Шкиль Н.С. Архитектура как метод исследования свойств и качеств материала

Образец ссылки на эту статью: Шкиль Н.С. Архитектура как метод исследования свойств и качеств материала // Бизнес и дизайн ревю. 2020.  № 2 (18). С. 13. 

УДК 72.06 

АРХИТЕКТУРА КАК МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ И КАЧЕСТВ МАТЕРИАЛА 

Шкиль Наталья Сергеевна 

АНО ВО «Институт бизнеса и дизайна», Москва, Россия (129090, Москва, Протопоповский пер., 9), студентка Факультета дизайна и моды, tyla98@mail.ru, +7-925-227- 07-94. 

Аннотация. В статье дается понятие соотношения материала к архитектуре, раскрывается сущность и особенности подхода в создании форм и качества строения. Опираясь на работы советских и зарубежных архитекторов (А. Гауди, Г. Эйфель, О. Нимейер, С. Калатрава, Ф. Гери, Ш. Бан, А. Щербенок), автор дает характеристику дизайн-мышления архитекторов через материал, определив его как инновационный и творческий подход. В статье представлены этапы становления архитектуры через материал от Древнего Мира до нашего времени, проанализированы различные преимущества, выявлены особенности того или иного материала.

Ключевые слова: архитектура; материал; форма; свойства. 

ARCHITECTURE AS A METHOD OF RESEARCH OF PROPERTIES AND QUALITY OF MATERIAL 

Shkil Natalya Sergeevna 

Institute of Business and Design (B&D), Moscow, Russia (129090, Moscow, Protopopovsky per. 9), student of the faculty of design and fashion, tyla98@mail.ru, + 7-925-227-07-94. 

Annotation. The article gives the concept of the ratio of material to architecture, reveals the essence and features of the approach in creating the forms and quality of the structure. Based on the work of Soviet and foreign architects (A. Gaudi, G. Eiffel, O. Niemeyer, S. Calatrava, F. Geri, S. Ban, A. Scherbenok), the author characterizes the design thinking of architects through material, defining it as innovative and creative approach. The article presents the stages of the formation of architecture through material from the Ancient World to our time, analyzes various advantages, reveals the features of a particular material.

Key words: architecture; material; the form; properties. 

Введение

Зачастую проходя мимо того или иного строения, мы видим его красоту, изящность или же монументальность и строгость, но не подозреваем, каким способом был достигнут данный эффект и как к этому причастен материал. Известно, что материал диктует форму будущего строения. Однако какой материал лучше использовать для создания той или иной формы?  Как материал провоцирует или обуславливает функцию? Ответ на этот и другие вопросы имеют далеко не академический интерес. 

Цель исследования - дать понимание значимости материала к форме и качеству архитектуры, рассмотреть его особенности, этапы, сферы применения и дальнейшие перспективы. 

Методы исследования

Методы, которые были использованы в статье: структурный, сравнительный и терминологический анализ. 

Результаты исследования и их обсуждение

Объектом нашего исследования обширен. Это и работы известных архитекторов-проектировщиков, и материал, из которого они изготовлены.

Древняя Греция, 447-438 гг. До н.э. Иктин и Калликрат, Парфенон. Спроектирован и построен полностью из камня. Мрамор был привезён из каменоломни близ Афин и имел небольшие углубления в своей структуре, которые со временем от влаги зеленели по естественным причинам, что давало неповторимый узор и придавало визуальную глубину строению. Вся постройка состоит из вертикалей и горизонталей, и свинцовых спаек, которые соединяли части конструкции.

В отличие от горизонталей ступеней постамента, на котором располагается храм хоровод колонн, окружающих основное пространство - целлу, подчеркнуто вертикален. Полукруглые углубления, покрывающие их - борозды (каннелюры) - усиливают их вертикальность благодаря игре светотени [3, с. 46]. Вместе с тем отчетливо видишь, чувствуешь, что колонны не только стоят по периметру периптерального храма, но и несут на себе антаблемент, на который когда-то опиралась конструкция крыши. Это ощущение было достигнуто едва заметным для глаза расширением колонн на одной трети их высоты. Колонны, казалось, немного осели под тяжестью сложного по своей конструкции антаблемента [3, с. 48]. В то же время горизонтальная форма антаблемента перекликается со ступенчатым постаментом - стилобатом. Мы смотрим на конструкцию антаблематуры - здесь мы найдем много ценного, изучим искусство как архитектора, так и скульптора. Каменные балки брошены от колонны к колонне - архитрав. От верхней части фриза он отделен легким и простым по своему профилю поясом. Сам фриз облегчен. Он состоит из поперечных камней - триглифов, обращенных к фасаду и обработанных вертикальными бороздами, и промежутков между ними, заполненных квадратными плитами метоп. На них размещены высокие рельефы. Пластическое совершенство рельефов, а также скульптур, которые когда-то заполняли торцевые фронтоны храма, перекликаются с почти скульптурной обработкой мрамора, из которого построен Парфенон.

