Особенности конструкций современных модульных городских сооружений



Ключевые слова: временные сооружение, адаптируемая архитектура.

Актуальность данной темы связана с увеличением населения земли, более 8 миллиардов, его роста в бедных регионах мира. В связи с этим вырастает потребность в дешёвых и быстровозводимых жилищах.

В данной работе мы анализируем модульные городские сооружения, в частности особенности конструкций современных модульных городских сооружений. Основной целью в данном исследование является анализ специфики конструкций современных модульных городских сооружений. Для её достижения мы ознакомились с историческим аспектом развития модульных сооружений городской среды, а также определили особенности конструкций модульных городских сооружений.

В статье рассматриваются модульные городские сооружения как явление в архитектуре начала 20 века, в частности, особенности конструкций современных модульных городских сооружений.

Изучением модульных городских сооружений занимаются многие ученые и практики в данной области. Среди них можно назвать:

— Кенго Кума (Kengo Kuma) — японский архитектор, работающий в области экологического градостроительства и создания модульных городских пространств;

— Кристофер Александер (Christopher Alexander) — американский архитектор и теоретик градостроительства, который разрабатывал систему создания модульных городских пространств;

— Андрей Кульбакин — российский архитектор, который разработал концепцию малых архитектурных форм для модульных городских пространств;

— Джон Вальтер (John Walter) — британский художник и архитектор, создавший переносные модульные города;

— Ричард Соснин (Richard Sennett) — американский социолог и градостроитель, исследующий взаимодействие людей с окружающей средой.

Это лишь некоторые из ученых и практиков, занимающихся изучением модульных городских сооружений. Кроме того, в данной области также работают архитекторы, дизайнеры, инженеры, экологи и другие специалисты.

Важно отметить, что предпосылки к использованию временных сооружений в жизни людей появились ещё задолго до промышленной революции. Первые временные сооружения были построены в эпоху кочевников. Их можно описать как простые конструкции, которые были перемещены в разные места по мере необходимости. В качестве первых временных сооружений можно привести ветровые заслоны и шалаши, которые использовались как святилища, либо как укрытия в теплых широтах. Они стали прообразом более поздних тентовых сооружений — палаток римских легионеров, шатров бедуинов, монгольские юрты, которые в свою очередь вдохновляют сооружения современной мобильной архитектуры. Например, в шатрах использовался конструктивный принцип сжатия стоек и растяжения мембраны, в азиатской юрте использовались модульные принципы организации, которые легли в основу архитектуры двадцатого века.

Из истории древнего Рима известен сюжет о гигантском тенте, натянутом над Колизеем, который удивлял сильнее гладиаторских боев. «…Архитекторы придумали велариум. Он представлял собой систему регулируемых навесов здания, спроектированных по аналогии с мачтой и парусами корабля. Около Рима находился экипаж корабля, в задачу которого входило управление велариумом Колизея. Используя канаты и шкивы, экипаж мог натянуть ткань через верхние конструкции и тем самым закрыть солнце…».

В Средневековье временные сооружения больше связаны с военным делом. Военные сооружения средних веков обычно представляют собою в основном ограждения в виде каменных стен. Лишь изредка допускались среди выступающих вперед укреплений несколько земляных валов, с палисадами на гребне, носивших характер временных укреплений. Большие военные сооружения, созданные под давлением политических требований, возводились чрезвычайно быстро, о чем свидетельствует единообразие стиля. При возведение таких конструкций использовались максимально простые приёмы, к примеру, стены складывались из крупных каменных блоков, зачастую с неотделанной лицевой стороной.

Совершенно новую жизнь приобрели временные сооружения только с середины девятнадцатого века. Тогда они стали основой международных выставок, каждая из которых привлекала большое количество архитекторов и активно влияла на изменения представлений об архитектуре, начиная с Хрустального дворца, архитектора Пакстона, для первой выставки 1851 года. Конструкция Хрустального дворца была выполнена из железа и стекла, пример рис. 4. По своим габаритам дворец был огромен: его длина достигала 564 метров, а высота — 39 метров. Главной особенностью конструкции была ее необычайная легкость и прозрачность. Крыша и стены здания были выполнены из больших стеклянных панелей, которые были смонтированы на каркас из железных элементов. Это позволило максимально использовать естественное освещение и создать воздушный и открытый пространственный эффект.

