CC BY
6
УДК 721.01; 728.71
doi: 10.55287/22275398_2023_2_214
ОСОБЕННОСТИ АРХИТЕКТУРЫ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ
Д. В. Девятов А. В. Панфилов
Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень
Аннотация
Современная архитектура в экстремальных природно-климатических условиях уже давно ушла за пределы элементарных сборно-разборных зданий или контейнеров, равно как и в значительной степени расширила круг лиц, эксплуатирующих данные объекты не только в производственной, но и в рекреационных целях. В соответствии с этим изменились и подходы к формообразованию, архитектуре и дизайну объектов, размещенных в экстремальных условиях. В настоящей статье рассматривается примеры архитектуры, спроектированные для мест с экстремальными климатическими условиями горной местности. Анализируется российский и зарубежный опыт, проекты, в которых применены инновационные технологии в конструктивной и инженерных системах, планировочной структуре и в области архитектуры. Описываются основные тенденции в проектировании и строительстве зданий, предназначенных для экстремальных условий горной местности.
По мере развития истории освоения нашей планеты человек все больше начинает осваивать те места, которые ранее считались им не просто некомфортными для проживания, но и совершенно не пригодными или даже опасными. При этом в задачи, ставящиеся перед проектировщиками подобного рода жилья постоянно усложняются не только повышением степени экстремальности среды, но и увеличивающейся потребностью человека в комфортных условиях пребывания, контрастирующих с внешними условиями среды.
Следует заметить, что в последнее время экстремальные условия пребывания стали интересны не только отдельным категориям граждан, связывающих сове нахождение с данных условиях с профес-
Ключевые слова
экстремальные условия, архитектура, здания, мобильная архитектура, адаптивная архитектура, архитектурное формообразование
Дата поступления в редакцию
20.03.2023
Дата принятия к печати
03.04.2023
сиональным долгом (военные, геологи, ученые и т.п.), но и обычным гражданам ввиду особого релаксационного эффекта, достигаемого комплексным бальнеологическим воздействием этих территорий, а также возможностью на время оторваться от бешенного ритма современной жизни.
В настоящей статье рассматриваются вопросы, связанные с формирование современной архитекторы в экстремальных горных условиях. При этом в научной среде вопросы, связанные с решением данных задач, обычно рассматриваются в узком ключе, решая ее применительно к поставленным целям и задачам, а именно: особенностям проектирования в горных условиях [1, 2], вопросам природного формообразования архитектурных объектов [3] или вопросам архитектуры в условиях экстремальности. [4 - 8] Под экстремальными условиями понимают такие, которые представляют реальную угрозу жизни или здоровью человека и оказывают на него губительное воздействие. Это, как правило, наиболее сложные, может быть, даже неестественные для человека условия. Суровые условия ветра, снега, оползней, местности и погоды требуют ответа специфических архитектурных форм и концептуальных решений. Общими для многих проектов являются новые материалы и методы строительства, возможность снизить потребление энергии при сохранении местной среды обитания, а также предоставление удобных жилых и рабочих помещений, высоко обслуживаемых и гибких в соответствии с меняющимися потребностями. [9]
В контексте экстремального риска для окружающей среды важно проектировать здания, способные выдерживать экстремальные погодные условия, резкие перепады температуры и пересеченную местность. [10] Экстремальные условия могут повлиять на инженерные решения, планировочную структуру и архитектуру здания. Реагирование на условия окружающей среды является не только защитной мерой, но и становится основном вопросом безопасности. [4]
Защита и адаптация
Современные здания должны соответствовать всем необходимым критериям устойчивого развития, должны быть энерго-эффективными. [9]
Первым примером использованием современных инженерных систем является Горный отель The Monte Rosa (спроектирован в 2009 году архитектурным бюро Bearth & Deplazes Architekten в Швейцарии). Особенностью здания New Monte Rosa Швейцарского альпийского клуба.
Особенностью является её автономия в экстремальном климатическом регионе, далеком от удобных цивилизованных сетей снабжения, в «великолепной изоляции» между, казалось бы, дикой природой и урбанистической культурой.
Инженерные решения: Солнечные панели, установленные рядом с отелем, генерируют тепло от солнечных лучей, обеспечивающие теплую воду и нагретый приточный воздух системы вентиляции для регулирования температуры в помещениях. Система микрофильтрации на основе бактерий очищает сточные воды; очищенная вода затем повторно используется для смыва в туалете и для мытья.1
1 Горный приют Monte Rosa [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://www.myswitzerland.com/ru/experiences/ monte-rosa-hut/ (дата обращения 22.11.2022).
