [14, с. 5], что следующим этапом совершенствования их структуры было соединение гибких элементов с помощью плетения или вязания. В таких структурах соотношение величины полезной нагрузки, работы конструкций на разрыв и их собственного веса, характеризует высокий уровень целесообразности.
Подобными свойствами, по существу, обладала вся архитектура дерева, получившая высокое развитие на севере России и в скандинавских странах. В соединении бревен, в целом, имеет значение не вес, а конструктивные узлы, своеобразное пересечение и переплетение элементов.
Хорошо известны трудности перехода к металлу в архитектуре XIX и начала XX веков. Они связаны с инерцией привычного, что объясняется некоторым консерватизмом восприятия.
С одной стороны металлу придают профили характерные для дерева. Листовое железо, двутавры и уголки только заменяли доски и бруски. Труба как наиболее целесообразный элемент для конструкций из металла появилась намного позднее. Естественно и то, что подобные металлические профили использовались в конструкциях, подобно деревянным. Металлические купола XIX века повторяют радио-концентрическую композицию деревянных и это, вопреки свойствам металла, который как изотропный материал работает и на растяжение и на сжатие одинаково во всех направлениях. По мысли Д.Ж. Эммериха: основной недостаток таких куполов, с точки зрения конструктивной целесообразности в том, что несущие элементы собраны в вершине, где они не нужны, и разрежены в основании, где их не хватает [14, с. 12].
С другой стороны смелые конструктивные решения приобретают традиционнее массивные одежды. Глаз должен поверить прочности новых конструкций, которая связывалась, прежде всего, с весом и массой. Архитектор Лабруст в библиотеке Св. Женевьевы делает свои металлические фермы массивными, чтобы придать им традиционную весомость. Петер Беренс перекрывает цех турбинного завода легкой трехшарнирной аркой. Но классицистический тимпан и балочная система бокового фасада опровергает ее. Понимая природу металла, мастера стиля модерн, пытались найти форму, соответствующую его свойствам. Но освоение природы этого материала идет через аналогию с привычными формами живой природы. Металл в произведениях модерна демонстрирует отсутствие массы, легкость. Графический рисунок стеблей, тонкая графика становятся важным художественным свойством этих конструкций. Выражение работы материала и ее изображение органично сочетаются здесь. В одной из своих работ выдающийся мастер модерна Виктор Орта вплотную приближается к конструктивизму Мис ван дер Роэ. В народном доме в Брюсселе Виктор Орта обнажает металлическую форму.
Современные поиски характерны рационалистичностью, отрицающей всякую интерпретацию и артикуляцию конструкции. Так, Серж Кетов пишет о том, что «необходимо учитывать общеизвестные законы физики и найти оптимальные условия применения строительных материалов в соответствии с их определенными техническими свойствами. Таким образом, подлинная оригинальность заключается в способе использования материалов, в технической правде и, гораздо в меньшей степени, в созданной форме» [4, с. 18].
Рационалистичность тесно связана с проблемой взаимосвязей:
формы — структуры — материала — веса.
Одним из показателей целесообразности служит уменьшение веса. Известны слова Бакминстера Фуллера о том, что: «Для определения степени рациональности здания достаточно его взвесить» [14, с. 6].
Но уменьшение веса должно быть не целью, а следствием поиска новых структур, в которых бы материал работал наиболее целесообразно.
По существу переход от плоских к пространственным конструкциям, явившийся скачком в новое качество на пути рационализации использования материала, снимает проблему веса. Основное значение приобретает построение конструкции, её стереометрия.
В частности в создании сборных куполов огромное значение имело новое открытие геометрического тела высшего порядка – икосаэдра, многогранника с двенадцатью вершинами.
Это открытие было сделано в 1946 году крупным специалистом в области пространственных конструкций советским инженером М.С. Туполевым [11, с.62]. В пятидесятые годы стало известно об аналогичных достижениях Б. Фуллера в США.
Проблема сборного купола заключалась в сегментации, то есть, в разделении поверхности шара на доли с ограниченным количеством типоразмеров. С помощью икосаэдра сфера была преобразована в многогранник.