При более детальном рассмотрении частей конструкции становится ясно, что при строительстве не было использовано связующего раствора. Теска камня, теска всех блоков была настолько совершенной, что каждый из них был точно подогнан к другому. Только внутренние металлические скрепы соединяли их вместе в особо критических местах.

Дом Мила Гауди. В его основе металлический каркас, в который засыпался дробленный камень и закрывался художественной штукатуркой.

Casa Milà. Конструкция из железобетона с опорными колоннами позволила отказаться от необходимости опорных стен в здании. Стены в Доме Мила представляют собой внутренние перегородки, которые можно перемещать и таким образом моделировать пространство по желанию владельцев и арендаторов.

Фасад La Pedrera напоминает скалы, омываемые морскими волнами [1, с. 93]. На нем использовано три типа камня: известняк из Гаррафа в нижних частях и в некоторых элементах конструкции; камень из Vilafranca del Penedès для основной части фасада; и известняк из Уллдеконы для остальных функций (рамки некоторых окон).

Сложные и выразительные решетки из кованого железа на 32 балконах La Pedrera были изготовлены с использованием листового железа, слитков и цепей в необычном, но удивительно эффективном аккумулировании, которое дополняет структуру и весь декоративный элемент [1, с. 94]. Они считаются предшественниками абстрактной скульптуры ХХ в. Кованые элементы балконов похожи на водоросли. Волнистые линии, переходящие одна в другую, и игра светотени создают иллюзию постоянного движения.

Гауди предвосхитил потребности современной жизни, и в подвале Casa Mila построил гараж для автобусов и автомобилей, первый в жилом здании. Он использовал тонкие железные колонны, а также инновационную металлическую конструкцию, напоминающую велосипедное колесо. Использование железа позволило ему уменьшить встроенный объем и освободить место для маневрирования.

Архитектор внес новшество в строительство зданий. Помимо небольших вентиляционных шахт он построил два больших двора для улучшения освещения и вентиляции всех 16 квартир. Одним из самых гениальных решений является структурная система колонн из камня, кирпича или железа, которая позволяет свободно проектировать внутреннее пространство квартир. Все мысли и идеи Антони Гауди стали воплощены благодаря гибкости стали и арматуры, и пластичности штукатурки.

Эйфель и его Эйфелева башня, 1887. Архитектор оголяет конструкцию, показывает, что скрывается за слоями бетона и штукатурки. Чистые элементы и ничего больше. Вся конструкция сделана из металла на заклепках. На сборку этого «конструктора» ушло 18038 металлических деталей и 2,5 млн заклепок [4, с. 27]. Основной материал конструкции - пудлинговая сталь. Все части башни поступали на стройку в готовом для монтажа виде и весили всего три тоны, что упрощало процесс возведения. В различных элементах не было необходимости сверлить отверстия, подгонять их друг к другу, и на своих местах уже были установлены 2/3 заклепок. Вся стройка заняла всего два года и задействовала около 600 пар рук благодаря инженерной мысли Гюстава Эйфеля и грамотно подобранного материала.

«Я всегда хотел, чтобы мои здания были настолько легкими, насколько это возможно. Чтобы они мягко касались земли, взлетали, парили и удивляли», - сказал однажды Оскар Немейер [7]. Многие, если не все постройки архитектора напоминают скульптуры. Он использовал многое из свойств материала и добивался новых, интригующих форм. Красота у архитектора стоит на первом месте, а потом уже функция. Наиболее гибким и многогранным материалом, который позволял архитектору возводить подобные формы, является железобетон. Его свойства позволили воплотить многие свои проекты таким архитекторам как SANAA, Захе Хадид, Френк Гери, Сантьяго Калатраве и многим другим.

