Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Историко-теоретические предпосылки ресурсосбережения в архитектуре 11
1.1. Понятийно-терминологический аппарат. 11
1.1.1. К определению понятия ресурсы. Классификация ресурсов 11
1.1.2. Понятия ресурсоёмкая и ресурсосберегающая архитектура 20
1.2. Систематизация теоретических взглядов - философский, иконографический и пространственный аспекты ресурсосберегающей архитектуры 25
1.2.1. Генеалогия ресурсосберегающей архитектуры. Частные теоретические принципы организации ресурсосберегающего архитектурного пространства 25
1.2.2. Предпосылки ресурсосберегающей архитектуры, микро и макротенденции 40
1.3. Взаимосвязь процессов потребления организации архитектурного пространства 45
1.3.1. Архитектура и потребление. Понятие "форма потребления" 45
1.3.2. Коэволюция потребления и принципов организации архитектурного пространства 48
Выводы первой главы 57
Глава 2. Выявление и интерпретация современного практического опыта ресурсосбережения в архитектуре 59
2.1. Практические принципы организации ресурсосберегающего архитектурного пространства. Анализ реализованных проектов в зарубежной и отечественной архитектуре 59
2.1.1. Практические принципы ресурсосбережения в традиционной архитектуре 59
2.1.2. Практические принципы ресурсосбережения в современной архитектуре 65-
2.2. Анализ и систематизация современных ресурсосберегающих технологий в архитектуре и смежных дисциплинах 76
2.2.1. Современный опыт ресурсосбережения в смежных областях знаний (энергетика, транспорт, законодательство) 76
2.2.2. Современные ресурсосберегающие технологии вархитектуре 82
2.3. Интерпретация и классификация ресурсосберегающих социально-пространственных систем 88
2.3.1. Интерпретация понятия "гетеротопия" с позиций. ресурсосберегающей пространственной системы 88
2.3.2. Классификация ресурсосберегающих социально-пространственных систем 90
Выводы второй главы 101
Глава 3. Теоретическая модель ресурсосберегающего архитектурного пространства 103
3.1. Принципы организации ресурсосберегающего архитектурного пространства 103
3.1.1. Универсальные принципы организации ресурсосберегающего архитектурного пространства 103
3.1.2. Концепция ресурсосберегающей архитектуры 106
3.2. Универсальная теоретическая модель ресурсосберегающего архитектурного пространства 110
3.2.1. Универсальная теоретическая модель ресурсосберегающего архитектурного пространства (объектный, градостроительный, региональный уровень) 110
3.2.2. Идеальная модель ресурсосберегающего архитектурного пространства 120
3.3. Концепция методического подхода к проектированию ресурсосберегающего архитектурного пространства 123
3.3.1. Опытное моделирование. Апробация разработанных принципов ресурсосбережения в практическом и конкурсном проектировании 123
3.3.2. Концепция методического подхода к проектированию ресурсосберегающего архитектурного пространства 126
Выводы третьей главы 130
Заключение 132
Библиографический список 136
- Понятия ресурсоёмкая и ресурсосберегающая архитектура
- Коэволюция потребления и принципов организации архитектурного пространства
- Современный опыт ресурсосбережения в смежных областях знаний (энергетика, транспорт, законодательство)
- Универсальная теоретическая модель ресурсосберегающего архитектурного пространства (объектный, градостроительный, региональный уровень)
Введение к работе
Актуальность и постановка проблемы исследования: в настоящее время, строительная индустрия потребляет до 60% всех добываемых ресурсов. Борьба за ресурсы всегда была причиной войн и конфликтов, как в прошлом, так и в новейшей истории. Исчерпание природных ресурсов это фактор коллапса цивилизаций. Глобальный экономический кризис 2008 года выявил проблему зависимости строительной отрасли от ресурсов в мировом масштабе. Города и поселения находятся в острой зависимости от энергии, воды, тепла. Очевидно, что архитектура активно вовлечена в процессы потребления ресурсов. Существующие методы проектирования, основанные на ресурсоемких технологиях, не решают накопившиеся экологические вопросы, а лишь разгоняют маховик потребления, все больше усугубляя функционирование городов. Наравне с этим, в мировой архитектурной теории и практике за последние годы появилось множество работ, которые можно рассматривать как становление нового архитектурного видения -"устойчивой архитектуры". Однако следует констатировать, что принципы и иконография такой архитектуры не сформулированы. Осмысление нового вектора на практике происходит в узких рамках технологических инноваций. Между тем, логика развития архитектурного пространства наталкивает на альтернативное понимание ресурсосберегающей архитектуры как новой пространственной системы. На данный момент, методы проектирования ресурсосберегающего архитектурного пространства не сформированы. Ресурсосберегающая архитектура не может более рассматриваться, как набор технических решений, с целью сбережения определенного процента энергии. Необходим тщательный анализ и систематизация опыта ресурсосбережения, как в архитектуре, так и смежных областях знаний и построение комплексной модели ресурсосберегающего пространства. В связи с отсутствием методологии проектирования ресурсосберегающего пространства и недостаточно развитой системой архитектурных знаний по данной теме, исследование приобретает особую актуальность.
