1403

Овладение «языком материала» дает возможность сознательно ис­ пользовать возможности выразительности материала в качестве системо­ образующего фактора в формообразовании.

Изложенное выше показывает, насколько тесно переплетены пробле­ мы создания продуктов дизайна, начиная с «законов красоты» до свойств конкретного материала и технологий его возможной обработки. Только на основе сочетания «дизайн - технология - материал» можно дать ком­ плексную оценку функциональных и эстетических свойств продукта твор­ чества дизайнера-профессионала.

1. Общие свойства материалов

1.1. Классификация материалов

Классификация (от лат. classis - разряд, класс и facio - делаю, рас­ кладываю) - система соподчиненных понятий, используемая как средство для установления связей между объектами (предметами) или группами объектов в какой-либо области знания или деятельности человека. При классификации определяют место объектов в системе, которое указывает на свойства этого объекта.

Различают классификации, отражающие свойства и другие естествен­ ные или искусственные признаки материалов. В основании «естествен­ ных» классификаций лежат природно-объективные признаки веществ, предметов и т.д. (например, периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева). В «искусственных» классификациях отражаются при­ знаки, определяемые как несущественные, или признаки, которые могут быть существенными при решении той или иной научной, научнотехнической, эстетической и других задач. Классификационные признаки могут быть общими или частными, а классификационных систем одних и тех же предметов, веществ, объектов и т.д. может быть несколько. Класси­ фикация означает начало научного подхода к познанию свойств, признаков и происхождения предметов, веществ и объектов.

Свойство - это характеристика материала, предмета (объекта) на всех стадиях его использования. Простое свойство - свойство материала, кото­ рое нельзя разделить на другие, более простые свойства. Например, «мас­ са» или «длина» не могут быть представлены другими, более простыми свойствами. Для большинства простых свойств существуют стандартизи­ рованные методы их измерений. Сложное свойство материала может быть разделено на менее сложные или простые свойства. Например, «функцио­ нальность материала», определяемая совокупностью его эксплуатационно­ технических и технологических свойств.

Свойства материалов можно свести к трем основным классификаци­ онным блокам: функциональные (которые, в свою очередь, можно разде­

свойств» (для удобства восприятия «дерево» изображено в «горизонталь­ ном положении» рис. 7). Свойства материалов можно подробнее подразде­ лить на более мелкие группы сложных свойств: физические, механические, химические, биологические, эстетические, экономические, комплексные.

«Дерево свойств» подчиняется главному правилу классификации, на­ зываемому делением по равному основанию, которое заключается в том, что при делении любого сложного свойства на группу других, менее об­ щих свойств, классификационный признак, по которому производится де­ ление, должен быть единым для данной классификационной группы.

Материалы можно классифицировать и по частным признакам: по происхождению (природные или искусственные материалы); по видам продукции (рулонные, штучные и т.д.); по основному исходному сырью (минеральное, органическое); по назначению (конструкционные, конст­ рукционно-отделочные, декоративно-отделочные и др.); по конкретным областям применения (бытовая техника, строительство, интерьер, экстерь­ ер, костюм и др.). Классификация материалов и изделий по назначению наиболее удобна, поскольку позволяет сопоставлять варианты возможных решений и выбирать наиболее рациональные.

Все признаки объективны. Однако они не должны сковывать авторов, которые должны исполнять конструктивный и художественный замысел проекта. В ряде случаев следует искать компромиссные решения. Напри­ мер, признаки цвета материалов для внутренней отделки стен определяют­ ся не только стремлением к цветовой гармонии, но и созданием в интерье­ ре светотехнических условий, обеспечивающих необходимый психофи­ зиологический комфорт.

По происхождению материалы делят на естественные (природные) и искусственные. К естественным материалам относятся, например, при­ родные каменные материалы, другие горные породы (глины, пески и др.). Природные материалы редко используются без их подготовки. Они почти всегда подвергаются технологической переработке (например, размол, просев, переплав, механическая обработка и т.д.). Термин искусственный означает «не встречающийся в природе». Лишь незначительная часть ис­ кусственных материалов получается простым перемешиванием компонен­ тов в обычных атмосферных условиях. Для получения искусственных ма­ териалов часто необходимы повышенные температура и давление, задан­ ный состав газовой среды и многие другие условия, а также использование различных технологий, требующих для их получения от простых до слож­ ных машин и аппаратов.