Пакстон также создал специальную систему вентиляции, которая позволяла свободно циркулировать воздуху внутри здания и поддерживать оптимальные температурные режимы. Это было особенно важно для обеспечения комфортных условий для посетителей выставки и сохранения экспонатов. Конструкция Хрустального дворца была восхищением своего времени и стала знаком уникальной технологии, которая вдохновляла другие архитектурные проекты.

Помимо зарубежных международных выставок, в истории временных сооружений также важно отметить первую сельскохозяйственную выставку в России, которая состоялась в 1923 году в Москве. Многие из объектов, предложенных для участия в выставке, киоски стали объектами городского пространства, например цветочный киоск для экспозиции Туркестан по проекту Ф. О. Шехтеля. Он был создан в 1910 году в рамках проекта по строительству комплекса зданий для Туркестанской выставки в Ташкенте. Киоск был выполнен в стиле традиционной узбекской архитектуры, с использованием специфических архитектурных элементов, таких как купола и цветные керамические плитки.

Киоск предназначался для продажи цветов и растений, и дизайн его фасада был специально создан таким образом, чтобы привлекать посетителей выставки. Он был оформлен с использованием лепнин, резьбы по дереву и мозаично-плиточных узоров. Внутри киоска были расположены стеллажи для размещения цветов и горшков, а на крыше киоска была устроена терраса-сад, где можно было расслабиться и насладиться ароматом цветов.

В своей работе Федор Шехтел использовал местные материалы и технологии, и киоск стал ярким примером того, как можно объединить традиционные элементы архитектуры с современными методами строительства. Сегодня цветочный киоск является одним из достопримечательностей Ташкента и привлекает туристов, интересующихся архитектурой и историей культуры Центральной Азии.

В середине 1960-х годов началось формирование теории временной, мобильной архитектуры, когда архитектор-теоретик Седрик Прайс, в противовес все еще актуальному функционализму впервые в своих концепциях рассматривал изменяемость города, а архитектуру определял как что–то незаметное, но сохраняющее способность связывания элементов — «анти-архитектуру». Прайс считал, что архитектура — это слабый и неэффективный исполнитель, потому что при своей монументальности она всегда приходит последней. Только если признать ничтожность архитектуры, она сможет функционировать как система связей, которая создаёт разнообразные виды деятельности.

Его проект Fun palace, созданный в 1964 г. и рассчитанный на 10 лет, содержал идею, что архитектура не должна быть заключена в капитальное здание, а наоборот оставаться мобильной, адаптивной и многократно используемой, что впоследствии было реализовано в проекте Центра Помпиду, созданного Жоржем Помпиду в Париже. Размышления о временности и капитальности в городском пространстве привели Прайса к концепции «non-plan». Она подразумевала отказ от планировочных законов в градостроительстве и создания свободных зон, которые должны всегда оставаться пустыми или застраиваться зданиями, которые при устаревании уничтожались бы, уступая место архитектуре новых социальных запросов. В 60-х годах, под влиянием убеждений субкультуры Хиппи, американский архитектор Стив Баер создал поселение из полусферических жестяных хижин «Дроп-Сити» в Аризоне, где заложил принципы максимальной мобильности в архитектуре, отрицающей постоянство как противоположность свободе и пропагандирующей возврат к природе.

