Искусственный и естественный ландшафт и климат в архитектуре

Е.Б. Маркова

 Руководители: НИРС – проф. Ю.С. Янковская, 

 арх. проект – доц. Д.И. Третьяков

 

АРХИТЕКТУРА ЗАГЛУБЛЕННЫХ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

В настоящее время происходит процесс урбанизации населения стран всего мира, и острой проблемой растущих городов становится дефицит территорий для строительства. Рост населения городов превышает прогнозы, заложенные в генеральных планах, обостряются и такие проблемы, как увеличение строительства в центрах городов, транспортные и экологические проблемы, которые приводят к увеличению плотности застройки, расширению транспортных артерий зачастую за счет истончения исторической и природной ткани города.  

В 2011 г. был введен Свод правил (СП 42.13330.2011 Градосроительство, п 4.7), который на градостроительном уровне предполагает развитие города с "комплексным освоением подземного пространства" и рекомендует размещать там сооружения "транспорта, предприятий торговли, общественного питания и коммунально-бытового обслуживания, зрелищных и спортивных сооружений, подсобно-вспомогательных помещений, сооружений инженерного оборудования, производственных и коммунально-складских объектов различного назначения".

Для Екатеринбурга существует план по комплексному освоению подземного пространства, базирующийся на прогнозах развития города и соответственно возникающих потребностей.

По всему миру подземное пространство используется для транспортной сети метрополитена, но существует множество как проектных предложений, так и реализованных объектов, предлагающих сохранить компактность городов, используя подземное пространство для торговых галерей, общественных зданий различного назначения, начиная от зрелищных, спортивных и до музеев, библиотек и образовательных учреждений. Заглубленное решение здания позволяет сохранить исторические постройки, создать открытое пространство площади, сохранить или воссоздать ландшафт, как в городской среде, так и вне города, решить организацию транспортных узлов и многие другие задачи.

Предложенная в 1953г. программа устойчивого развития включает в себя меры по снижению энергопотребления и потреблению ресурсов. Россия принимает участие в данной программе. Заглубленные здания имеют меньшие теплопотери по сравнению со зданиями, обладающими большими площадями поверхностей ограждающих конструкций, соприкасающихся с атмосферой, в связи с чем прием заглубления сооружения используется при проектировании экологического дома.  

Согласно всем вышеперечисленным факторам, в настоящее время существует необходимость расширить информационно-нормативную базу по проектированию и строительству заглубленных зданий, позволяющую увеличить разнообразие объемно-планировочных решений при реализации объектов с учетом современных потребностей и современного уровня развития технологий.

Таким образом, высокая значимость, а также недостаточная теоретическая и практическая изученность проблемы определяют несомненную актуальность данного исследования.

Существует специфика проектирования заглубленных объектов. Несмотря на востребованность использования подземного пространства в строительстве, заглубленных сооружений в Екатеринбурге и в России немного. Подземное пространство задействовано в транспортных системах мегаполисов - метрополитен, заглубленные же общественные здания располагаются преимущественно в Москве по причине высокой необходимости увеличить плотность застройки в центральном историческом районе.  

Строительство заглубленных объектов экономически затратно, поэтому при проектировании таких объектов должна быть обоснована рентабельность строительства именно заглубленного сооружения. Целесообразным может быть строительство заглубленных зданий в транспортных узлах, в исторических зонах ради сохранения целостности исторической среды, а также в рельефе.   

Основанием строительства таких типов зданий может послужить их функция, например, хранилища, зрительные залы, не требующие естественного освещения.

На территориях с поврежденным с точки зрения экологии ландшафтом применение заглубленных зданий может послужить инструментом для создания искусственного ландшафта и как следствие повышения уровня экологической обстановки.

В результате анализа изученной литературы была проведена классификация заглубленных сооружений по расположению относительно уровня земли и рельефа, и систематизированы приемы и средства при проектировании заглубленных зданий.

