Тема 3. Основы и приемы архитектурной композиции

Лекция №3. Конструктивные элементы, основы и приемы архитектурной композиции.

1. Виды архитектурных композиций

2. Композиционные средства

3. Тектоника

1.1. Архитектурная композиция - это целостная система архитектурных форм, отвечающая художественным, функциональным и конструктивно-технологическим требованиям.

Художественное единство должно быть присуще как композиции отдельных объектов, так и их комплектов.

Основными компонентами АКздания служат его внешний объем и внутреннее пространство. Построение композиции основывается на гармоничном единстве внешнего объема здания с пространством интерьеров и окружающей среды. Единство внешнего объема и внутреннего пространства зданий соблюдается, если архитектурная композиция обеспечиваетсоответствиеразмеров и форм объема фасадов и интерьеров. (мелкоячеистому дробному пространству многоэтажных домов соответствует его внешний мелкочлененный объем, а общественному зданию с зальными помещениями – монолитный объем с крупными членениями форм).

Если в зданиях взаимосвязь объемной формы и внутреннего пространства, как правило, обязательна, то в их инженерных сооружениях она зачастую отсутствует. Метро – только внутреннее пространство; мосты, эстакады – внешний объем. Однако, композиционные задачи здесь не менее ответственны – в метро должна быть исключена возможность неприятных ощущений от замкнутого пространства, а мост, башни и другие сооружения должны иметь формы, гармонирующие с окружающей средой.

Внутреннее пространство является той основной функциональной средой, для создания которой возводится здание.

1.2. Композиция внутреннего пространства– исходит изсоответствияформ, размеров и взаиморасположения помещений функциональному процессу и требованиям художественного единства.

В соответствии с назначением здания его внутреннее пространство может быть:

• единым (крытый рынок);

• частично расчлененным не доходящими до потолка барьерами, перегородками, ограждениями. С их помощью выделяются отдельные функциональные зоны, но сохраняется целостность всего пространства (операционные залы банков, почтамтов);

• расчлененным прерывистыми ограждениями в виде колонн или пилонов, которые способствуют решению конструкций перекрытий и организации движения людей (подземные залы метрополитена);

• разграниченным глухими вертикальными (стены, перегородки) и горизонтальными (перекрытия) преградами на отдельные замкнутые пространства (жилые и общественные здания).

Особенностью зрительного восприятия внутреннего пространства в отличие от восприятия внешних объемов является его развитие во времени. (При движении вглубь здания интерьеры меняются).

Современная строительная отрасль значительно расширила возможности для решения интерьеров. Важнейшими для композиции техническими средствамистали использование большепролетных покрытий, мобильных внутренних ограждений и больших светопрозрачных поверхностей наружных ограждений (возросло число зданий зальной конструкции – вокзалы, аэропорты, спортивные и зрелищные сооружения перекрываются пространственными конструкциями больших пролетов; светопрозрачные (пленарные) фасады – внутреннее пространство раскрывается в наружную среду –панмо).

1.3. Композиция внешних объемовподчинена цели создания художественно узнаваемого образа здания, отражающего его функциональное назначение в условиях градостроительной среды.

Для достижения этой цели применяют различные методы и средства. Различают два метода: функциональныйиуниверсальный.

Первыйбазируется навыявлениивнутренней функциональной структуры здания соответствующими членениями его внешнего объема.

Второй– на создании обобщенной (как правило, элементарной) формы.

Массовая практика архитектурной композиции ближе к первому методу, но избегает буквального воспроизводства в членениях внешнего объема функциональной структуры, которое может нарушить художественное единство формы.

1.4. Виды композиций.

При проектировании зданий помимо учета его функционального назначения учитывают и размещение зданий в застройке. При этом любая простая или сложная композиция сводится к одной из 4-х основных или к их сочетаниям.

Объемная композицияимеет относительно равные размеры по всем трем координатам. Она присуща большинству зданий цирков, выставочных павильонов, спортивных сооружений. При размещении в застройке должна обеспечиваться возможность всестороннего обзора и согласованность форм всех фасадов (Покровский собор (Храм Василия Блаженного).