Заметим, что к железобетону Оскар Немейер испытывал особые чувства. Он назвал железобетон своим главным помощником и признал, что для архитектора нет большего удовольствия, чем изобретать новые формы из монолитного железобетона. Это единственный материал, который позволяет создать не просто здание, а настоящую архитектурную достопримечательность.

Сантьяго Калатрава. Архитектура Сантьяго Калатрава напоминает живые организмы [6, p. 3]. Это потому, что архитектор работает в стиле «био-тек». Данное направление подразумевает подробное изучение структуры и физики того или иного организма. Сложные повороты, напоминающие движение торса, динамические структуры схожие со скелетом рыбы. Все это достигается с помощью металла. Архитектор делает металлический каркас и, чаще всего, этот же каркас закрывается крашенным металлическим листом, так как те благодаря своим свойствам без проблем могут лечь по столь изящному силуэту.

Фрэнк Гери. Архитектор знаменит тем, что гнет всевозможные формы. В своем творчестве он использует металл, бетон и стекло. Это три материала, которые позволяет ему добиться ошеломляющего эффекта. Работа с формой на пределе возможности материала. «Когда постмодернисты заговорили о том, что здание должно выражать историю места, я сказал: давайте и правда уйдем в прошлое, к рыбам – они существовали за триста тысяч лет до человека. Я начал рисовать рыб...», - говорил он [2].

Всех вышеперечисленных архитекторов-проектировщиков объединяет один материал - металл. Каждый из них использовал данный материал для реализации своей нестандартной проектной мысли и у каждого в руках материал приобретал некую индивидуальность и неповторимость, благодаря собственным свойствам и их раскрытию.

Шигеру Бан. Шигеру Бан известен своими бумажными конструкциями. Он показывает, что такой, казалось бы, хрупкий и не внушающий доверия материал способен удивлять. Конструкции архитектора просты в исполнении и быстровозводимые за счет свойств материала, которые диктуют определенную форму, толщину и т.п. будущего модуля. Шигеру Бана особенно интересуют конструкции, которые можно возвести быстро, используя при этом минимальный бюджет и подручные материалы по возможности, повторно.

Архитектор спроектировал и постоянно совершенствует быстровозводимое жилье для людей пострадавших от катастроф. Например, хижины на Филиппинах (2014 г.) по сравнению с хижинами в Кобе, Турции и Индии были построены в соответствии с улучшенной системой: архитектор усовершенствовал систему перегородок и опор из бумажных трубок (Paper Partition System), что значительно сократило сроки строительства и упростило сборку [5, p. 81]. Они настолько просты, что их не стоит труда построить профессионалам. Фундаментом выступают картонные коробки.
Бумага - довольно прочный и многогранный материал, с которым так же работал и Фрэнк Гери и даже создал серию мебели.

Андрей Щербенок и его пластмассовый дом в Санкт-Петербурге, 1961 г. Это был экспериментальный проект, который показывал, как может выглядеть жилье из пластика. Постройка имеет плавные переходы, в ней нет острых углов, что обусловлено свойством материала, т.к. у пластмассы увеличивается жесткость, а вероятность обрушения соответственно понижается.

И, наконец, 3D печать. Данная технология позволяет создавать большой спектр разнообразных объектов различной сложности в короткие сроки. Создаются целые комплексы и небоскребы. Создание 3D модели может происходить как на месте, так и на производстве и завозиться на место отдельными блоками. Сырьем для печати могут быть бетон/цемент, воск, пена, полимеры; порошковая связь (полимерная, реактивная, полиимидная фторопластовая пленка) и присадочная сварка.

Мир продвинулся вперед во многих аспектах и материал не явился исключением, но как бы выглядела архитектура, если в проектировании использовать нетривиальные материалы, например, шелк? Вот что об этом думают студенты разных курсов Института бизнеса и дизайна:

«Архитектура из шелка ассоциируется со скульптурами Христо Явашева: она воспринимается, как единое целое, принимает форму сродни природным, обретает качества пластичности и воздушности. Нетривиальность материала заставляет проектировщика в первую очередь искать к нему подход. Функция архитектуры в таком случае может отходить на задний план. С другой стороны, нестандартность может послужить двигателем технологического прогресса в проектной сфере и помочь архитектуре подняться на новый качественный уровень» (М.А., 3 курс).