<
CL
>
1-
*
ш
1-
S
X
CL
<
ш
ОС
о
1-
и
ш
1-
М
X
и
ОС
<
Рис. 1 см. на следующей странице
X
i
а
о
i_
X
i
л
s
ГО
Z
и
to а н
О и
с; X m
s е ш
X
< с а > н
X
со ш
н
< s X
а
со ГО
о £
н н
к и
со о
ш I
Н I и
CQ *о о
i и
НО
Рис. 1. Отель The Monte Rosa с закреплёнными на фасаде солнечными панелями; Рисунок 1. 1 — Разрез здания 2
Фотоэлектрические панели на южном фасаде (Рис. 1), а также солнечные коллекторы обеспечивают более 90% потребляемой зданием энергии, делая его практически автономным. Программное обеспечение, разработанное в Швейцарском федеральном технологическом институте (ETH Zurich), автоматизирует функционирование систем здания.
Избыточная энергия накапливается в свинцово-кислотных аккумуляторах с клапанным регулированием, которые обеспечивают питание в темноте. Вода производится из тающих ледников, затем собирается и хранится в большом резервуаре на высоте 40 метров над хижиной.
Архитектурная форма — можно сказать, это один из главных критериев. Архитектурные сооружения должны обыгрывать существующий ландшафт и максимально тактично взаимодействовать с окружающей средой. Сюда же можно отнести внешнюю отделку здания и используемые материалы.
Примером необычного использования формы постройки является музей MMM Corones (Рис. 2), расположенный на вершине плато Кронплатц, посвящен традиционному альпинизму.3
2 Фасад с закреплёнными солнечными панелями [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://internationalfacade.com/ files/face/upload/544.jpg
Рисунок 1.1. Разрез здания [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://images.adsttc.com/media/images/5863/7dfa/ e58e/ce2d/7200/01b7/slideshow/section.Copyright.jpg?1482915298
3 Museum. Traditional alpinism: permanent exhibition: http://www.messner-mountain-museum.it/en/corones/museum/ (дата обращения 22.11.2022).
Рис. 2. Музей MMM Corones; Рисунок 2.1 — разрез музея: 1 — гардероб, 2 — выставочная зона, 3 — витрина, 4 — кинозал, 5 — комната персонала, 6 — хранилище 4
Архитектурный образ
Идея состоит в том, что посетители могут сначала спуститься по горе, чтобы исследовать ее пещеры и гроты, а затем выйти с другой стороны на нависающую над долиной террасу, откуда открываются захватывающие панорамные виды. Музей, посвященный традиционному альпинизму, как коронация (corones на ладинском означает «корона») его музейной структуры.
Планировочная структура. Особое внимание уделяется планировки здания, и анализ того, как были вписаны различные вспомогательные и рекреационные функции, а также рассматриваются внутренние пространства и методы их использования.
Компактную планировочную структуру можно выделить у постройки, расположенной в Згорнье Езерско (Словении, 2015 г.). В проектирование участвовали студенты и архитектурное бюро OFIS Architects (Рис. 3). На основе традиционной альпийской архитектуры, строительных элементов, материалов, структуры и формы был выбрано проектное предложение, разработанное студентами.
4 Рисунок 2. Вид на модульный дом Alpine Shelter Skuta [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://images.adsttc.com/ media/images/55ee/d75e/e58e/ce37/e700/0013/slideshow/OFIS_ALPINE-SHELTER_PHOTO_ANZE-COKL_1_%282%29_2. jpg?1441716058
Рисунок 2.1. Конструктивный разрез постройки [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://images.adsttc.com/media/ images/55ee/da73/e58e/cec4/7700/002c/slideshow/Furniture_Axon.jpg?1441716845
Рис. 3 см. на следующей странице
<
CL
>
1-
*
ш
1-
S
X
CL
<
ш
се
э
1-
и
ш
1-
м
X
и
се
<
X
i а
0 i_
X
1
л ç
ГО Z
(U
Я*
s m
е Ü
1 й < >
= Ê
m <u g *
Р г
* Я ш о
ш £
* 15
M Ю
m о ■ и CIO
Рис. 3. Дом в Згорнье Езерско; Рисунок 3.1 — Конструктивный разрез постройки: 1 — деревянная кровать, 2 — деревянная скамейка, 3 — деревянный стол, 4 — маленький раскладной стол, 5 — дверь, 6 — вертикальная деревянная конструкция, 7 — структурное стекло 5
Планировочная структура: прямоугольная форма в плане состоит из трёх уровней, 4 спальных места и 4 настенные полки для хранения вещей. Первый модуль предназначен для хранения вещей и приготовления пищи. Второй — зона отдыха, в случае необходимости используется в качестве спальни. Третий модуль оснащен двухъярусными кроватями. Таким образом, в бивуаке могут комфортно проживать 8 человек.6
Конструкции и способ возведения строений
Основная часть объектов для анализа расположена в районах высокогорья. Анализируются способы разработки конструкций, их транспортировки и сборки на месте возведения.