Фронтальная композиция– отличается преобладанием размеров по протяженности здания над размерами по глубинной координате. В связи с этим построение композиции внешних объемов осуществляется преимущественно в фасадных плоскостях. Фронтальные композиции присущи большинству дворцовых и учебных зданий. При размещении в застройке учитывается, что для обеспечения целостности восприятия необходимо свободное пространство перед ними (площадь, парадный двор) – Версаль, Исаакий.

Высотная композицияотличается преобладанием размера высоты сооружения над его размерами в плане. Такие композиции присущи древним культовым и оборонительным зданиям и сооружениям (храмы, колокольни, крепостные башни) и современным высотным офисам, гостиницам («Парус», Дубаи) и инженерным сооружениям – телебашням и т.д.(колокольня Ивана Великого – поярусное членение, применение объемов пирамидальной формы – оптическая иллюзия увеличения высоты).

Глубинная или глубинно-пространственная композицияотличается преимущественно по глубинной координате. Ее применяют в целях организации продольно-осевых пространств в градостроительстве или интерьеров анфиладного типа. (главный объект размещается в глубине пространства. Фасады зданий на продольных улицах проектируют одинаково) – ул. Росси в С.-Петербурге, ориентированная на здание Александринского театра; ул.УфиццивоФлоренция – башня Палаццо Синьории и т.д.

2.Композиционные средства.

Это совокупность разработанных веками архитектурной деятельности приемов гармонизации архитектурных форм зданий, придания им художественного единства и выразительности. Ведущими композиционными средствами являются симметрия и асимметрия, контраст и нюанс, метр и ритм, пропорциональность, масштаб и масштабность.

2.1.Симметрия- одинаковое расположение равных частей композиции относительно оси или плоскости, проходящей через ее центр. Является одним из действенных средств организации объемов и пространств. В ее основе заложена психофизиологическая база симметричности органов восприятия (органы зрения, ориентация человека в пространстве связывается с осью симметрии тела). Поэтому, симметричность созданных структур (зданий, сооружений) воспринимается как проявление завершенности, устойчивости и законченности формы.

Симметрия используется в построении композиций отдельных сооружений и целых ансамблей, способствует выявлению главного сооружения (Петродворец, большой канал, театр им. Горького в Ростове).

В зданиях со сложной функциональной схемой используются асимметричные композиции.При несимметричном расположении элементов композиции в пространстве отдельные части связаны гармонией художественного единства и зрительного равновесия. Это Парфенон в Афинах (447-432 г. до н.э.) – симметрия, и храм Афины и Посейдона –Эрехтейон– асимметрия.

2.2. Ритм и метр– средства гармонизации (соразмерности, созвучия, согласия) и обеспечения единства архитектурной композиции за счет повторяемости ее элементов.

Ритм– закономерное чередование одинаковых или однохарактерных элементов композиции и интервалов между ними, динамично развивающееся по вертикали и горизонтали, либо по обоим направлениям.

Метр– простейшая и наиболее распространенная форма ритма – точное повторение форм и интервалов между ними. Распространенность метрических членений обусловлена функционально (равный шаг проемов), конструктивно (шаг колонн) и композиционно – как наиболее простой метод придания сооружению единства.

2.3. Пропорциональность– закономерные соотношения геометрических размеров здания (длины, ширины, высоты), его отдельных элементов (проемов, простенков) – имеют существенное значение в построении архитектурной композиции. Отдельные размеры здания гармонизируют приведением их к пропорциональным соотношениям.