В 2000-х годах на рассмотрение новых ветвей развития городского пространства начинает влиять массовый доступ в Интернет, вытесняющий жителей с городских улиц и лишающий города социальных связей. В этих условиях американский теоретик архитектуры Уильям Митчелл на основе концепции «Права на город» социолога Анри Лефевра высказал теорию «диверсификации пространства», которая предполагает в рамках фрагмента города обеспечение человека всеми потребностями на основе создания портативных средств, в том числе электронных. Архитектурным примером реализации данной теории нам представляется проект группы MVRDV «Container city». В это же время временная архитектура как направление в типологии стало основой развития фестивальной архитектуры, областью архитектурного творчества. Так, галерея Serpentine ежегодно приглашает архитектора — лауреата Прицкеровской премии воплотить свои концепции в сезонном павильоне. Отдельно необходимо отметить Шигеру Бана доказавшего способность изначально не строительных материалов выступать в качестве конструктивного каркаса. Также архитектор создал прецедент архитектуры исключительно как объекта с коротким сроком службы (временный кочующий музей на Гудзоне из картонных труб и контейнеров). В последние годы развитие временной архитектуры в городе, территорий временного использования, временный урбанизм были исследованы в работах берлинской группы архитекторов Urban Pioneers. Большой вклад в изучение современной теории временной архитектуры, описанию отдельных концепций и примеров сделал Роберт Кроненбург — с 1995 года автор почти 30 книг о временной, мобильной, гибкой и эфемерной архитектуре. Его труды объединили в систему временные и мобильные сооружения.

Говоря о временных сооружениях также важно упомянуть основные типы модульных конструкций, а также материалы, которые в них используются. К ним относятся:

I . Металлические конструкции — легковесный и прочный материал, который легко компонуется и собирается на месте. Металлические конструкции также легко переносить и перемещать, что делает их идеальным вариантом для проектов, требующих гибкости и быстроты в создании.

Металлические конструкции имеют большую роль в модульных сооружениях, так как они являются одним из наиболее популярных материалов для быстрого и эффективного проектирования. В модульных сооружениях металл используется как основной строительный материал для конструктивных элементов, таких как рамы, колонны, балки, каркасы, каркасные стены и крыши, что позволяет значительно уменьшить вес и размеры сооружения.

Преимущества металлических конструкций в модульных сооружениях:

1. Легкость и компактность транспортировки — металлические конструкции легче и проще перевозить, чем традиционные материалы, такие как кирпич, бетон и так далее. Они также занимают меньше места при транспортировке.
2. Прочность и долговечность — металлические конструкции являются одними из наиболее прочных и долговечных из всех строительных материалов, что позволяет создавать стойкие и надежные сооружения.
3. Быстрота и простота сборки — металлические конструкции легко и быстро собираются на месте, благодаря предварительно изготовленным элементам, что позволяет экономить время и сокращает затраты на строительство.
4. Экономичность и удобство эксплуатации — металлические конструкции могут быть более экономичными в использовании, как во время строительства, так и в долгосрочной эксплуатации. Они не требуют регулярного обслуживания и могут быть легко демонтированы и переустановлены в другом месте.
5. Эстетическое привлекательность — благодаря отличным чертам в исполнении, металлические конструкции могут смотреться красиво и стильно в любом архитектурном проекте.

Металлические конструкции являются идеальным вариантом при проектировании модульных сооружений, так как они сочетают в себе множество преимуществ — от высокой прочности и долговечности до быстрого и экономичного монтажа, что позволяет получать высокое качество и уровень строительных проектов.

II . Сэндвич-панели — являются одним из самых популярных материалов для малобюджетных строительных проектов. Они состоят из двух слоев металла, или ДВП-пластика, и пены-изолятора между ними. Сэндвич-панели легко монтируются на месте с помощью специальных соединительных элементов и позволяют быстро собрать помещение без дополнительных конструкций. Сэндвич-панели являются одним из самых популярных материалов для строительства модульных городских сооружений. Они являются легкими, легко монтируются и обладают превосходными изоляционными свойствами.