Теоретическая база исследования: вопросы теории и истории архитектуры, теории градостроительства и эволюции архитектурного пространства применительно к проблематике ресурсосбережения и
потребления рассматривались в работах: И.А. Азизян, И.А. Бондаренко, А.В. Бунина, А.В. Баженова, В.В. Владимирова, А.Л. Гельфонд, 3. Гидиона, А.Э. Гутнова, В.Л. Глазычева, Ч. Дженкса и К. Кропфа, А.В. Иконникова, К.К. Карташовой, Я.В. Косицкого, А.В. Крашенинникова, Р. Коолхааса, И.Г. Лежавы, А. Лефевра, А.В. Рябушина, Т.Ф. Саваренской, К. Фремптона, Д.О. Швидко веко го, М.В. Шубенкова, З.Н. Яргиной и других.
Теоретические аспекты ресурсосберегающей архитектуры затрагивались в работах российских авторов: Г.Н. Айдаровой, Л.Ю. Анисимова, В. Белоголовского, М.Л. Губанкова, В.И. Иовлева, Ю.М. Моисеева, С.А. Малахова, В.А. Нефедова, СБ. Чистяковой, В.Л. Хаита и некоторых других. В трудах зарубежных авторов: П.В. Аурелли, X. Ассебильо, Р. Бердетта, С. Боери, К. Бойера, П. Волларда и А. Джалали, С. Ван дер Рина, Б. Вэйл и Р. Вэйл, Ж. Клемана, П. Калфорпа, Ле Корбюзье, В. Мааса, Я. МакХага, В. МакДоноу, Ф. Освальда, А. Росси, Л.Г. Салливена, Н. Тодд, Д. Харви, и ряда других теоретиков.
Философско-научная картина мира, исторические и социальные аспекты потребления в аспекте ресурсосбережения находят отражение в трудах: Ж. Бодрийяра, Ф. Броделя, В.В. Вернадского, В.Б. Вильковского, П. Вирильо, Л.Н. Гумилева, Д. Даймонда, Ж. Делеза, М. Кастельса, В.А. Киносьяна, Б. Лоотсмы, М. Мирджли, Н.Н. Моисеева, И.Г. Пригожина, П. Солери, С. Сассен, Э. Тоффлера, А. Тойнби, П. Уарда, СМ. Уилсона, Ф. Фукуямы, М. Фуко, М. Фукуока, С. Хокинга, Д. Хаттона, Р. Штейнера и других ученых.
Инженерные, технические, технологические, прикладные решения и методики наиболее полно освещены в трудах архитекторов и ученых-инженеров: O.K. Афанасьевой, М.М. Бродача, О.Н. Ворониной, П.Н. Давиденко, А. Девиса, Ю.Н. Лапина, С.А. Молодкина, З.К. Петровой, Н.А. Сапрыкиной, СН. Смирновой, А.Н. Тетиора, Ю.А. Табунщикова, ТВ. Цихана, СБ. Чистяковой, Н.В. Шилкина, Р. Шуберта и многих других.
Среди работ изучающих принципы оптимизации архитектурного пространства, практическим и экспериментальным ресурсосберегающим решениям следует вьщелить проектную и теоритическую деятельность архитекторов и арх.бюро: Е.В. Асса, А. Бродского, П. Бланка, Ш. Бана, Дж. Винса, Б. Данстера, К. Дея, П. Калфорпа, К. Курокава, Т. Кузембаева, И.
Леонидова, Г. Маркута, Р. Пиано, Ф.Л. Райта, Ф. Рама, В. Собека, Б. Фуллера, Н. Фостера, X. Фатхи, Г. Чанга, Р. Эрскина, К. Янга; Brendeland&Kristoffersen Architects, Benish&Benish Architects, Elemental, ONIX и других. Ключевыми, в разработках методических и проектных решений по комплексной оптимизации ресурсных систем, на современном этапе являются работы бюро MVRDV, биотехнологическая практика бюро R&Sie(n), социально-архитектурная школа Rural Studio.
Диссертационных работ, соответствующих теме исследования, а также методик, проектных и теоретических моделей в области проектирования комплексного ресурсосберегающего архитектурного пространства как системы архитектурных принципов, не выявлено.