Применяют целочисленные пропорции– нюансные (нюанс– отношение между сравниваемыми объектами, в которых явно преобладает сходство; различия, проявляющиеся в изменении деталей, не носят четко выраженной архитектурной темы) –4:5; 7:8; 9:10. и контрастные (контраст– отношение между сравниваемыми объектами, в которых явно преобладает различие. Применяется как акцент, фиксирующий определенное место в пространстве) –1:5; 2:7и т.д.Иррациональные пропорции– получаемые из геометрических построений (соотношение диагонали квадрата к его стороне и т.д.). Наиболее известна пропорциональная система «золотого сечения», основанная на делении отрезка в среднем и крайнем отношении а/х = х/(а-х), численное выражение которого равно 1:0,618.

Иррациональные соотношения и подобия геометрических фигур

а) отношение стороны и диагонали квадрата

б) подобные прямоугольники

в) взаимосвязь подобных прямоугольников на основе геометрического прогресса

Распространена гармонизация пропорций формы по методу геометрического подобия ее частей. Подобие прямоугольных форм обеспечивается при параллельности или перпендикулярности диагоналей, составляющих форму элементарных прямоугольников.

2.4. Масштаб и масштабностьявляются активными композиционными средствами. Подмасштабностьюпонимают взаимосвязь членений архитектурной формы с габаритами человека и элементами городской застройки и ландшафта.

Наиболее действенными средствами выявления масштабности сооружения являются элементы и детали, соразмерные человеку ( ступень, окно).

Масштаб характеризует крупность членений архитектурной формы по отношению к размерам самого здания и окружающей застройки.

Крупный масштаб членений придает монументальность композиции и позволяет при небольших размерах здания придать ему значительность.

Мелкий масштаб зрительно уменьшает крупную форму. Средствами усиления монументальности крупных членений формы являются введение контрастных соотношений больших плоскостей с малыми проемами и т.д. Крупный масштаб присущ архитектурным композициям общественных зданий, мелкий – жилым зданиям, хотя возможны и другие решения.

3. Тектоника – это художественная интерпретация конструкции, образное отражение работы под нагрузкой конструкции и ее материала.

Тектонической называется такая модификация конструкции, которая приобретает художественную выразительность, становясь одновременно и архитектурной формой. Сложение тектонической архитектурной формы происходит позднее, чем возникает конструкция. Стоечно-балочная конструктивная система – формирование системы ордеров (стр. до макс. – тектоника стеновых конструкций; купольных покрытий, тектоника арочных и сводчатых конструкций; висячих систем – самостоятельно).

Каркас с поперечным расположением ригелей– в зданиях с регулярной планировочной структурой (гостиницах, общежитиях, пансионатах).

Неполный каркасприменяют в зависимости от местных условий строительства (применение несущих стен).

Безригельный каркасглавным образом применяется в многоэтажных промышленных зданиях, сегодня – в строительстве жилых и общественных зданий.

В промышленном строительствеосновной является каркасная система.

3. Строительные системы– (рис.5.25) – это комплексная характеристика конструктивного решения зданий по признакам материала и технологии возведения несущих конструкций.

Различают и группыконструкционных материалов – камень, бетон, дерево, металл – и 2основныхтехнологических метода возведения:традиционный(для кирпичных зданий технология ручной кладки, для деревянных – рубленные бревенчатые стены) ииндивидуальный. Зачастую, ввиду функциональных особенностей или по экономическим соображениям, в одном здании по высоте (или протяженности) сочетают различные системы (рис.5.26) –комбинированные системы.

3.1. Строительная система зданий с несущими стенами из кирпича и мелких блоков– исторически является одной из основных. Однако, резкое увеличение нормативных требований к теплопередаче наружных стен привело к необходимости перехода от традиционных стен сплошной кладки кслоистым– трехслойным эффективным утеплителем (до 5 этажей).

3.2. Полносборные каменные системы со стенами из каменных(кирпичных, керамических)блоков или панелейшироко применялись в СССР в 50-60 гг.XXвека. С конца 90-х годов вновь стали применяться сложные кирпичные блоки и панели.

Полносборные здания из бетона возводят в крупноблочной, панельной, каркасно-панельной и объемно-блочной системах.

