9328

На правах рукописи

Пипуныров Павел Викторович

ЭВОЛЮЦИЯ АРХИТЕКТУРЫ МАЛОЭТАЖНОГО ЖИЛИЩА

ВАСПЕКТЕ БИОКЛИМАТИЧЕСКОГО ПОДХОДА

КПРОЕКТИРОВАНИЮ

05.23.20– Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция

историко-архитектурного наследия

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т диссертации на соискание ученой степени

кандидата архитектуры

Нижний Новгород – 2011

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ФЕДЕРАЛЬНОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ БЮДЖЕТНОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ УЧРЕЖДЕНИИ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ГАГАРИНА Ю.А.»

Научный руководитель

кандидат архитектуры, доцент

Клочкова Ольга Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор архитектуры, профессор

Крашенинников Алексей Валентинович,

кандидат архитектуры, доцент

Кайдалова Елена Валентиновна

Ведущая организация

ФГБОУ ВПО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет»

Защита состоится «14» декабря 2011 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.162.07 при ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65, корпус 5, аудитория 202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан « » ноября 2011 г.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Широкие технические возможности, открывшиеся обществу с развитием научно-технической революции, позволили утвердиться принципам биоклиматической архитектуры в конце ХХ

– начале ХХI вв., создавать собственный микроклимат внутри зданий независимо от условий внешней среды. Следствиями технического переоснащения зданий стали огромные энергетические затраты, отходы производства, дискомфорт и загрязнение окружающей среды. Само жилое пространство стало подвержено различным видам загрязнений, а также нарушился относительный баланс в естественной экосистеме. Весомую долю в ущербе, наносимом окружающей среде, имеют жилые здания, на эксплуатацию которых расходуется 20% электроэнергии, 60% тепловой энергии, 79% воды и 15% газа от общего ресурсного потребления строительным комплексом в России1.

В качестве средства создания относительного экологического равновесия природной и антропогенной среды может служить биоклиматический подход к проектированию зданий, который обеспечивает и условия устойчивого развития градостроительной системы. Он определяется автором, как система методов и средств организации пространства жизнедеятельности людей,

преобразующих действие негативных природных и антропогенных факторов в позитивные характеристики здания и его окружения. Биоклиматическую архитектуру, в данном случае, можно описать как материально организованную среду, обеспечивающую комфортные и здоровые условия для существования человека внутри здания, при минимизации вредных выбросов, отходов производства и жизнедеятельности в окружающую среду. Биоклиматическое малоэтажное жилое здание (БМЖЗ) – тип индивидуального жилого дома,

учитывающего весь спектр природных и антропогенных факторов среды, с

полностью замкнутым циклом ресурсопотребления.

1 По данным Росстата на 2010 г. Официальный Интернет-ресурс Федеральной службы государственной статистики. – http://www.gks.ru

1

Своевременность исследования эволюции архитектуры малоэтажного жилого здания в аспекте биоклиматического подхода связана с увеличивающимися объемами выбросов вредных веществ в окружающую среду и ориентацией государственных программ на развитие малоэтажной жилой застройки, масштабы которой, по словам премьер-министра Российской Федерации В.В. Путина, к 2015 году планируется увеличить до 60 % от общего объема возводимого жилья в стране2.

Теоретическая база исследования. Вопрос взаимодействия антропогенного пространства с природным достаточно широко изучен на сегодняшний момент.

Теоретической базой исследования в описании первых принципов формирования жилых зданий согласно природным факторам места послужили трактат Витрувия и работы Леона Батисты Альберти и Андреа Палладио.

История развития жилища была рассмотрена на базе теоретических трудов Г. Н. Айдаровой, Г.В. Алферовой, А.К. Байбурина, Н.И. Брунова, Е.Н. Бубнова, Г.Д. Коуэн, Я.И. Мышковского, А.М. Павлинова, В.И. Пилявского, П.А. Раппопорта, Т.Ф. Саваренской, А.А. Тица, Ю.С. Ушакова, А.Н. Харузина, О. Шуази и др.

Влияние климата на формирование архитектуры жилых малоэтажных зданий на современном этапе в отечественной практике исследовалось Б.М. Давидсоном, А.В. Крашенинниковым, В.К. Лицкевичем, А.П. Михеевым, Н.В. Оболенским, А.Г. Осиповым, А.Н. Петряниной, А.Н. Римша, Э.И. Реттер, Ю.Ф. Хохлом, Н.И. Щепетковым и др. В зарубежной науке фундаментальными в изучении биоклиматических факторов стали труды Дж. Аронина, Б. Дживони, В. Олджиай, П.Р. Сабади.

Вопросы экологии и устойчивого развития в отечественной архитектуре рассматривали В.П. Бандаков, А.П. Дубров, В.Ю. Дурманов, В.И. Иовлев,

2 Выступление В.В. Путина в Ступино на совещании по развитию малоэтажного строительства 1 июля 2011 года.