Цель исследования: выявление принципов организации ресурсосберегающего архитектурного пространства.
Задачи исследования:
выявление, систематизация и интерпретация теоретических принципов ресурсосбережения в архитектуре. Анализ и уточнение понятийной базы;
систематизация практического опыта ресурсосбережения в архитектуре и смежных дисциплинах, выявление и интерпретация практических принципов и моделей организации ресурсосберегающего пространства;
формирование универсальных принципов и разработка теоретической модели организации ресурсосберегающего архитектурного пространства. Разработка концепции методического подхода к проектированию ресурсосберегающего архитектурного пространства.
Объект исследования: ресурсосберегающая архитектура реализованные объекты, пространства, теоретические модели и концепции.
Предмет исследования: принципы, методы и модели организации ресурсосберегающего архитектурного пространства.
Границы исследования: объемно-планировочные, градостроительные, технологические, организационные, социальные, иконографические принципы ресурсосберегающей архитектуры. Хронологические границы обозначены развитием архитектуры XX-XXI вв. - периодом формирования проблематики ресурсосберегающей архитектуры. В отдельных случаях привлекаются данные широкого исторического диапазона.
Гипотеза исследования: ресурсосберегающая архитектура - это современный этап эволюции архитектурного пространства в контексте трансформации модели потребления. В настоящее время, на основе универсальных принципов, возможно формирование комплексного ресурсосберегающего архитектурного пространства трех уровней: объектный, градостроительный, региональный.
Методика исследования: источниками исследования являются литературные, проектные и графические материалы, а так же авторский перевод теоретических исследований. Комплексный подход для данного исследования включает: метод исторического, критического, графического и сравнительного анализа, метод систематизации на стадии изучения теоретического и практического опыта ресурсосбережения; метод архитектурно-градостроительного моделирования на стадии разработки принципов и модели ресурсосберегающего архитектурного пространства.
Научная новизна исследования заключается в том, что впервые:
поставлена научная проблема формирования ресурсосберегающего архитектурного пространства. Раскрыт исторический и пространственно-организационный аспекты понятия "ресурсосберегающая архитектура". С этой позиции предложены определения: - "ресурсосбергающий потенциал пространства", "ресурсосберегающий каркас", "форма потребления";
выявлены частные теоретические и практические принципы организации ресурсосберегающего пространства. Установлены социально-пространственные модели ресурсосберегающего пространства. Разработана периодизация и генеалогия ресурсосберегающей архитектуры;
разработаны универсальные принципы и теоретическая модель организации ресурсосберегающего архитектурного пространства;
предложена концепция методического подхода к проектированию ресурсосберегающего архитектурного пространства, основу которого составляет реализация ресурсосберегающего потенциала локального пространства.
Практическая значимость исследования заключается в продвижении знаний для новых подходов к методике архитектурного проектирования. Предложенные понятия, выявленные принципы, разработанные графические
схемы, модели и концепция методического подхода к проектированию ресурсосберегающего архитектурного простраства применимы в учебном и практическом проектировании. На защиту выносятся:
периодизация ресурсосберегающей архитектуры и уточненный понятийно-терминологический аппарат;
научные принципы и модель организации ресурсосберегающего архитектурного пространства;
положения концепции методического подхода к проектированию ресурсосберегающего архитектурного пространства.
Апробация работы: по теме диссертации опубликовано 18 научных статей (3 в изданиях, рекомендованных ВАК). Работа была освешена при участии в 7-ми международных и региональных конференциях (Томск'05, Казань'06-10, Санкт-Петербург'09, Шанхай'07). Результаты исследования реализованы в учебном проектировании КГАСУ на 3, 4, 5, 6 курсах по дисциплине "Архитектурное проектирование", а также в лекционном и практическом курсах по кафедре теории и истории архитектуры "Современные методы архитектурного анализа". Принципы организации ресурсосберегающего архитектурного пространства были апробированы в дипломном проектировании по следующим темам: "Ресурсосберегающий поселок", "Ресурсосберегающий жилой комплекс", "Ресурсосберегающий модульный жилой дом в структуре ресурсоэффективного поселка", "Архитектура мусора и рециклируемых материалов", "Оптимизация водных ресурсов на примере г.Казани" и др. Принципы ресурсосбережения применялись автором в проектной практике и конкурсных работах. По всем направлениям приложены акты внедрения. В 2005 г. автором была выполнена дипломная научно-исследовательская работа "Концепция ресурсосберегающей архитектуры" (научный руководитель д.арх., проф. Г.Н. Айдарова), которая получила российское и международное признание -дипломы PAACH, MOOCAO, ICIF, ARCHIPRIX. Выполненная работа послужила развитием настоящего диссертационного исследования.