Исследуя возможности развития структур, Д.Ж. Эммерих пишет о том, что стереометрические знания могут открыть возможность создания многогранников третьего порядка, которые улучшат соотношение между полезной нагрузкой и собственным весом [14, с. 12].
Новые трехмерные конструкции из металла легко ассимилируются развитым восприятием нашего современника. Оно хорошо подготовлено к этому широкими и тесными контактами архитектуры с изделиями дизайна, взаимодействием и взаимным влиянием их формообразующих принципов.
Такой ассимиляции содействует также читабельность таких конструкций, обеспеченная их открытостью и наличием привычных повторяемых элементов: стержней и узлов.
В традиционной архитектуре конструктивные функции элементов были строго дифференцированы. Необходимость выражения их работы смогла получить разрешение в пластической артикуляции поверхности этих элементов. Внушение представления о работе частей было основой выразительного языка.
В легких ажурных конструкциях из металла работа их основных элементов – стержней не дифференцирована. Стержни и растягиваются, и сжимаются, и изгибаются. Суть сборных трехмерных конструкций из металла определяется способом их построения, стереометрией. Вспомним при этом решение проблемы сегментации сферических поверхностей. Вот почему характер пространственных связей элементов структуры, способов их соединения в целое является основой их выразительного языка.
Трехмерные структуры из металла переживают конструктивистский период, связанный с появлением большого числа новых целесообразных форм. Перцепция новизны облегчается жестким следованием технической правде. Такая дизайнерская трактовка структур сближает их с инженерным оборудованием постройки.
Но можно ли утверждать, что в будущем эти обнаженные структуры смогут удовлетворить наши художественные требования, что будет достаточно их формальной гармонизации, что в их трактовке не найдет отражение пластический опыт прошлого?
Серж Кетов отрицает обращенность формы к человеку [4, с. 16-19]. Но такое ее содержание, связанное лишь с конструкцией является слишком узким. Существует различие между простым целесообразным применением материала и его сознательным художественным выявлением, раскрывающим его красоту и соответствие форме.
Решение проблемы выразительности объемно-блочного метода связана с необходимостью сознательного выявления пространственной и функциональной автономности отдельных блоков. Экспериментальные работы отдельных авторов достаточно ясно обозначили пути эстетического выражения новой технологии.
В пансионате «Ставрополь» архитектор П. Бронников группирует объемные блоки в три яруса. Разрывы между ярусами обнажили несущий сердечник и консоли. Его пансионат – это структура, ясно выражающая способы соединения элементов в целое. Еще интереснее другая его работа – павильон из консольных блоков (выставка «Химия» – 70).
Демонстрацией пластической выразительности и читабельности нового метода явился жилой дом из объемных блоков в Монреале (арх. Сафди, Дэвид, Барро).
Свободная пространственная группировка блоков подчеркивает их автономность.
Интересно предложение американского архитектора Дальтона (см. Современная архитектура, 1970, №2).
Объемные элементы он укладывает на открытый стальной каркас, который образует своеобразную этажерку. Торцы блоков, образуя на фасаде разные по величине выступы, демонстрируют автономность ячеек и принцип сборности.
I. Движущей силой эволюции связей материальная оболочка постройки-конструкция выступает развитие способов наиболее целесообразной работы материала.
2. Материализация научно-технических достижений зависит от уровня развития воспринимающей способности человека. Этот уровень программирует в форме определенное соотношение «привычного» и «нового». «Привычное» облегчает перцепцию форм; «новое», напротив, усложняет.
В исторической архитектуре привычное программировалось единством стилеформирующих принципов. Развитое восприятие человека XX века делает ненужным единство «стилистического ключа». Восприятие способно освоить индивидуальную форму. Более того, восприятие нуждается в работе и требует новизны. Источником новизны служит инженерная интуиция архитекторов и инженеров, контролируемая расчетом.
Привычное в форме может программироваться не только статическим, но и скульптурно-пластическим опытом прошлого. Его субъективная трактовка, сочетающаяся с целесообразностью, также рождает новизну, в содержании которой содержится и определенная подсказка для ее перцепции.