Группа искусственных материалов более обширна по номенклатуре: керамика, стекло, синтетические полимерные материалы и многое другое.

Естественные (природные) материалы используют в создании искусствен­ ных материалов.

Все материалы делят (классифицируют) на металлы, неметаллы и композиционные материалы (композиты). Эти большие группы материа­ лов обладают широким спектром различных свойств и их используют в самых различных областях человеческой деятельности.

Композиционные материалы (от лат. composito - сочетание) - мате­ риалы, образованные объемным сочетанием химически разнородных ком­ понентов с четкой границей раздела между ними. Композиты характери­ зуются свойствами, которыми не обладает ни один из составляющих их компонентов, взятый в отдельности. Один из компонентов, обладающий непрерывностью по всему объему, называется матрицей (металлы, метал­ лические сплавы, керамика, неорганические и органические полимеры и др.). Упрочняющими (армирующими) компонентами в волокнистых компо­ зитах являются волокна (нитевидные кристаллы, упрочненные волокна), в дисперсионно-упрочненных композитах - дисперсные частицы. Слоистые композиты получают прокаткой или прессованием разнородных материа­ лов. Необходимо, чтобы матричный компонент имел прочное сцепление с армирующим компонентом.

По прочности, жесткости и др. свойствам композиты превосходят обычные конструкционные материалы (реализуется их синергетический эффект). Обладая легкостью, многие композиты отличаются высокой удельной прочностью (коэффициентом конструктивного качества), равной ст'пр = а в/р, где ств - прочность при разрыве; р - плотность. По этому пока­ зателю они превосходят стали до 15 раз. Такие материалы позволяют соз­ давать легкие, прочные, тонкостенные конструкции. Наметилась тенден­ ция сокращения потребления и производства стали. К композитам следует отнести ряд строительных материалов: бетон, железобетон, фибробетон, древесностружечные и древесноволокнистые плиты и др. Композиты - материалы настоящего и особенно будущего времени.

Существуют сырьевые материалы (например, цемент, гипс, необрабо­ танная древесина, шихтовые материалы для выплавки металлических сплавов и т.д.), материалы-полуфабрикаты (например, листовое стекло, металлический прокат, фанера и др.) и материалы (изделия), полностью готовые к применению (кирпич, стеклоблоки, керамические облицовочные плитки, линолеум, обои и др.). К готовым (комплектующим) изделиям следует причислить мебельную фурнитуру, электротехнические устройст­ ва, предметы сантехники и др.

1.2. Технологичность и качество материалов.

Технологичность как проявление единства и свойств материалов

Дизайнер должен быть знаком с материалами, из которых будет соз­ дан предмет, с их свойствами и возможностями, с методами оценки этих свойств. Он должен быть знаком с основами технологий, с помощью кото­ рых возможно тот или иной материал переработать, чтобы получить пред­ мет с показателями, которые отвечают требованием проекта. Естественно, что всего в подробностях знать невозможно. Вместе с тем дизайнер дол­ жен быть специалистом, умеющим анализировать свою же задумку. Он должен знать, где найти сведения о том или ином материале, о способах его переработки.

Продукцию, имеющую законченный вид (по форме и другим эстети­ ческим свойствам, по функциональным признакам, по способам использо­ вания и т.д.), относят к предметам (объектам). Все то, что в производст­ венном процессе создания предмета (объекта) подвергается технологиче­ ской обработке, следует отнести к материалам.

Одной из главных характеристик материалов является их технологич­ ность, которую в широком смысле следует понимать как совокупность свойств материала, определяющих его пригодность для достижения целей создания предмета (объекта) при оптимальных затратах ресурсов в процес­ се его проектирования, изготовления и эксплуатации. В узком смысле тех­ нологичность - это удобство обработки материалов и изготовления из них объектов (предметов, отдельных узлов, деталей) различными способами. Технологичность материала отражает его конструктивные особенности, а не функциональные свойства.

Материалы характеризуются комплексом параметров: эстетичностью, надежностью (долговечностью), экономичностью, функциональностью (их способностью к реализации функций предмета или объекта), эргономично­ стью, безопасностью, экологичностью, патентоспособностью. Все эти па­ раметры сочетаются с технологичностью материалов, их художественно­ конструктивными особенностями.