Объем и структура работы: диссертация состоит из текстовой части (195 с), которая содержит введение, три главы, заключение, библиографию
Понятия ресурсоёмкая и ресурсосберегающая архитектура
В 2008- году, на XI Венецианской» Бьеннале Архитектуры в кураторском разделе выставки "Manifestos", были представлены 27 концепций от ведущих архитекторов, мировых звезд, формирующих образы и идеи архитектуры будущего. Единственный из них, который затрагивает проблематику ресурсосбережения - это программа "Физиологической Архитектуры" арх. Ф. Рама [130, с. 169-170]. Настораживающий факт. Парадигма устойчивости насчитывает более 25 лет официального статуса и всю историю архитектуры вне классификаций [86]. Какой генеалогией обладает ресурсосберегающая архитектура? Что можно рассматривать как архитектурные принципы и методики организации ресурсосберегающего пространства?
Ниже представленный раздел, это выявленный и интерпретированный теоретический пласт ресурсосберегающей архитектуры, представляющий собой другие, в отличие от венецианских - ресурсосберегающих теоретических концептов, созданных и развивающихся, в своем большинстве, с конца XIX века на протяжении XX века по настоящий момент. Основой для разработанной генеалогии послужили два крупных теоретических исследования. В исследовании Ч. Дженкса и К. Кропфа обозначено направление "экология постмодерна" 16и приведены 14 архитектурных- манифестов, с 1969 по 1993 гг. Комплексное исследование истории "устойчивости" П. Воларда и А. Джалали касается социальных, экономических, утопических, пространственно-архитектурных аспектов и обозначает временные границы рассматриваемой нами проблематики ресурсосбережения [86; 100; с.33-40]. Другие исследования послужили источниками вспомогательной информации17.
Рассмотренные концепции не всегда позиционируются их авторами как ресурсосберегающие. Однако, они содержат в себе методические решения, наличие которых делает их важными точками в обозначенном нами пространственном аспекте развития ресурсосберегающей архитектурной мысли. Некоторые теории нашли свое воплощение в постройках, другие остались нереализованными манифестами. Выявленный опыт понимается нами как частные теоретические принципы организации ресурсосберегающего архитектурного пространства, которые рассмотрены в следующих аспектах (рисунок 4 приложения Б): - пространственно-методический аспект, заключается в выявлении и интерпретации теоретических принципов организации ресурсосберегающего архитектурного пространства; - хронологический аспект раскрывается в исторической периодизации теории ресурсосберегающей архитектуры и фиксирует ее ключевые моменты; - историко-архитектурный аспект, раскрывается в эволюционном развитии ресурсосберегающей теории, и фиксирует ее общие закономерности в архитектуре; - философско-социалъный аспект направлен на выявление систем философских взглядов в контексте социологии и экономики, сопровождающих развитие архитектуры и эволюцию архитектурного пространства. В хронологическом аспекте выявленные теории классифицированы на три основных периода, что в целом соответствует существующим обобщениям [38; 37; 27]. В сравнении с предлагаемой хронологией В.И. Иовлева, где автор рассматривает близкий к теме - экологический аспект трансформации методов построения архитектурного пространства, нами выявлены критические точки, которые четко разграничивают один период от другого. Рассматриваемая Иовлевым эволюция архитектуры с экологической точки зрения вбирает в себя широкий спектр архитектурных аспектов и теорий18. В отличии от этого, выявленные частные принципы рассмотрены только с позиций ресурсосбережения, что позволяет обобщить их на основе трансформации одной характеристики. Нами определены следующие периоды: 1. Допроблемный период. Первый период берет начало с древнейших времен до 1900 года. В архитектуре не ставится вопроса о экологических последствиях антропогенной деятельности. К периоду мы относим 5 принципов (1-5). 2. Период формирования экологического императива в архитектуре. Второй период определяется появлением концепции органической архитектуры Л. Салливена и Ф.Л. Райта [37]. Таким образом, нижнюю границу можно обозначить 1900 годом. В философии это связано с выдвинутой К. Циолковским теорией единства Земли и космоса [40]. С этого момента архитектурная теория и практика развивается в разных направлениях и вырабатывает подчас противоречивые методологии, которые в малой степени затрагивают проблемы экологии и ресурсосбережения, но тем не менее, формируют поле инструментов и пространственно-архитектурных принципов [27]. К периоду мы относим 15 принципов (6-20). 