2

П.А. Казанцев, В.П. Князева, Ю.Н. Лапин, Н.В. Маслов, В.А. Розанов, Н.А. Сапрыкина, А.Н. Тетиор, В.А. Филин, Е.М. Ченчик.

В зарубежном опыте особое внимание экологии жилища уделяли Дж. Вайнс, К. Дэй, С. Ван дер Рин, У. Макдонах.

Исследованиями в области энергоэффективной и ресурсосберегающей архитектуры занимались О.К. Афанасьева, Е.М. Белова, М.М. Бродач, Д.А. Куликов, А.А. Магай, С.А. Молодкин, А.О. Погонин, С.Н. Смирнова, О.С. Субботин, Ю.А. Табунщиков, Н.Л. Тиманцева, Н.В. Шилкин, И.С. Экономов.

Рассмотрены работы, посвященные пассивным методам энергосбережения и альтернативным энергосистемам следующих авторов: Я. Антонина, В.С. Беляева, С.В. Зоколей, Е.Г. Малявиной, А.И. Мелуа, Я. Ржеганек, Н.П. Селиванова, Р. Суда, С. Танака, Н.П. Умнякова, Л.П. Хохловой, Р.Н. Яковлева и др.

Биоклиматические принципы проектирования зданий описаны в работах М. Бауэра, О.М. Васкеса, Б. Данстера, Г. Мерката, Х.М. Мигута, П. Мюсле, В. Файста, М. Шварца, К. Янга, но эволюция архитектуры в аспекте биоклиматического подхода к проектированию до сих пор не рассматривалась.

Автором выдвигается гипотеза о существовании и эволюции

биоклиматического подхода к проектированию малоэтажных жилых зданий,

основанного на принципах организации природной среды, с учетом внешних факторов места.

Цель работы заключается в выявлении закономерностей и особенностей возникновения, становления и развития биоклиматического подхода к проектированию малоэтажных жилых зданий, исследовании способов и средств формирования БМЖЗ.

Задачи исследования:

-выявить предпосылки и истоки возникновения, раскрыть процесс становления и эволюции архитектуры малоэтажного жилища в аспекте биоклиматического подхода;

3

-определить особенности и закономерности эволюции биоклиматического подхода на различных этапах социально-экономического развития общества;

-систематизировать основные способы и средства биоклиматического подхода к проектированию малоэтажных жилых зданий;

-разработать теоретические модели организации БМЖЗ и их объемнопространственные интерпретации по климатическим зонам;

-описать методологию проектирования БМЖЗ и сопоставить ее с современным опытом организации малоэтажных жилых зданий;

Объектом исследования является жилище доиндустриальной,

индустриальной и постиндустриальной эпох социально-экономического развития общества.

Предметом исследования являются функционально-планировочные и архитектурно-пространственные способы и средства организации биоклиматической малоэтажной жилой архитектуры.

Границы исследования. Рассматривается опыт проектирования жилых малоэтажных зданий в аспекте биоклиматического подхода от истоков до начала ХХI века.

В работе применяются следующие методы исследования: графоаналитический, историко-генетический, структурный, моделирование, анкетирование, а также анализ литературных источников и проектной документации по соответствующей проблематике.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

-биоклиматический подход к проектированию малоэтажных жилых зданий рассмотрен в процессе социально-экономического развития общества на примере архитектурных объектов различных эпох;

-установлены предпосылки и доминирующий фактор использования биоклиматического подхода в архитектуре малоэтажного жилища;

-разработаны теоретические модели организации архитектуры БМЖЗ и объемно-пространственные их интерпретации по выделенным автором дифференцирующим климатическим зонам;

4

- осуществлено сопоставление разработанных теоретических моделей и методологии проектирования БМЖЗ с более чем 80 проектами современных малоэтажных жилых зданий, использующих биоклиматический подход, не опубликованных в литературных источниках путем онлайн опроса их авторов.

Практическая значимость определена использованием результатов исследования в проектировании жилых малоэтажных зданий, в разработке стандартов и систем экологической сертификации для жилых малоэтажных зданий в России. Диссертационные материалы могут быть включены в курсы лекций по строительной климатологии, архитектурной физике, архитектурностроительной экологии и истории архитектуры или использоваться в качестве самостоятельного курса «Биоклиматическая архитектура» для студентов архитектурных специальностей.

На защиту выносятся:

-закономерности и особенности формирования биоклиматического подхода к проектированию малоэтажной жилой архитектуры в ходе эволюции;

-модели организации архитектуры БМЖЗ;

-методология биоклиматического подхода к проектированию

малоэтажных жилых зданий.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертации отражены в 11 публикациях, три из которых в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Результаты исследования раскрыты в научных докладах на международных, всероссийских, областных и внутривузовских научно-практических конференциях в 2007, 2008, 2009, 2010 и 2011 гг.

Основные положения диссертации апробированы в практической архитектурной деятельности автора, применены в ряде дипломных, курсовых и конкурсных проектов, включены в курс «Климатология» для студентов кафедры «Архитектура» Саратовского государственного технического

5

университета. На базе исследования автором ведется деятельность в совете по экологическому строительству России.