Качество материала

Под качеством понимают свойства материалов, обуславливающих его пригодность для применения по назначению. Качество - философская ка­ тегория, выражающая существенную определенность предмета (объекта), благодаря которой он является этим, а не иным. Оценка качества может быть дана по совокупности параметров материала, предмета (объекта) или

может быть оценен каждый параметр качества материала, предмета (объ­ екта).

Качество следует рассматривать как сложное свойство, характери­ зующее совокупность всех функциональных и эстетических свойств мате­ риала. Интегральное качество - наиболее сложное свойство материала, оп­ ределяемое совокупностью его качества и экономичности.

Чтобы управлять качеством, надо знать, как его оценить (измерить). Область науки, занимающаяся методами количественной оценки качества материалов и изделий, называется квалиметрией (от лат. guialis - какая по качеству и греч. metreo - измеряю).

Методы квалиметрии, используемые для оценки качества материалов, позволяют рассмотреть их свойства комплексно, определить способность удовлетворять требованиям в соответствии с конкретной областью их при­ менения. Методы квалиметрии используются для решения задач и в сфере производства материалов, и в сфере их применения.

Выбор материалов для изготовления из него того или иного предмета (объекта) является очень ответственным этапом проектирования. Насколь­ ко правильно, рационально, экономически оправданно сделан этот выбор, настолько надежно и долговечно будет выполнять предмет (объект) те функции и соответствовать требованиям, которые были заложены в проек­ те, включая его экономичность. Каждый материал обладает комплексом свойств. Необходимо дать многостороннюю оценку этим свойствам, ха­ рактеризующим их качество, физические, механические, химические, био­ логические и другие свойства материала, его эстетичность и технологич­ ность (то есть возможности его обработки), надежность и долговечность, сочетание с другими материалами.

Важнейшими принципами экспертного (квалиметрического) анализа при выборе материалов являются:

1.Оценка материала (изделия), которая зависит от того, для какой це­ ли и для каких условий она делается, так как один и тот же материал мо­ жет иметь несколько оценок. Прежде чем приступить к оценке качества, следует определить условия и цель оценки (в каких условиях и с какой це­ лью материал будет «работать»),

2.Качество, которое следует рассматривать как иерархическую сово­ купность свойств материала, расположенных на разных уровнях иерархии. Каждое свойство одного уровня зависит от ряда свойств более низкого уровня.

3.Оценка качества материала, которая зависит от показателей его ка­ чества и принятой системы базовых показателей, определяющих качество эталона.

4. Оценка свойств материала, которые определяют качество на любом (и-м) уровне и имеют неодинаковую весомость. Оценка зависит от требо­ ваний, предъявляемых к соответствующим свойствам (п - 1)-уровня.

Комплексные свойства материалов характеризуются совокупностью их свойств и определяются одновременным и совместным влиянием на ка­ чество и эксплуатационные свойства предметов (объектов). Комплексные свойства определяют сложные свойства: долговечность, надежность, со­ вместимость с контактирующими материалами.

Долговечность - способность материала сохранять требуемые свойст­ ва до предельного состояния, обусловленного условиями его эксплуата­ ции. Это свойство есть функция времени: за предельное состояние прини­ мается минимально допустимый уровень свойств материала, ниже которо­ го он эксплуатироваться не может; этот уровень достигается за определен­ ный срок его эксплуатации. Долговечность материала зависит, с одной стороны, от комплекса его свойств и качества, а с другой - от совокупно­ сти условий его эксплуатации (от режима, вида, интенсивности и уровня нагрузок, от температуры, влажности и агрессивности среды и т.д.). Дол­ говечность каждого материала также зависит от способа применения, ин­ тенсивности эксплуатации, качества, своевременного ухода за ним и за объектом в целом.

Надежность - способность материала выполнять свои функции в те­ чение заданного времени при данных условиях эксплуатации, сохраняя в определенных пределах необходимые для эксплуатации объекта свойства (прочность, усталость, коррозионную стойкость и другие). Надежность тесно связана с долговечностью. Надежность - свойство многофакторное и зависит от условий производства, хранения, транспортирования, обработ­ ки, применения и условий эксплуатации материала. Основное значение на­ дежности состоит в исключении «отказов», то есть внезапного ухудшения свойств материала или в целом предмета (объекта).