3. Период формирования ресурсосберегающего императива в архитектуре. Третий период берет отсчет с 1987 года. Он связан с выдвижением концепта устойчивого развития, вызванного пониманием мировым сообществом того факта, что антропогенная деятельность в XX веке нанесла непоправимый ущерб планетарным экосистемам и ставит проблему выживания человеческого рода [86]. С этого момента внимание научного и архитектурного сообщества концентрировано обращается к проблемам ресурсосбережения, устойчивой экономики, потребления и экологии как состоянию природного пространства и экосистем. Ставится проблема ресурсного баланса пространства. Вырабатываются философские, экономические и архитектурные инструменты организации комплексного ресурсосберегающего пространства. К периоду мы относим 7 принципов (21-27). Разработанная схема представляет собой комплексную генеалогию ресурсосберегающей архитектуры и состоит из следующих 27 частных теоретических принципов» организации ресурсосберегающего архитектурного пространства. Рассмотрим каждый из них подробно в просранственно методическом аспекте: 1. Принцип создания здания иконы - манифеста ресурсосберегающей архитектуры, значимого объекта городской среды, пропагандирующего ресурсосберегающее пространство посредством образа. (Принцип ТІ19). В период 605-562 д.н.э. появилась первая пространственная единица, потрясающая воображение человека, и вносящая в образ древнего города мощный иконографический жест. Висячие сады Семирамиды, одно из 7 чудес, можно рассматривать как концепцию здания иконы - активно озелененного общественного (жилого) пространства. Дворец Новохудоносора, показывает не столько пространственный принцип, сколько манифест и образ, - главное здание в городе должно пропагандировать ресурсосберегающую систему потребления. Здесь архитектура выражает политическую идею.
Коэволюция потребления и принципов организации архитектурного пространства
Прежде чем дать описание эволюции архитектуры, с позиций потребления, необходимо отметить, что приведенная ниже гипотеза требует отдельного научного исследования, более системных подтверждений и доказательств, что невозможно сделать в данной работе не выходя за рамки поставленных задач. Выдвинутая гипотеза имеет право на существование в данном, формате, поскольку концентрирует на себе проблематику диссертации, образуя теоретическое поле исследования.
По А.Э. Гутнову, город нельзя рассматривать как автономный объект, градостроительная теория не установила причин структурной и функциональной организации города [29, с.97]. М.В. Шубенков рассматривает гипотезу связи между формальной структурой организации пространственных образований и формальными социальными структурами, однако он не рассматривает эволюцию структурного формообразования во взаимосвязи с процессами потребления ресурсов [78, с.38]. Согласно М. Фуко - "воображение общества тесно связано с привычным для него способом организации пространства". Фуко развивает свои тезисы как историческое соответствие различных уровней организации пространства и, к примеру, таких конструктов как "власть" 62 [74; 22]. Это подтверждает правомерность анализа потребления ресурсов во взаимосвязи с организацией пространства.
Предложенная гипотеза выявляет связь между процессами потребления и организацией пространства не зависимо от "архитектурного стиля". Предлагаемая идея заключается в том, что на протяжении развития истории, архитектурная организация пространства (структура, функции, форма, как глобальные характеристики, так и локальные) находится в строгом соответствии с процессами потребления господствующими в обществе. А. Лефевр, описывая исторические процессы трансформации пространства, ставил в основе причины его эволюции "способ производства" [47, с. 159]. Именно переход от одного способа производства к другому (Лефевр рассматривает способ производства как замкнутую культурологическую систему) представляет теоретический интерес, поскольку вносит в. культуру "противоречия", которые неизбежно проявляются в трансформации пространства. В отличие от процессов производства, процессы потребления остаются малоизученными и видятся в научном диапазоне более комплексными, а значит в большей степени определяющими пространство, нежели процессы производства.
Нами были выявлены основные исторические системы потребления и особенности архитектурной организации каждой из них (рисунок 6 приложения Б). Для того чтобы выявить непосредственную связь с темой исследования, значение и следствия данной гипотезы, необходимо дать описание выявленных систем, которые включают следующие 5 форм:
Форма 1. Естественное потребление (субстратные жилища). Первую систему потребления можно описать как естественное потребление. В этот период население земного шара жило очень малыми группами, порядка 50 человек или меньше, которые не создавали фиксированных поселений и хозяйств (земледелие, скотоводство) [69, с. 140]. Подобно стае, главная цель такой группы это выживание, которое в равной степени зависит как от внешних причин, так и от многообразия накопленных навыков. Организация пространства сводилась к принципам жилища, которое до наших дней дошло в форме архетипов или субстратных .конструкций ,\2, с.139, с.166]. Принцип потребления и организация-пространства сводились к защите ивыживанию: Не опираясь на археологические данные, но с; долей уверенности можно предположить, что "естественное: потребление" не нарушало естественных /природных процессов. Факторами этого могут служить малая-численность и технологическая неразвитость. Хронологически, период .сложно обозначить точной цифрой,, однако его завершение связано с образованием территориально. устойчивых поселений.