3.3. Крупноблочная СС– для возведения жилых и массовых общественных зданий, предельная высота - 16 этажей. Для наружных стен – однослойные блоки из легкого (или ячеистого) бетона, внутренние стены - из тяжелого бетона. На сегодняшний день практически не применяется из-за несоответствия технологическим требованиям.

3.4. Панельная СС– для гражданских зданий до 30 этажей в обычных условиях и до 14 - в сейсмических. Несущие стены – из панелей высотой на этаж. С конца 50-х годов – основа массивного жилищного строительства. В 90-е годы произошел резкий спад панельного домостроения из-за сокращения государственных инвестиций в социальную сферу – строительство жилья, школ и т.д. В условиях рыночной экономики с начала 2000 г. домостроительная отрасль промышленности вступила в период организационной перестройки. Предприятия перешли на выпуск трехслойных панелей наружных стен, длинномерных панелей перекрытия и т.д. преимущества – меньшая (на 30-40%) масса конструкций, суммарных затрат труда, сроков строительства (до 30%) и стоимости.

Технические преимущества– высокая пространственная жесткость – позволяет перейти от 5-ти к 16-25-этажной застройке.

3.5. Каркасно-поперечная СС– основная система в проектировании одно- и многоэтажных промышленных зданий, исполнение из сборных ж/б или металлических конструкций.

Также является основной СС в проектировании общественных зданий высотой от 1 до 30 этажей. Достоинства– обеспечивает гибкость планировочных решений, возможность модернизации и перепрофилирования зданий в процессе эксплуатации.

Начиная с середины 1990-х годов получила распространение в монолитном и сборно-монолитном вариантах многоэтажного коммерческого жилища.

3.6. Объемно-блочная ССразработана и внедрена в экспериментальном строительстве в 50-х годахXXвека. Внедрена в массовое строительство жилья в 70-е годы.

Объемно-блочные здания возводят из крупных объемно-пространственных бетонных элементов весом до 25 т. Это жилые комнаты или другие фрагменты здания.

Обеспечивает суммарное снижение (до 12% по сравнению с панельным) трудозатрат. Применялась при проектировании жилых и общественных зданий высотой до 16 этажей. В настоящее время эта система является невостребованной.

3.7. Монолитная и сборно-монолитная СС. Применяют при возведении жилых зданий средней и повышенной этажности со стеновой или каркасно-стеновой конструктивными системами.

Монолитные здания проектируют бескаркасными. Сборно-монолитные – каркасными и бескаркасными. Т.ж.применяютмонолитную каркасную или стеновую системус наружными слоистыми стенами из кирпича (кирпично-монолитную).

На архитектурно-планировочное и конструктивное решение зданийвлияет выбранный метод бетонирования несущих конструкций зданий. При возведениибескаркасных зданийприменяют скользящую, объемно-переставную, щитовую и блочную опалубки; при возведениикаркасных зданий– методы щитовой опалубки, подъема этажей и подъема перекрытий.

3.8. Строительные системы зданий с несущими и ограждающими металлическими конструкциями. Применяются в малоэтажном строительстве легкометаллических производственных и общественных зданий. Комплексной поставки и в мобильных одноэтажных зданиях из блок-контейнеров. Наиболее широко внедрена в строительство предприятий торговли, общественного транспорта, связи, питания. Производство таких зданий освоено в 1970-е годы, в 1990-е стали широко применяться для торговых и складских помещений.

В комплектную поставку таких зданий входят стальные колонны, пространственные конструкции, покрытия, трехслойные панели наружных стен, витрины, оконные блоки, комплектующие. Преимущества– минимальные сроки строительства.

3.9. СС с несущими конструкциями из дерева и пластмасс.Применяются в малоэтажном жилищном строительстве. По противопожарным требованиям – не выше 2-х этажей. Расширяется применение древесно0клееных конструкций комплексной поставки для большепролетных, малоэтажных общественных зданий – спортзалов, рынков, выставочных павильонов (арки,рамы, оболочки) – прогрессивные технологии склейки древесины , защита от возгорания и гниения.