Долговечность и надежность определяют ресурс предмета (объекта). Под ним понимают промежуток времени, в течение которого объект пол­ ностью сохраняет свои эксплуатационные свойства. Ресурс зависит от многих факторов: от свойств материалов, из которых изготовлен объект, технологии их обработки, технических характеристик деталей и устройств, составляющих предмет (объект) и т.д. Ресурс не только эксплуатационное, но и экономическое свойство. Уже на стадии проектирования предмету (объекту) задается ресурс, который должен быть достижим при его экс­ плуатации в течение определенного времени. Экономически целесообраз­ но совпадение ресурса как временного фактора с надежностью и долговеч­ ностью объекта. В достижении этого большую роль играет ремонтоспо­ собность объекта, под которой понимается его свойство подвергаться ре­ монту с целью восстановления эксплутационных свойств.

Совместимость - это способность разнородных материалов или иХ компонентов (например, в композиционных материалах) образовывать прочные и надежные соединения и стабильно выполнять при этом необхо­ димые функции. Совместимость рассматривают в физико-химическом (обеспечение прочной и надежной связи в результате схватывания в твер­ дой фазе, предупреждение недопустимого взаимодействия компонентов и т.д.) и физико-механическом (снижение внутренних напряжений термиче­ ского, механического или физико-химического происхождения и т.д.) ас­ пектах. Например, материалы, образующие в результате контактного взаи­ модействия промежуточные соединения с пониженной прочностью, несо­ вместимы, поскольку из них нельзя создать надежный объект.

Уровень интенсивности взаимодействия контактирующих материалов во многом определяется не только их природой и свойствами, но и зависит от условий производственно-технологического процесса. Существуют тех­ нологические приемы повышения совместимости (например, специальная подготовка, механическая, химическая и др. совмещаемых поверхностей). Это следует учитывать, например, при работе с клеями, мастиками, лако­ красочными покрытиями и т.д.

2. Эстетические свойства материалов

Оценивая пригодность того или иного материала для воплощения сво­ его замысла, дизайнер, в первую очередь, обращает внимание на эстетиче­ ские свойства этого материала, его выразительность. Эстетические свойст­ ва свойственны как материалам, из которых предмет изготовлен, так и са­ мому предмету. Они определяются тремя основными видами характери­ стик: психологическими, физиологическими и физическими.

Эстетические свойства материалов характеризуются формой, которая им придается, цветом, фактурой, текстурой, а также эстетической сочетае­ мостью между собой и с окружающей средой.

2.1. Форма и художественный образ

Форма - свойство, играющее существенную роль не только в эстети­ ческой, но и в функциональной характеристике предмета и материала.

Форма, в общем виде, - это совокупность приемов, выразительных и изобразительных средств художественного произведения. Форма - это очертание, наружный вид, контуры предмета (изделия, объекта), характе­ ризующие внешнее выражение какого-либо содержания. Формой дизайнер должен выразить, в первую очередь, содержание своего произведения. Форма является объектом творчества художника. Форма - важнейшее эс­ тетическое свойство. Другие эстетические свойства - цвет, фактура, тек­ стура, сочетаемость, - часто как бы «обслуживают» форму, подчеркивают

ее содержание (хотя они могут играть и самостоятельную роль, особенно цвет). Надо, чтобы форма предмета была эстетически осмысленной, а ма­ териалы, из которых изготовляется предмет, позволяли бы реализовать эту форму. Форма тесно связана с материалами и возможными технологиями их переработки.

Необходимо уметь анализировать форму. Прежде всего, надо понять структурную «организацию» предмета (изделия), уяснить способ его функ­ ционирования, в значительной степени определяющий форму.

Форма может быть определена как выражение структуры предмета (или комплекса предметов). Она должна соответствовать назначению, тех­ ническим характеристикам, эстетическим, эргономическим и технологиче­ ским требованиям, предъявляемым к предмету и материалам, из которых он изготовлен. Многообразие условий, влияющих на форму, предопреде­ ляет ее структуру (порою весьма сложную). В дизайне различают три кри­ терия формы: функциональный, определяемый назначением предмета и утилитарными потребностями потребителя; конструктивный, требующий рационального использования свойств материалов и конструкций для выполнения заданных функций; эстетический, отвечающий потребности в красивых, художественно-выразительных вещах. Но деление формы со­ гласно этим трем критериям условно и необходимо лишь для ее всесто­ роннего анализа. В действительности всегда присутствует сочетание этих критериев и только с этой позиции следует анализировать единую форму. Оценка предмета по каждому из этих критериев в отдельности не верна.