Форма 2. Поселение как замкнутая система потребления (город — клан, город. - община, город-государство, город-дом). На следующей ступени развития потребление можно связывать с такой моделью пространственной организации - "поселение как замкнутая система потребления". Временную границу, согласно принятой хронологии, можно обозначить периодом до 10.000 д.н.э., антропологами этот период обозначен как "варварство" или "вождизм" [69, с.143]. Города-государства так же встречаются позднее, например цивилизация Майя и многие другие, однако выделяемый нами этап характеризуется отсутствием культурных институтов или т.н. "сложного общества". На выбор места для селения влияло наличие близких ресурсов -сенокосов, пастбищ, воды, пахотной земли. Поселение как замкнутая система потребления, совмещало в себе функции добычи, распределения, и поглощения ресурсов и имел устойчивую систему потребления: огород, дом, мастерская, базар, отхожее место, свалка, кладбище, защитные укрепления и другие элементы. Главная характеристика такой формы потребления это малый ареал обитания. Пространственную типологию можно охарактеризовать как поселение-клан, город - община, город-государство, город-дом [30, с. 183].
Форма 3. Город как элемент территориальной системы потребления (типология городов). Третий этап эволюции системы пространство-потребление следует связывать с появлением сложных обществ и нового элемента управления — политической системой [69]. В период с 10.000 лет д.н.э.: до X века нашей эры, развивается пространственная система города как элемента территориальной системы потребления. На границе 10.000 лет д.н.э. археологической наукой установлено существование городов - Иерихон (9 тыс. д.н.э.) и Дамаск (8-10 тыс. д.н.э.) [241]. Граница X века обозначена условно и связывается нами с началом эпохи географических открытий.
Этот этап связан с более систематическим освоением растительных и минеральных ресурсов. Стали использоваться почвенно-климатические ресурсы, естественные ресурсы кормов и воды для- массового орошения плантаций. Перед людьми впервые встала проблема экологического кризиса антропогенного происхождения, которая совместно с другими факторами63 приводила целые цивилизации к коллапсу и даже полному уничтожению [30]. В архитектуре пространства произошло дифференцирование по функциональному назначению. Город стал системной единицей потребления ресурсов. Для этой формы характерны развитие культурно-политических функций городов и углубление территориального разделения труда.
Современный опыт ресурсосбережения в смежных областях знаний (энергетика, транспорт, законодательство)
Важнейшим ресурсом современной цивилизации является энергия. Уголь, нефть, уран и другие ископаемые минералы служат ресурсами получения энергии для обеспечения городов в настоящее время. Эти ресурсы конечны и их использование связано со значительным негативным влиянием на природу (ядерные отходы и выбросы С02). Резкое обострение этой проблемы стало заметно на рубеже XX-XXI веков [100, с.6-12]. В XXI веке на смену традиционной энергетике приходит альтернативная. Как было показано, организация ресурсосберегающего пространства развивается в принципе комбинирования технологических пространств с общественным. Анализ показал наличие 6-ти передовых направлений альтернативной энергетики. Они открывают новые возможности организации архитектурного пространства, рассмотрим их (рисунок 9.1 приложения Б):
Принцип использования геотермальных источников энергии (Принцип Э1) практически не влияет на формообразование, и лежит в области проектирования инженерных систем здания. На базе успешно завершенных демонстрационных проектов оправдано использование геотермальных источников вне централизованного теплоснабжения [206]. Возможно комплексное и единичное применение - электростанция "Анахайм" (Юта, США) снабжает 9 тыс. домов [207]. Интересен пример энергетической установки в городе Херлен (Голландия) в которой, используя ресурс места, а именно заброшенную шахту, был реализован проект геотермальной станции, снабжающий энергией комплекс домов [187].