Сейчас по всему миру строят множество модульных городских сооружений на основе сэндвич-панелей. Это могут быть офисные здания, торговые центры, общежития, гостиницы, медицинские учреждения и даже школы и детские сады. Сэндвич-панели состоят из двух металлических листов или ДВП-пластика, между которыми находится слой изоляционного материала, обычно это минеральная вата или пенопласт. Такая конструкция создает прочный и устойчивый материал, который легко монтируется на месте благодаря специальным соединительным элементам. Преимущества сэндвич-панелей в модульных городских сооружениях:

1. Экономичность — сэндвич-панели являются одним из самых доступных материалов для строительства, что позволяет уменьшить затраты на строительство и эксплуатацию городских сооружений.
2. Устойчивость к внешним воздействиям — сэндвич-панели обеспечивают превосходную защиту от воздействия атмосферных явлений, таких как дождь, ветер, солнечное излучение и прочее. Это делает их идеальными для городских сооружений, которые обычно расположены в условиях городской среды с ежедневными изменениями климата.
3. Изолирующие свойства — благодаря изоляционному слою, сэндвич-панели предоставляют превосходную теплоизоляцию и звукозащиту, что делает модульные городские сооружения более комфортными для проживания или работы.
4. Легкость монтажа — сэндвич-панели очень легко монтируются на месте благодаря специальным соединительным элементам. Это делает их идеальными для ускорения процесса строительства и сокращения времени на финишные работы.
5. Инновационность и дизайн — сэндвич-панели можно использовать для создания современного и инновационного дизайна, соблюдая при этом современные требования к городскому облику.

Использование сэндвич-панелей в модульных городских сооружениях является преимуществом, с помощью которого можно получить качественное сооружение для различных потребностей и целей, обеспечивая высокий уровень комфорта и безопасности.

III . Деревянные конструкции — дерево является одним из самых доступных материалов, которые можно использовать для быстровозводимых архитектурных сооружений. Древесина прекрасно сочетается с другими материалами, что создает прочную и функциональную конструкцию. Деревянные конструкции являются одним из самых традиционных материалов для строительства различных видов сооружений, в том числе и модульных. Они хорошо известны своей экологичностью, высокой эстетической привлекательностью, быстрой установкой и прочностью. В модульных сооружениях деревянные конструкции чаще всего применяются для изготовления каркаса домов, коттеджей, кафе, бань и других небольших объектов. Производство готовых деревянных модулей или панелей облегчает фабричное изготовление с использованием компьютерного программирования и робототехники. После сборки модульных сооружений на месте строительства, деревянные панели часто облицовываются другими материалами, что повышает их устойчивость к погодным условиям, улучшает звукопоглощение и обеспечивает более современный вид. Преимущества деревянных конструкций в модульных сооружениях:

1. Экологичность — деревянные конструкции являются одними из самых экологически чистых материалов, используемых для строительства. Их экологический след на порядок меньше, чем у большинства других материалов.
2. Легкость и быстрота монтажа — деревянные модули легкие и удачно подходят для модульного строительства. Они легко монтируются и могут быть доставлены на строительную площадку небольшими машинами благодаря своему небольшому размеру.
3. Эстетическая привлекательность — дерево является красивым и приятным материалом, создающим особую атмосферу и поднимающим настроение. Оно удобно в обработке и позволяет создавать уникальные архитектурные проекты.
4. Теплоизоляция и сохранение тепла — дерево является одним из лучших изоляционных материалов, оно сохраняет тепло до 6 раз лучше, чем кирпич и бетон. Это позволяет существенно снизить затраты на отопление и уменьшить размер отопительной системы.
5. Удобство в обслуживании — деревянные конструкции легко и просто обслуживать. Не требуют регулярного обслуживания и могут длительное время сохранять свой первоначальный вид.

Деревянные конструкции имеют множество преимуществ для модульных сооружений, включая экологичность, легкость монтажа, эстетическую привлекательность, теплоизоляцию, удобство в обслуживании и многое другое. Они являются одним из наиболее популярных материалов для создания уютных и элегантных модульных сооружений.