Примером применения современных конструктивных решений является ДубльДом расположен в Кандалакше, в Мурманской области на горе Волосяная (475 метров над уровнем моря). Проект завершён в 2018 году архитектурным бюро BIO-ARCHITECTS (Иван Овчинников, Павел Седов).
5 Рисунок 3. Вид на музей Corones [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://www.zaha-hadid.com/wp-content/ uploads/2019/12/05_zha_mmmcorones_inexhibit-1623x1080.jpg
Рисунок 3.1. Разрез музея [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://www.zaha-hadid.com/wp-content/uploads/2019/12/ mmmcorones_section-1537x1080.jpg
6 Дом в горах: минимализм в дизайне, максимализм в надёжности [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://losko. ru/alpine-shelter-skuta/ (дата обращения 15.11.2022).
Рис. 4. ДубльДом, Рисунок 4.1 — процесс сборки, Рисунок 4.2 — аксонометрический вид 7
Конструктивные решения: дом состоит из каркаса c использованием перфорированного LVL бруса, при этом он теряет часть прочности. Чтобы вернуть прежнюю прочность на неё был повсеместно нанесён пенополеуретан (который работает и как утеплитель). Внутри дом отделан чёрной фанерой, которая также добавляет жёсткость конструкции. Дом стоит на металлической конструкции, которая опирается на шесть опор. [12]
Особенности: на место установки, дом доставляли по воздуху (Рис. 4). Дом имеет малый вес благодаря каркасу из LVL бруса. Вся мебель в доме облегченная.
Таким образом к особенностям архитектуры в экстремальных условиях горной местности можно отнести следующее:
• Архитектурная форма построек, расположенных в экстремальных условиях, создаётся с учётом устойчивости здания к ветровым нагрузка. При этом возможно создание формы для уменьшения теплопотерь от здания, пример горный отель The Monte Rosa.
• Предпочтения в архитектурной стилистике обычно отдаются стилю хайтек (для создания высокотехнологичного энергоэффективного проекта) или параметризму (для создания яркого образа).
• В зависимости от климата территории для будущего проекта, архитекторы используют разную цветовую гамму для построек: яркую для удобства обнаружения здания в экстремальных погодных условиях (пурга, туман и др.), или серые нейтральные оттенки для того, чтобы архитектура гармонично сочеталась с местным ландшафтом.
Помимо архитектуры новые тенденции присутствуют и в конструктивных решениях: применение модульных конструкций для быстрой сборки сооружения на месте и его доставка воздушным транспортном, металлические каркасы и свайные фундаменты (Горный отель The Monte Rosa) для придания сейсмоустойчивости сооружениям. В качестве последней тенденции можно выделить перфорированный LVL брус (ДубльДом в Кандалакше), который может уменьшить вес постройки до двух раз.
7 Рисунок 4. Вид на ДубльДом [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://thumb.tildacdn.com/tild3330-3831-4430-b833-616365346631/-/format/webp/DublDom_A0022759_-_A.jpg
Рисунок 4.1. Аксонометрический вид. Малинин Н. Современный русский деревянный дом/ Малинин Н. — Музей современного искусства «Гараж», 2020 — 348 с.
Рисунок 4.2. Способ транспортировки и сборки дома [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://thumb.tildacdn. com/tild3564-6563-4566-b039-383839306334/-/format/webp/11.jpg
<
CL
>
1-
*
ш
1-
S
X
CL
<
ш
ОС
о
1-
и
ш
1-
М
X
и
ОС
<
X
i а
0 i_
X 2
1 л s
ГО Z
(U
gs
s т
е Í
1 д < >
= £
т <и g *
р f
* я
са о ш £
* 15
Сй о ■ U
Cío
Существуют и иные обобщённые характерные черты для объектов, находящихся в экстремальных горных условиях, т. е. современные инженерные системы, делающие сооружения практически автономными: системы фильтрации и повторного использования воды для уменьшения вредного воздействия на окружающую среду, солнечные панели — энергия которых уходит на обогрев воды и помещений.