Принцип использования солнечной энергии (Принцип 32). Более 60% потребностей тепла жилых зданий и коммунально-бытовых объектов в горячем водоснабжении могут быть покрыты за счет использования солнечной энергии [149]. Применение солнечных батарей выходит на объектно-эстетический уровень. Можно привести в пример разработку компании Fraunhofer ISE -окрашенные солнечные батареи [223]. Также серию реализованных зданий с использованием солнечных панелей в качестве "отделочного материла" фасада -проект "The Solaire" бюро Pelli Clarke Pelli Architects [87, с.84-89]. Термальная электростанция "Солнечная башня" (Севилья, Испания) выступает в роли нового элемента системы расселения в виде солнечных ферм, что говорит о региональном и градостроительном уровне применения технологии [191]. В качества будущего источника энергии, рационально рассматривать и космическую солнечную энергию76. 3. Принцип использования ветроэнергетических установок (Принцип 33). Технологии извлечения энергии с помощью ветра условно можно разделить на 3 типа. Первый это отдельные сооружения-турбины77. Второй тип это фермы на воде и земле 78 . Третий тип это ветроэнергетические системы в структуре зданий - например, проект небоскреба бюро SOM (Гуаньджоу, Китай) [222]. Примером независимых энергетических ветростанций может служить технология получения энергии атмосферных потоков [229]. Проект ветровой платины студии Chetwood Associates обладает яркими эстетическими достоинствами, подтверждая тезис о новой иконографичности ресурсосберегающих техносистем [176]. 4. Принцип использования энергия океана (Принцип Э4) это освоение нового пространственного ресурса. Осмотическая электростанция заработала в Норвегии. Ее принцип работы основан на разнице потенциалов соленой и пресной воды [208]. Прототип 200 метровой змеевидной турбины (ІМват) разрабатывает компания Atkins Global [220]. Компактная волновая станция Oceanlinx, способная вырабатывать энергию до 1.5 МВт, работает в акватории австралийского города Порт-Кембл [178]. Компания BioPower тестирует плантации колышущихся ферм-водорослей на дне океана [186]. 5. Принцип использования биомассы в качестве топлива (Принцип Э5). Сбережение естественных ресурсов леса достигается путем использования отходов деревоперерабатывающей промышленности, брикетов, гранулированной биомассы, прессованных листьев для малых печей. Биодизель - топливо, получаемое из следующих масельных растений: пальмовое масло, кукуруза, водоросли 79. Это альтернатива традиционному топливу [241]. Подход реализуем при наличии соответствующих природных ресурсов. 6. Принцип применения энергетических биогазовых установок (Принцип 36). Технологии по использованию биогаза решают несколько проблем: создают автономное энергетическое производство; снабжают электричеством и теплом населенные пункты; снижают загрязнение окружающей среды; обеспечивают производство органических удобрений [117]. Японская компания TokyoGas запустила миниреактор вырабатывающий метан из водорослей и обеспечивающий 20 домов, аналогичный проект, разрабатываемый, в США,; .;. перерабатывает, при этом, вредные выбросы угольной электростанции [232]. Проект "PigGity" MVRDV, предлагает комплексное энергетическое,решение для; создания вертикальной фермы [96, с.1156т1217]. Портативная электростанция Bloom Box, способна снабжать электроэнергией 100 домов, или небольшое офисноездание [195]. К другим перспективным, разрабатываемым, технологиям получения "безопасной". энергии можно отнести: энергию термоядерного синтеза (Принцип 37) к прикладную энергетику (Принцип Э8)80. : : Развитие и популяризация альтернативной энергетики приводит к изменению взгляда на архитектурную эстетику ресурсосберегающих техносистем. Образность инженерных энергосистем воплощается в архитектуре зданий или как составная часть общественного .или технического (промышленного) пространства; Использование альтернативных источников энергии обеспечивает независимость, групповых и единичных систем теплоснабжения. Таким : образом, на практике подтверждая принцип автономности в. качестве базового способа организации ресурсосберегающего архитектурного пространства. Провозглашая автономность, единицы от целого, методы альтернативного; энергообеспечения меняют взаимоотношение здания и города, создавая новую пространственность урбанистических систем. Это позволяет рассматривать альтернативные энергетические техносистемы как новые структурообразующие элементы системы расселения, зависимые от локального ресурсосберегающего потенциала [100, с.72-73]. Развитие современных технологий позволяет безболезненно перейти от старых ресурсоемких энергетических парадигм к новым альтернативным. Проект единой энергетической инфраструктуры Tres Amigas Superstation на североамериканском континенте говорит в пользу этой концепции [221].
Универсальная теоретическая модель ресурсосберегающего архитектурного пространства (объектный, градостроительный, региональный уровень)
Сформированная концепция методического подхода является результатом проведенного исследования. Она нашла апробацию в учебном, конкурсном и практическом проектировании (приложение А). Рассмотрим четыре примера: реализованный проект "Дом-залив" (Е. Жирков, Д. Куликов, Россия, Казань, 2009-2010); конкурсный проект "Музей стали в г. Питсбург" (Д. Куликов, 2007); проект "Дом-И" (Е. Жирков, Д. Куликов, Россия, Казань, 2009); конкурсный проект "Bio-wind Collector" (Д. Куликов, 2007) (рисунок 17, 18 приложения Б).