Стремление к рационалистичности и скульптурной выразительности, основанной на творческом использовании прошлого опыта и отвечающей психологической потребности человека – более высокий уровень связи формы с конструкцией. Отвечая потребности развитого восприятия, архитектура должна обогащать свой словарь, не уходя при этом слишком далеко от принципа прямого соотношения между средствами и целью.
3. Перевод конструктивно-технического содержания архитектурной формы на язык «восприятия», что формирует читабельность формы, возможность ее перцепции потребителем, связан с изменяющимся соотношением двух художественных подсистем: выразительной и изобразительной. Пропорция выразительного и изобразительного в этом сочетании определяется не только уровнем социального, технического и культурного развития, но и спецификой конструктивно-технического содержания.
4. Суть массивных каменных конструкций, в основном, выражалась артикуляцией их поверхности, изображающей работу материала.
5. Каркасные конструкции из камня, пластика которых выражает их структуру, сокращает количество изобразительных элементов.
6. Конструктивная целесообразность – основа выразительного языка современных тонкостенных оболочек из железобетона. Вот почему, главное условие их читабельности – точное следование их форм технической правде. Частная проблема раскрытия конструктивной толщины применяемых структур разрешается с помощью членения непрерывных поверхностей на части, введением проемов.
7. Ажурность трехмерных конструкций из металла снимает проблему их читабельности. Расширение возможностей их выразительного языка связано с поисками новых стереометрических схем их построения. Возможна сознательная артикуляция узлов, подчеркивающая функции элементов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
| 1. Зигель К.Л. Структура и форма в современной архитектуре / К.Л. Зигель. – М.: Стройиздат, 1965.– 267 с. |
| 2. Иванова Е.К. Цитирование по книге / Е.К. Иванова, Р.А. Канельсон, П.Л. Нерви. – М., 1968.– 127 с.: ил. |
| 3. Иконников А.В. В лабиринте школ и направлений / А.В. Иконников // Строительство и архитектура Ленинграда.– 1969.– №7.– С. 23–27. |
| 4. Кетов С.В. Равновесие / Кетов С.В. // Современная архитектура.– 1969.– №1.– С. 16–19. |
| 5. Маркс К. и Энгельс Ф. Экономическо-философские рукописи 1844 года / К. Маркс и Ф. Энгельс: соч.; 2-е изд. – М., 1974. Т.42.–С. 41–174. |
| 6. Маркузон В.Ф. О закономерностях развития и семантике архитектурного языка / В.Ф. Маркузон // Архитектура СССР.– 1970.– №1.– С. 46–53. |
| 7. Петерсон В.Е. К вопросу об архитектурно-строительных свойствах аркбутанов XII-XIII вв. Проблемы синтеза искусств и архитектуры: сообщение о свойствах аркбутанов на VI науч. конф. ЛИСИ, февр. 1948г // Академия Художеств СССР.– Л., 1971. |
| 8. Познер Д.Ж. Архитектура или конструкция / Д.Ж. Познер // Современная архитектура.– 1971.– №6.– С. 42– 48. : ил. |
| 9. Райт Ф. Л. Будущее архитектуры / Ф. Л. Райт. – М., 1960.– 247 с.: ил. |
| 10. Ричардсон Д.М. Различные стили современной архитектуры / Д.М. Ричардсон // Современная архитектура.– 1971.– №6.– С. 49–57. |
| 11. Туполев М.С. Сферическая геометрия и строительство сборных куполов / М.С. Туполев // Современная архитектура.– 1969.– №1. – 62 с. |
| 12. Хайт В.Л. Оскар Нимейер / В.Л. Хайт. – М,: Стройиздат, 1963.– 156 с.: ил. |
| 13. Шуази Огюст Система передачи распора / Огюст Шуази; перевод с фр.: История архитектуры, 4-е изд., Т.2. С. 272–288. |
| 14. Эммерих Д.Ж. Структуры / Д.Ж Эммерих // Современная архитектура.– 1969.– №1.– С. 4–15. : ил. |