Изученные материалы легли в основу проектирования межвузовского культурно-образовательного центра молодежных инициатив, который предполагается построиь в историческом и культурном центре города на пересечении ул. Первомайская - ул. Пролетарская. С западной стороны участок граничит с ул. Горького, которая располагается на набережной р. Исеть.

В здании центра расположится площадка для проведения молодежных мероприятий, приобщенных к проведению международных выставок в г. Екатеринбурге. В здании располагается актовый зал для конференций, учебные классы для проведения мастер-классов, кафе и гостиничный комплекс.

Проект предусматривает сохранение памятника архитектуры согласно реестру.
В здании предусматривается подземная парковка с механическим автоматизированным подъемником. Двор перекрыт зеленой кровлей, т.к. основная часть помещений заглублена ниже отметки уровня земли.

М.М. Великович

 Руководители: НИРС – проф. М.Г. Безирганов, 

 арх. проект – проф. М.Г. Безирганов

АРХИТЕКТУРА КАК СРЕДСТВО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Рекультивация - это комплекс работ по экологическому и экономическому восстановлению земель и водоемов, плодородие которых существенно снизилось в результате человеческой деятельности.

Добыча полезных ископаемых, особенно открытая разработка месторождений, оказывает пагубное влияние на окружающую среду, приводя к ухудшению санитарно-гигиенических условий жизни человека. В настоящее время наблюдается рост территорий, пострадавших от негативного воздействия факторов техногенеза.

Актуальность темы определяется наличием на территории страны многочисленных заброшенных карьеров, шахт, которые как болезненные участки не используются людьми. Карьер – это уже готовый, активный рельеф, открывающий массу возможностей для проектирования уникальных архитектурных и инженерных объектов.

Варианты решения проблемы, связанной с открытыми горными выработками (карьерами, шахтами и т.п.), используемые в мировой практике:

1. Биологическое направление (рекультивация земель):

а. Заполнение чаши карьера водой (образование глубоких озер), восстановление почвенного покрова вокруг водоемов – рекультивация земель;

б. Заполнение чаши карьера землей, уменьшение глубины ямы, возвращение первоначального вида местности;

2. Использование чаши карьера для хранения мусора (формирование большой городской свалки);

3. Архитектурно-строительное направление включает в себя проведение архитектурной рекультивации.

Архитектурная рекультивация – это комплекс мер по улучшению окружающей среды, восстановление свойств, функций, продуктивности средового пространства средствами архитектуры и градостроительства.

Существуют проблемы, возникающие при проектировании в карьерах, такие как: глубина и габариты чаши карьера, тип карьера (почва, состав грунта, наличие полезных ископаемых определенного рода), транспортно-пешеходные связи и пути сообщения с городской урбанизированной средой, сложность ландшафта, приспособление архитектуры к рельефу, инженерно-технические сложности, вопросы функционального зонирования, взаимосвязи между функциональными группами, эстетическое и гармоническое единство природы и архитектуры.

Можно выделись такие специфические особенности проектирования в карьере, как:

1. Уникальность проектно-технического решения, привязка к конкретной местности;

2. Учет уклона участка, ориентация относительно сторон света;

3. Сложность технического, конструктивного и инженерного расчета;

4. Контроль качества строительных материалов;

5. Сложность формирования террас и склонов;

6. Отражение в облике архитектуры специфики местности (каскадные дома (террасные дома)), заглубленные здания).

Существует множество эскизных проектов студентов архитектурной академии, которые в течение многих лет работали с сибирским гранитным карьером в г. Екатеринбурге. Часть проектов захватывает точечно территорию карьера с проработкой одного архитектурного объекта, другая часть работ касается разработки общего генплана карьера, где представлены попытки детально проработать основные объекты комплекса. Основываясь на опыте предшественников, итогом данной научной работы будет являться создание экспериментальной базовой теоретической модели и методики проектирования в условиях среды, пострадавшей от хозяйственной деятельности человека при добыче полезных ископаемых.