В проекте "Дом-залив", авторами была применена следующая экспериментальная методика: - подбор строительных материалов характерных для поволжского региона в локальной зоне г. Казань (местное производство). Сокращение транспортных издержек; - использование древесины в качестве основного строительного материала (внутренние и внешние отделочные материалы, включая несущий каркас). Выбор строительных материалов был основан на концепции минимальной цены при достижении максимального эстетического эффекта; - в процессе строительства в качестве дополнительных и вспомогательных материалов использован разбор старого дачного строения. Например, использование старых досок в опалубке фундамента позволило получить необычную рельефную фактуру. Применена концепция "отходов" как строительных ресурсов; - использование вторичных материалов и конструктивных элементов (некондиция, брак - окна, двери, осветительное оборудование). Достигнуто сокращение экономических издержек, согласно принципу ограничения; - локализация трудовых ресурсов достигалась за счет привлечения частных мастеров. Социально-экономический аспект (по аналогии с концепцией К. Дея); - применение современных ресурсосберегающих технологий коснулось системы отопления. Была использована оптимизированная печь (французская технология), отопление с помощью системы теплого пола инфракрасного излучения. Переработка бытовых и коммунальных стоков происходит за счет традиционной системы компостирования. Независимость системы водоснабжения была обеспечена за счет бурения скважины; - органичность по отношению к окружающему просранству. В крыше дома были сделаны два выреза для растущих рядом деревьев. Этический подход к окружению подчеркивается стволами тополей пробивающих крышу насквозь. Комплекс перечисленных мер позволил достичь максимального эстетического эффекта при минимальных затратах первичных ресурсов. В результате был получен частный жилой дом (дачный тип) круглогодичного проживания. Бюджет проекта, включая интерьерные работы, составил 700.000 руб. на 84 кв.м. общей площади. В сравнении с средней рыночной ценой подобных объектов это в 1.5-2 раза ниже. Необходимо отметить, что комплекс примененных решений наложил на заказчика определенные ограничения в потреблении. Это касается воды, электричества, древесины в качестве топлива. Этим также достигнуто сбережение окружающих рекреационных ресурсов. В конкурсном и учебном проекте "Музей стали в г. Пистсбург" на концептуальном уровне были применены принципы ресурсосберегающей архитектуры. Они формируют начальный комплекс идей пространственного подхода. Следует выделить следующие методические решения: - применение отходов (металлолома) в интерьерном и экстерьерном решении. Уникальная эстетическая программа на основе доступного материала - разбор близлежащего завода; - структура здания спроектирована объемами трех режимов эксплуатации: временные объекты - заменяемые модули; стационарные объекты -неизменяемые модули; перестраиваемые помещения - деформируемые или видоизменяемые модули; - использование подземного пространства под автостоянку. Высвобожденная территории использована под посадку леса. Повышение экологической устойчивости локального пространства; - моделирование способа потребления. Комплекс спроектирован как единое пешеходное пространство - тематический ландшафтный ансамбль, в котором покинутые строения выполняют роль руины. Социально-пространственный аспект. Отмеченные положения позволили сформировать пространство комплекса объединенное одним принципом ресурсосберегающего потребления. В проекте частного жилого дома круглогодичного проживания- "Дом-И" (дачный тип), авторами были применены следующие решения: - применение части старых конструкций в структуре нового здания (срубная часть первого этажа, наличники и резные узоры), что позволило добиться эстетического своеобразия постройки и сбережение первичных ресурсов при строительстве; - разбор старого дома (деревянные элементы) использован в конструкциях наружных ограждений участка (забора); - применение каркасной конструкции и древесины как главного материала в новой части здания. Локализация проекта на уровне подбора материалов, позволила авторам добиться нестандартного эстетического образа частного дома, объединяющего в себе традиции и современность на основе принципов ресурсосбережения.
В проекте "Bio-wind Collector" был применен принцип комбинирования общественного пространства и технологических систем альтернативной энергетики. Разработанная инсталляция с помощью интерактивной ленты светодиодов наглядно показывает период окупаемости ветроэнергетической установки. При этом инсталляция генерирует электроэнергию, питая местную электросеть.
Четыре описанных примера являются концептуальными воплощениями разработанного методического подхода, и реализуют общий принцип -выявление ресурсосберегающего потенциала пространства и программирование на его основе архитектурно-функциональной структуры объекта. В следствии объект видоизменяет процессы потребления на проектируемых территориях.
Похожие диссертации на Принципы организации ресурсосберегающего архитектурного пространства
