Актуальность и постановка проблемы" исследования. В настоящее время, строительная индустрия потребляет до 60% всех добываемых ресурсов, 1: Борьба-за ресурсы-всегда была причиной войн и конфликтов, как в прошлом, так/и в новейшей историиИсчерпание природных ресурсов" это фактор коллапса цивилизаций. Глобальный, экономический’кризис 2008 годавыявил проблему зависимости строительной отрасли от ресурсов в мировом масштабе2. Города, и поселения находятся в острой зависимости от энергии, воды: тепла [75]. Очевидночто архитектура активно1 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 годьь 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 темлогика развития архитектурного пространства наталкивает на альтернативное понимание ресурсосберегающей архитектуры как новой пространственной системы. На данный момент, методы проектирования ресурсосберегающего архитектурного пространства не сформированы [83]. 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.
1 По данным РААСН [59].
2 Строительная отрасль это наибольший потребитель земли, чистого материала и энергии, и главный производитель загрязнений и мусора (50% материалов, 40% энергии, 40% С02, 50% твердых отходов) [85, с. 94−95- 100, с.7]. системой архитектурных знаний по данной теме, исследование приобретает особую актуальность [44, с. З], (рисунок 1 приложения Б).
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, A.B. Баженова, В. В. Владимирова, A.JI. Гельфонд, 3. Гидиона, А. Э. Гутнова, B.JI. Глазычева, Ч. Дженкса и К. Кропфа, A.B. Иконникова, К. К. Карташовой, Я. В. Косицкого, A.B. Крашенинникова, Р: Коолхааса, И. Г. Лежавы,.
A. Лефевра, A.B. Рябушина, Т. Ф. Саваренской, К. Фремптона, Д. О. Швидковского, 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,.
B.А. Нефедова, С. Б. Чистяковой, В. Л. Хайта 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, H.H. Моисеева, И. Г. Пригожина, П. Солери, С. Сассен, Э. Тоффлера, А. Тойнби, П. Уарда, С. М. 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, H.A. Сапрыкиной,.
C.Н. Смирновой, А. Н. Тетиора, Ю. А. Табунщикова, Т. В. Цихана, С.Б.
Чистяковой, Н. В. Шилкина, Р. Шуберта и многих других.
Среди работ изучающих принципы оптимизации архитектурного пространства, практическим и экспериментальным ресурсосберегающим решениям следует выделить 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. Фо стера, X. Фатхи, Г. Чанга, Р. Эрскина, К. ЯнгаBrendeland&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 (приложение А).
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 ХХ-ХХ1 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 ресурсосбереженияметод архитектурно-градостроительного моделирования на стадии разработки принципов и модели ресурсосберегающего архитектурного пространства (рисунок 2 приложения Б).
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 имодель 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 другие (приложение А). Принципы ресурсосбережения применялись автором в проектной практике и конкурсных работах. По всем направлениям приложены акты внедрения (приложение В). 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 РААСН, MOOCAO, ICIF, ARCHIPRIX. Выполненная работа послужила развитием настоящего диссертационного исследования.
Объем и структура работы: диссертация состоит из текстовой части (195 е.), которая содержит введение, три главы, заключение, библиографию (265 наименований), и трех приложений, включающих 30 рисунков.
Выводы третьей главы.
Результаты, первой и второйглавы диссертации — частныепринципы и модели, позволили нам в третьей главе провести комплекс: исследований и экспериментальное моделирование, которые: привели к следующим: выводам и результатам: ' ,.'.•.
— сформированы 6 универсальных принципов организации ресурсосберегающего архитектурного пространства. К ним относятся: принципы: локализации, автономностиограничениягибридности, специализации, структурности. Каждый из них рассмотрен с позиций трех основных уровней проектирования;
— разработана теоретическая модель ресурсосберегающего архитектурного пространства, системно и графически. вь1раженная: на трех базовых уровнях: объектном^ -, ресурсосберегающая ткань пространства, градостроительномресурсосберегающий каркас пространства, региональном — система специализированных территориальных элементов;
— в качестве базового методического принципа предложено определение «ресурсосберегающего каркаса пространства» ,. которое трактуется нами: какградостроительная система объектов различного функционального значения: обеспечивающих, циркуляцию ресурсов, процессы переработки, очистки, утилизации, ресурсосберегающее потреблениев комплексе обеспечивающих ресурсный баланс окружающей экосистемы;
— разработана идеальная модель ресурсосберегающего архитектурного пространства, в основе которой лежит принцип соответствия ресурсного потенциала экосистемы и развития архитектурного пространства;
— предложена концепция методического подхода проектирования ресурсосберегающего архитектурного пространства,. которая состоит из четырех стадий:
1. Стадия анализа — выявление ресурсного и ресурсосберегающего потенциала пространства;
2. Стадия концепции — разработка ресурсосберегающей программы и сценария пространства;
3. Стадия проектирования — подбор ресурсосберегающих материалов, технологий и конструктивных решений;
4. Стадия постпроектных исследований — выявление наиболее удачных решений, внесение объекта в нормативную документацию.