Основными же принципами построения архитектурно-градостроительного ансамбля в процессе рекультивации территории карьера являются прогнозирование (проектирование с учетом стратегического плана развития территории), системность (построение объемно-планировочной системы из подсистем и структур на основе общего типа развития), слитность образа (единый художественный замысел), динамичность (выделение устойчивых и изменяемых частей системы).

К сожалению, мы можем наблюдать на практике лишь единичные и не всегда удачные примеры рекультивации открытых горных выработок, в то время как остро стоит необходимость «реанимирования» десятков тысяч гектаров «деградированных» земель. Современной России как стране, движущейся в сторону прогресса, экологичности и инноваций, необходимо следовать времени, осваивая территории отработанных карьеров, при рекультивации которых архитектура может стать незаменимым помощником, формируя уникальные градостроительные ансамбли, отвечающие концепции устойчивой среды.

Ю.И. Корюкина

 Руководители: НИРС – проф. А.В. Меренков, доц. М.В. Винницкий

 арх. проект – проф. А.В. Меренков

ФОРМИРОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОЙ СРЕДЫ

В УСЛОВИЯХ СУРОВОГО КЛИМАТА КРАЙНЕГО СЕВЕРА

     В работе затрагиваются вопросы актуальности создания искусственной среды в суровых условиях Крайнего Севера. Излагаются причины, по которым возникают проблемы строительства в северных регионах, пути их решения. На основе анализа отечественных и зарубежных аналогов формируются рекомендации архитектурного проектирования и строительства в зоне вечномерзлых грунтов, реализация которых находит отражение в проектной части. Для проектного решения взят город Надым, располагающийся близ полярного круга. 

Моделирование автономной среды для временного пребывания жителей Севера, ввиду погодных условий, обострилось с тех пор, как север активно стали осваивать и обживать. Создание коммуникационно-рекреационного комплекса может позволить взять на себя часть городских функций.

Жесткие погодные условия на Крайнем Севере зачастую не позволяют жителям свободно перемещаться по городу, изолируя их от мест работы, досуга, бытового обслуживания. В условиях сурового климата необходимо наличие связи селитебной территории с крупными общественными центрами, в которых сконцентрированы различные функции. Комплекс, подобно кровеносной системе, соединяет в себе при помощи крытых коридоров пульсирующее сердце города и его жителей.

Скудность растительного мира в циркумполярных регионах оказывает негативное влияние на физическом здоровье и психическом состоянии жителей. Внедрение дендрологических парков с регулируемым искусственным микроклиматом позволит частично компенсировать этот дефицит.

Огромные затраты в освоении края делают острой проблему энерго- и ресурсозатрат. Потому именно здесь также актуально внедрение так называемых «зеленых технологий».

Большие отдачи тепла здания можно аккумулировать, накрыв тело здания оболочкой. При этом образовавшееся пространство не обязательно дополнительно подогревать. Получается эффект теплицы, благодаря которому можно повысить температуру воздуха, в добавок оградив эту область от негативных природных явлений. Это позволит активнее использовать пространства между улицей (открытой внешней средой) и непосредственно самим зданием. Так организм человека сможет плавно перестроиться с одного температурного режима на другой, благодаря наличию таких буферных зон.

Идея транзитного пространства исходит из того, что здание, располагаясь в структуре города между природными элементами, занимает значимое положение, в связи, с чем возрастает его роль как общественного объекта. Для того чтобы оно не воспринималось как препятствие на пути, существует возможность использования кровель в качестве мостов, позволяющих слить его с городской инфраструктурой.

Идея ландшафтности архитектуры исходит из близкого соседства с природой. Крутые скаты кровель, плавно переходящих в стены и лаконичность форм играют одновременно и унитарную роль, избавляя от больших снежных заносов и эстетическую функцию, визуально напоминая силуэт гор.

Д.С. Боликова

 Руководители: НИРС – проф. Ю.С. Янковская,
  арх. проект – доц. В.В. Громада, проф. М.Г. Матвеев

ПРОБЛЕМА АРХИТЕКТУРНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ КАРЬЕРОВ. 
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ ОБЩЕСТВЕННОЙ СРЕДЫ В КАРЬЕРЕ

На современном этапе научно-технического прогресса в связи с развитием промышленности охрана природы и рациональное использование природных ресурсов становится одной из важнейших задач общества. Особое значение приобретает проблема рационального использования земельных ресурсов.