Библиографический список
1. Мубораккадамов Хайём Салимназарович. Особенности проектирования зданий в горных районах // Проблемы Науки. 2017. №1 (83). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-proektirovaniya-zdaniy-v-gornyh-rayonah (дата обращения: 12.02.2023).
2. Яковенко Н. Е., Тулянов А. С. УЧЕТ ОСОБЕННОСТЕЙ РЕЛЬЕФА УЧАСТКА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЗДАНИЙ // Строительство и техногенная безопасность. 2022. №25 (77). С. 25 - 29.
3. Лесовик В. С., Шеремет А. А., Чулкова И. Л., Журавлева А. Э. ГЕОНИКА (ГЕОМИМЕТИКА) И ПОИСК ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ В СТРОИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ // Вестник СибАДИ. 2021. №1 (77). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/geonika-geomimetika-i-poisk-optimalnyh-resheniy-v-stroitelnom-materialovedenii (дата обращения: 12.02.2023).
4. Савинова Валерия Анатольевна. Архитектура Арктики: эстетика и факторы формирования // Полярные чтения на ледоколе «Красин». 2021. №. URL: https://cyberleninka.ru/ article/n/arhitektura-arktiki-estetika-i-faktory-formirovaniya (дата обращения: 12.02.2023).
5. Сарвут Татьяна Олеговна. Аспекты формирования среды обитания в экстремальных условиях // Вестник евразийской науки. 2018. № 6. Т. 10.
6. Галеев С. А. ВИДЫ АДАПТАЦИИ АРХИТЕКТУРНЫХ СИСТЕМ К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ СРЕДЫ // Системные технологии. 2020. №4 (37). С. 77 - 83.
7. Панфилов А. В. К вопросу о потенциале применения аддитивных технологий при формировании объектов мобильной архитектуры // Системные технологии. 2019. №2 (31). С. 120 - 126.
8. Сапрыкина Наталия Алексеевна. Организация безопасного пространства жизнедеятельности в агрессивных климатических зонах: альтернативные подходы // Наука, образование и экспериментальное проектирование. 2022. № 1. С. 134 - 137.
9. Н. А. Сапрыкина. Статья — Моделирование жилой среды для экстремальных условий как ресурс безопасности обитания [текст] / Н. А. Сапрыкина // МАРХИ, 2019 — 27 с.
10. Раков А. П. Статья — Принципы работы с формой в архитектуре экстремальных условий обитания [текст] / Раков А. П.// Известия Самарского научного центра РАН, 2010 — 4 с.
11. D. Katunsky, L. Kabosovâ, E. Dolnikovâ, M. Zozulâk. Статья — Research of building structures in extreme climate conditions [текст] / D. Katunsky, L. Kabosovâ, E. Dolnikovâ, M. Zozulâk // SSP — JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol. 14, Issue 2, 2019 — 11 с.
12. Малинин Н. Современный русский деревянный дом/ Малинин Н. — Музей современного искусства «Гараж», 2020 — 348 с.
FEATURES OF ARCHITECTURE IN EXTREME MOUNTAIN CONDITIONS
D. V. Devyatov A. V. Panfilov
Tyumen Industrial University, Tyumen
Abstract
Modern architecture in extreme natural and climatic conditions has long gone beyond the limits of elementary collapsible buildings or containers, as well as significantly expanded the circle of persons who operate these facilities not only for production, but also for recreational purposes. In accordance with this, the approaches to shaping, architecture and design of objects placed in extreme conditions have also changed. This article discusses examples of architecture designed for places with extreme climatic conditions of mountainous terrain. The Russian and foreign experience, projects in which innovative technologies are applied in constructive and engineering systems, planning structure and in the field of architecture are analyzed. The main trends in the design and construction of buildings designed for extreme conditions of mountainous terrain are described.
The Keywords
extreme conditions, architecture, buildings, mobile architecture, adaptive architecture, architectural shaping
Date of receipt in edition
20.03.2023
Date of acceptance for printing
03.04.2023
Ш ОС
о
I-
u
Ш I-
H
X
и
СЬ <
Ссылка для цитирования:
Д. В. Девятов, А. В. Панфилов. Особенности архитектуры в экстремальных горных условиях. — Системные технологии. — 2023. — № 2 (47). — С. 214 - 221.
X
1
а о i_
X
2 г
л ç
ГО Z
(U
Я*
s m
e ï
1 й < >
= Ê
m <u g *
* Я cû о
ш £
* 15
M Ю
Cû g ■ U
CIO