IV . Каркасы из алюминия — это легкие и прочные конструкции, изготовленные из экономичного алюминия. Они легко собираются на месте, что позволяет быстро создавать здания. Каркасы из алюминия широко используются в модульных сооружениях по всему миру. Они представляют собой конструкции из профильных труб, изготовленных из легкого и прочного материала — алюминия. Каркасы из алюминия имеют множество преимуществ. Во-первых, алюминий не подвержен коррозии, что обеспечивает долговечность конструкции. Во-вторых, он является очень легким материалом, что упрощает транспортировку и монтаж. В-третьих, алюминиевый каркас обладает хорошей прочностью и устойчивостью к деформации, что позволяет использовать его в широком спектре условий и при разных нагрузках. Каркасы из алюминия используются в строительстве модульных сооружений, таких как офисные здания, склады, промышленные здания, торговые центры и т. д. Они позволяют быстро и легко подготовить место под строительство, сократить время на стройку и получить готовый объект высокого качества. В целом, каркасы из алюминия очень эффективны и прочные. Они сохраняют свою форму и целостность на длительное время, что является отличным выбором для строительства модульных сооружений.

V . Кирпич и бетон — более традиционные материалы для строительства, но их можно использовать для быстровозводимых архитектурных сооружений с помощью применения современных технологий, таких как скорость соединения материалов или упрощенные способы строительства с применением фасадных панелей. Кирпичные конструкции часто используются для возведения внутренних стен в модульных зданиях. Использование кирпича позволяет создавать высокую прочность стен и повышенный звукоизоляция. Кирпичные стены также обладают хорошей теплоизоляцией, что позволяет снижать затраты на отопление и кондиционирование воздуха. Бетонные конструкции используются для возведения фундаментов, покрытий пола и крыш, а также для наружных стен. Бетон обеспечивает высокую жесткость и устойчивость к нагрузкам, что делает его идеальным выбором для модульных сооружений. Бетон также обеспечивает отличную тепло- и звукоизоляцию, что является особенно важным для наружных стен и крыш. В целом, кирпичные и бетонные конструкции используются в модульных сооружениях для обеспечения высокой прочности, долговечности и устойчивости. Эти материалы также обладают отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами, что делает их идеальным выбором для создания комфортных и функциональных модульных зданий.

В конце хотелось бы отметить, что модульные городские сооружения имеют большую гибкость и мобильность, что делает их идеальным решением в случае чрезвычайных ситуаций. Быстрое развертывание модульных конструкций может сэкономить много времени и денег, а также обеспечить получение необходимой помощи людям, которые нуждаются в ней в этот непростой период.

Литература:

1. 1.Балакина Л. А. Градостроительные аспекты мобильных поселений в библейских текстах // Европа-Азия. Сб. тр. ХХ-й МНК «Современные концепции научных исследований». М.: Eurasian Union of Scientists, 2015. С. 3–18.
2. Временная архитектура парка Горького: от Мельникова до Бана. М.: ЦСК «Гараж», 2012. 144 с.
3. Добрицына И. А. От постмодернизма к нелинейной архитектуре: архитектура в контексте современной философии. М.: Прогресс-Традиция, 2004. 416 с.
4. Журавлев М. Ю. Категория времени в теоретических концепциях архитекторов //Известия КГАСУ. 2012. № 3 (21). C. 7–12.
5. Израилев Е. М. Мобильная архитектура вчера, сегодня... послезавтра. СПб.: Стройиздат, 1997. 320 с.
6. Митчелл Уильям. Я ++: человек, город, сети. М.: Strelka press, 2012. 328 с.
7. Павильоны СССР на Международных выставках. М.: Майер, 2013. 224 с.
8. https://travelask.ru/blog/posts/18694-pochuvstvovat-sebya-vnutri-kolizeya-dlya-kogo-kak-i-zachem-o
9. https://www.syl.ru/article/369451/chto-takoe-yurta---istoriya-vozniknoveniya-osobennosti-stroitelstva-i-vidyi
10. https://libcat.ru/knigi/spravochnaya-literatura/enciklopedii/289187-vyacheslav-glazychev-dizajn-kak-on-est.html