Карьеры – так называемые «земные раны», с одной стороны, территории, неблагоприятные для проектирования и обустройства жилой зоны, с другой стороны – огромные пространства, вдохновляющие архитектора на грандиозные идеи и мотивирующие их воплощение. Ввиду наличия таких территорий, а именно, на примере гранитного карьера, в ходе работы изучаются теоретические и практические материалы по особенностям проектирования в суровых условиях карьеров и активного рельефа. Разрабатывается концепция взаимодействия исторической застройки с современной архитектурой как единой организации среды в рамках архитектурной рекультивации гранитного карьера, название которой олицетворяет собой  взаимосвязь проблем, возникших в ходе научной работы и объединяющих всевозможные приемы и методы, - «Архитектура и Время. Взаимодействие разных архитектурных эпох в одной среде» в рамках архитектурной организации единой общественной среды в гранитном карьере в г. Екатеринбурге. И в качестве кульминации проделанного исследования представлена реализация концепции на примере эскизного предложения фрагмента создания данной среды в лице архитектурной рекультивации гранитного карьера.

Н.А. Воронкова

 Руководители: НИРС – доц. М.В. Винницкий, 

 арх. проект – доц. М.В. Винницкий

АРХИТЕКТУРНО-ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ НА ПРИМЕРЕ ОТВАЛОВ И КАРЬЕРОВ УРАЛА

Нарушенные территории, карьеры и отвалы, – препятствие на пути развития крупных городов, в том числе Уральского региона (Екатеринбурга, Челябинска). В связи с этим существует необходимость рекультивации и адаптации бывших промышленных территорий под застройку.

Как правило, такие места являются малопригодными для строительства по ряду причин и нуждаются в последовательной рекультивации.

Можно выделить несколько комплексных этапов рекультивации: подготовительный, технический, биологический и архитектурный.

Архитектурный этап подразумевает анализ ситуации с последующим применением таких средств как: планировочная организация участка с учетом специфики рельефа и природно-биологических факторов; использование определенных композиционных приемов; выработка художественно-образного решения в гармоничной увязке эстетики техногенных ландшафтов и объектов нового гражданского применения; функциональное зонирование под новое назначение территории.

Анализируя названные и другие проекты, можно выделить в них некоторые общие черты, характерные для архитектуры, созданной на нарушенных территориях. Так, например, во всех таких комплексах явно прослеживается вертикальная, ярусная планировка, т.к. рельеф зачастую имеет крутые склоны. Нередко происходит объединение объектов с местным ландшафтом, озеленением, архитектура сомасштабна окружению, снивелирована под него, образ связан с эстетикой места. Однако, есть случаи, когда архитектура выступает как акцент, доминанта на фоне природы. Есть общность и в построении композиционных решений. Наиболее распространено применение центрической, объемно-пространственной и линейно-ленточной композиций. Специфика, функциональная направленность архитектурного объекта или их комплексов также зависит от особенностей рельефа.

На основе этого анализа сформированы рекомендации по архитектурной рекультивации нарушенных территорий на Урале.

Д.В. Король

 Руководители: НИРС – проф. Ю.С. Янковская,
 арх. проект – доц. В.В. Громада

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АРХИТЕКТУРЫ И РЕЛЬЕФА

Участки со сложным рельефом часто имеют привлекательное положение в городской среде - в пойме реки или городском центре, но при этом остаются незастроенными из-за сложности проектных и строительных работ. В каждом индивидуальном случае требуется оригинальный проект. Однако, при всех сложностях проектирования и возведения, здания на рельефе заслуживают внимания, поскольку становятся доминантой среды, имеют потенциал в формировании силуэта застройки, архитектурного облика города, появляется возможность избежать монотонности застройки – создается отличительный образ, не свойственный городам на равнине.