Форма любого материального предмета обладает суммой специфиче­ ских свойств: объемностью, пространственностью, геометрическим строе­ нием, весомостью, прочностью, массивностью, плотностью, характером расположения элементов формы предмета и т.п. Объективными свойства­ ми формы предмета являются его материальность и характер расположе­ ния предмета и его элементов в пространстве. Предмет (объем) ограничи­ вает часть пространства своей поверхностью, при этом предметы располо­ жены относительно друг друга, имеют определенную конфигурацию и ве­ личину.

Из многих композиционных критериев отметим лишь объемно­ пространственную структуру формы (предмета) как важнейшее средство композиции, которая должна иметь эстетически осмысленные взаимосвязи между элементами объемного предмета и внешним пространством. Харак­ терную объемно-пространственную структуру, определяемую конкретной функцией, конструкцией, технологией производства, имеет каждый пред­ мет (например, гоночный автомобиль будет отличаться от автомобилятакси и т.п.).

Творческая профессия, в первую очередь, требует знания законов гармонии и средств, помогающих создавать гармоничные произведения.

Художник должен разбираться в непростых проблемах создания гармо­ ничного произведения, уметь ставить перед собой творческие задачи и на­ ходить средства их решения. Собственное художественное видение, зна­ ние законов создания гармоничного произведения, высокий профессио­ нальный исполнительский уровень - вот непременные качества, которыми должен обладать художник при творении своих произведений.

Характерной чертой художественных произведений является их сти­ левое воплощение. Слово «стиль» имеет много значений: «фирменный стиль», «стиль исполнения», «стиль работы» и т.д. Под стилем в искусстве понимают устойчивое единство средств и приемов художественно­ образной выразительности. Стиль - характерная разновидность чегонибудь с какими-нибудь ему присущими признаками. Если этому условию отвечает достаточно длительный исторический отрезок времени, то это - «стиль эпохи». Например, стилем считаются устойчивые формы архитек­ туры, характерные для длительных эпохальных периодов: романский стиль, готика, эпохи Возрождения, барокко, рококо, классицизм, ампир, модерн и др. Стили этих эпох нашли отражение в вещественной среде, создаваемой художниками и ремесленниками в эти эпохальные периоды. Вместе с тем стилевые рамки могут быть сужены вплоть для характери­ стики художественных произведений группы авторов и отдельных авто­ ров. Хорошо известны дизайнерские стили итальянской фирмы «Оливет­ ти» и немецкой фирмы «Браун». Можно рассматривать «стиль В. Маяков­ ского», «стиль Леонардо да Винчи», «стиль Эйфеля», в дизайне одежды «стиль Славы Зайцева» и т.п. Со временем эти конкретные стили могут меняться, эволюционировать за относительно короткое время, несмотря на то, что они живут в период «стиля эпохи».

От слова «стиль» произошло слово и эстетическая категория «стили­ зация». Это категория играет большую роль в искусстве. Можно выпол­ нить художественное произведение в стиле какой-либо эпохи (например, в стиле древнегреческого искусства - античности или в стиле барокко и т.п.), имитировать произведения под данную эпоху, под данного предше­ ствующего или сегодняшнего автора. В таких случаях стилизация - это преднамеренное стилистическое подражание. Такой стилизацией является и «биодизайн» - подражание в создании организованной формы формам животных и растений, то есть тому, что создала природа.

Отдельные художники используют стилизацию в изображении кон­ кретного объекта, который воспроизводят. Художник стремится «отбро­ сить все лишнее», обобщить изображение, а иногда придать ему такие чер­ ты, которые художнику представляются самыми характерными, и даже найти этим чертам своеобразную форму, которая бы подчеркивала вырази­ тельность изображаемого предмета. Для пластического искусства исполь­ зуется стилизация как декоративное обобщение изображения фигур и