Объем и структура диссертации. Диссертация представлена в двух томах, первый том содержит 200 страниц текста, включающего введение, три главы с основными выводами, заключение, библиографический список (156 литературных источников). Второй том, иллюстрированный, состоит из 46 графоаналитических таблиц и 15 приложений в количестве 90 страниц.

Содержание и основные положения работы

Впервой главе «Этапы формирования архитектуры

доиндустриального жилища с учетом влияния природно-климатических

факторов местности» исследуется исторический опыт возведения жилища в период от истоков до середины XIX века, выделяются предпосылки, особенности и закономерности, способы и средства учета природноклиматических факторов в архитектуре малоэтажного жилища.

Ретроспективный анализ позволил выявить четыре основных этапа формирования доиндустриального малоэтажного жилища под влиянием природно-климатических факторов местности:

-зарождение биоклиматических средств и способов организации малоэтажного жилища в архитектуре первобытного строя и древних цивилизаций Майя, Египта, Двуречья, Индии и Китая (от истоков до IX в. до н.э.);

-накопление и систематизация знаний в области использования природно-климатических факторов при организации малоэтажного жилища в античных Греции и Риме (VIII в. до н.э. – VIII в.);

-забвение системного подхода и становление традиционного типа малоэтажного жилого дома, интуитивно учитывающего природноклиматические факторы в Средневековье (VIII – XV вв.);

-восстановление системного подхода к проектированию с учетом природно-климатических факторов в архитектуре малоэтажных жилых

6

зданий во времена Возрождения и последующие годы (XVI – сер. XIX

вв.).

В период зарождения природно-климатические факторы при организации жилого пространства особо учитываются в связи с ограниченностью ресурсов,

агрессивностью окружающей среды, низким технологическим развитием и в поздних цивилизациях в связи с идеологическими и религиозными традициями общества. На первом этапе автором выделяются основные биоклиматические способы и средства организации жилой среды (приложение А).

Исследование ранних биоклиматических способов и средств позволило выделить три пары сопоставлений субстратных3 форм жилища основным видам ландшафта: пещера – возвышенности; гнездо – леса; шалаш – степи и полупустыни - в первобытном строе, и производные от них, соответственно, каменный дом, землянка и хижина в жилой архитектуре древнейших цивилизаций. Использование биоклиматических способов и средств в архитектуре малоэтажного доиндустриального жилого дома определяется ландшафтом и климатическими условиями местности, а также соответствующей им субстратной формой жилища, являющейся изначально «биоклиматичной», то есть производной от естественной природной среды.

Ретроспективный анализ особенностей возведения малоэтажного жилища древнейших цивилизаций показал, что использование биоклиматических средств и способов организации жилого пространства обеспечивает необходимые условия существования живых организмов лишь в контексте гармоничных взаимоотношений общества с природой. В свою очередь, было выявлено, что концепция отношения общества к природе на рассматриваемом этапе носит пассивный характер, удовлетворяющий первичные жизненно необходимые потребности, и использует доступные в локальной местности природные ресурсы. В рамках пассивной концепции природа обожествляется, расходуются первичные возобновляемые ресурсы, при этом уровень

3 Понятие «субстрат архитектурной культуры» впервые используется Г.Н. Айдаровой [Архитектурная культура Среднего Поволжья XVI-XIX веков], а в отношении ресурсосберегающей архитектуры подобный термин впервые применяет Д.А. Куликов.

7

потребления в целом обеспечивает возможность самостоятельного восстановления экосистемы.

В период накопления и систематизации знания о природно-

климатических факторах структурируются и преобразуются в определенные традиции домостроения, описанные в трактате Витрувия, позволяющие античным зодчим пошагово адаптировать жилище к условиям местности. Осуществляется осмысление климатических явлений с точки зрения астрономии и геометрии, что становится прообразом и первоисточником архитектурной климатологии. Автором из трактата Витрувия выявляются требования к выбору территории под строительство дома, организации участка, доступности и ориентации зданий, планированию помещений, применению строительных материалов и использованию технологических решений в архитектуре античного малоэтажного жилища с учетом природноклиматических условий местности.

Отношение античного общества к природе характеризуется утилитарной концепцией, удовлетворяющей потребности человека в комфорте процессов жизнедеятельности с использованием возобновляемых первичных природных ресурсов, при этом антропогенное воздействие человека на окружающую среду приводит к локальным экологическим проблемам и разрушению экосистем в эпицентрах с максимальной концентрацией населения. В отличие от древних зодчих, деятельность античного архитектора направлена не на взаимодействие с природой, а на противодействие ей. Подобное противодействие в последующие эпохи делает жилую среду все более агрессивной и разрушительной для окружения.

Этап забвения системного подхода характеризуется разрушением структурных принципов организации жилой среды, применяемых в античности. В отличие от античных времен, природа здесь перестает быть предметом познания и становится полностью объектом потребления, что характеризуется автором как утилитарная глобальная концепция отношения общества к природе. Осуществляется антропогенное воздействие на окружающую среду,

8