«Нетривиальные материалы могут служить для воплощения нетривиальных задач. С уровнем скорости развития науки и технологий перед инженером и архитектором ставятся все более неожиданные задачи: появляется спрос на новые неожиданные формы и необходимость отвечать на вопросы современного мира. Так, в определенный момент новым и неожиданным стало использование 3D печати, сейчас активно входит в обиход использование переработанных материалов. Каждый из подобных видов сырья имеет свои особенности. Так, при строительстве из дерева мы всегда учитываем направление волокон и свойство сжатия/расширения. Теперь новые объекты и постройки станут подчинены уникальным свойствам новых материалов: цветовые качества переработанного пластика или характерные горизонтальные полосы, получаемые при 3D печати» (А.С., 3 курс).

«Облик будущей постройки зависит от самого материала. Если шелк более мягкий и нежный, то лен - грубый и жесткий. Нетривиальные материалы придадут архитектуре необычную эмоциональную окраску. А вот какую - зависит от выбора этого самого материала» (В.Я., 1 курс).

«Материал в архитектуре — это формообразующий фактор. Мягкость, твердость, угловатость, грубость, аморфность - все эти качества проявляются через материальность. Зачастую возможности и характеристики того или иного сырья подсказывают строение конструктивных узлов, форму фасада или, например, этажность постройки, пошагово формируя целый объем» (М.А., 3 курс).

Выводы

Проектирование - уникальный процесс, который включает в себя не только «полет мысли» архитектора, но и тщательное изучение ситуации, заказчика, истории места, материалов и т.д.

После изучения работ мастеров не остается сомнений в тесной взаимосвязи материала и формы, материала и функции, материала и новых прорывов в архитектуре. Каждый изгиб, каждый поворот, каждая деталь была тщательно спроектирована и реализована благодаря свойствам того или иного материала. Таким образом, форма зависит от материала, но и материал следует за формой. 

Список литературы 

  1. Гилл Джонн. Антонио Гауди. М.: АСТ, 2008. 144 с.
  2. Кипина Е. Френк Гери - экспрессивный гений деконструктивизма. [Электронный ресурс]. URL: https://losko.ru/frank-gehry/ (дата обращения 12.12.2019).
  3. Мэри Берд. Парфенон. М.: Эксмо, 2007. 224 с.
  4. Lemoine Bertrand. The Eiffel Tower. Taschen, 2009. 160 p.
  5. Philip Jodidio. Shigeru Ban. Taschen, 2015. 464 p.
  6. Philip Jodidio. Kalatrava. Taschen, 2009. 96 p.
  7. Stamo Papadaki. Oscar Niemeyer: Works in progress. URL https://ecadapaleye.ml/578 (дата обращения 10.12.2019).

 References 

  1. Gill Dzhonn. Antonio Gaudi. M.: AST, 2008, 144 p.
  2. Kipina Е. Frenk Geri - ekspressivnyy geniy dekonstruktivizma. [Elektronnyy resurs]. URL: https://losko.ru/frank-gehry/ (data obrascheniya 12.12.2019).
  3. Meri Berd. Parfenon. M.: Eksmo, 2007, 224 p.
  4. Lemoine Bertrand. The Eiffel Tower. Taschen, 2009, 160 p.
  5. Philip Jodidio. Shigeru Ban. Taschen, 2015, 464 p.
  6. Philip Jodidio. Kalatrava. Taschen, 2009, 96 p.
  7. Stamo Papadaki. Oscar Niemeyer: Works in progress. URL https://ecadapaleye.ml/578 (data obrascheniya 10.12.2019).

Научный руководитель: 

Янькова Ксения Владимировна - АНО ВО «Институт бизнеса и дизайна», Москва, Россия (129010, г. Москва, Протопоповский переулок, 9), преподаватель кафедры дизайна, k.yankova@arhlam.ru, +79163865012.

Рецензент:

Соркин Михаил Михайлович - АНО ВО «Институт бизнеса и дизайна», г. Москва, Россия (129090, г. Москва, Протопоповский переулок, 9), доцент кафедры дизайна, член Московского Союза художников, +7(916)-702-50-03, sorkin-studio@mail.ru.

Sorkin Mikhail Mikhaylovich - Institute of Business and Design (B&D), Moscow, Russia (Russia, 129090, Moscow Protopopovskiy lane, 9), assistant professor of art, мember of Moscow Union of artists, +7-985-233-27-93, sorkin-studio@mail.ru.

Работа поступила в редакцию: 01.02.2020 г.