— в результате исследования определено, основу эстетической и образной системы ресурсосберегающего архитектурного пространства составляют следующие категории: эстетика «мусора», вторичных материалов и рециклируемых ресурсовестественная топография и топология пространстваэстетика ресурсосберегающих техносистемэстетика биотехнологий или искусственных биосистем.
Заключение
.
Исследование выполнено на основе выявленных и интерпретированных источников: авторских переводов зарубежной литературы, теоретических трудов, проектных материалов, практического опыта ресурсосбережения. Автором введен в научный обиход значительный новый систематизированный материал по зарубежным и отечественным теоретическим исследованиям, проектному и практическому опыту ресурсосбережения.
В результате проведенных исследований, в рамках проблемы и целей, решены поставленные задачи, которые привели к следующим выводам и результатам (рисунок 20 приложения Б):
1. Определены подходы к изучению ресурсосберегающей архитектуры как теоретической области знания. Их составляют следующие категории: ресурсы как система производственных отношений (экономико-географический аспект), теоретические и практические архитектурные концепции (иконографический и архитектурно-методический аспект), историческое развитие системы пространство-потребление (историко-архитектурный аспект), комплексные социально-пространственные модели ресурсосберегающего пространства (социально-пространственный аспект). Исследования по этим направлениям могут быть продолжены.
2. Разработана классификация ресурсов. На ее основе выявлены ресурсы сберегающей архитектуры (альтернативная энергетика, отходы цивилизации, информация, древесина). Применение установленных классов ресурсов формирует иконографические особенности архитектуры ресурсосбережения на данном этапе ее развития. Аспект актуализации ресурсов необходимо рассматривать как сигнализатор перемены модели потребления и в качестве предпосылок трансформации архитектурного пространства.
3. Установлен пространственный аспект понятия «ресурсосберегающая архитектура» — ресурсосберегающее архитектурное пространство. С этих позиций в научный оборот введены определения: «ресурсосберегающий потенциал пространства», «ресурсоёмкая архитектура», «ресурсосберегающий каркас «.
4. Разработана генеалогия ресурсосберегающей архитектуры. Определены 3 периода развития: период формальных или «идеальных» решенийпериод формирования экологического императивапериод появления' комплексных методов ресурсосбережения и оптимизации пространства. На текущем этапе в архитектуре складывается комплексный пространственный подход в решении экологических и ресурсных задач.
5. Предложена гипотеза взаимосвязи процессов потребления и-организации архитектурного пространства. Предложено понятие «форма потребления», которое устанавливает единствосистемы «пространство-потребление» .'Выявлены, описаны и интерпретированы 6″ форм потребления с набором соответствующих пространственно-архитектурных характеристик: -естественное потербление (субстратные жилища) — - поселение как замкнутая система потребления (город-клан, город-община, город-государство, город-дом) — - город как элемент территориальной системы потребления (типология городов) — - государство как система потребления (города — колонии, взаимодействие систем) — - корпоративная сеть потребления (глобальный город) — - региональная ресурсосберегающая сеть потребления (специализированный регион). Таким образом, подтверждена гипотеза исследования. Это позволяет говорить о ресурсосберегающей архитектуре как о новой эволюционной пространственной форме — философской и физической.
6. Определены и интерпретированы две устойчивые модели ресурсосберегающей архитектуры — «традиционная» и «технологическая». Концепции этих моделей диаметрально противоположны, и представляют собой современную практику ресурсосберегающей архитектуры. В исследовании доказано, что это не единственный вектор развития ресурсосберегающего архитектурного пространства.
7. Выявлены четыре социально-пространственные модели ресурсосберегающей архитектуры (мусорное, подземное, автономное и научное пространство). Установлено, что в основу ресурсосберегающего пространства должна быть положена ресурсосберегающая модель потребления. Социальный аспект играет определяющую роль в функционировании ресурсосберегающего пространства, а так же его эстетической программы.
8. Таким образом, в исследовании выявлены и интерпритированы 53 частных принципа и 6 моделей организации ресурсосберегающего архитектурного пространства. На примерах объектов, реализованных независимо друг от друга в различных культурных контекстах, доказана их универсальность. На их основе сформированы универсальные принципы организации ресурсосберегающего архитектурного пространства, к ним относятся: — принцип ресурсной локализации, — принцип автономности, -принцип ограничения, — принцип гибридности, — принцип специализации, -принцип струкптурности. Каждый из разработанных принципов рассмотрен с позиций трех основных уровней проектирования.
9. Разработана модель универсального ресурсосберегающего архитектурного пространства, где раскрыты особенности формирования трех системных уровней: объектный уровень — ресурсосберегающая ткань пространства (функционально-планировочные и интерьерные решения), градостроительный уровень — ресурсосберегающий каркас пространства (функционально-ситемные градостроительные решения), региональный уровень — специализированный территориальный элемент (организационно-стратегическое развитие градостроительной системы).
10. Разработана идеальная модель ресурсосберегающего архитектурного пространства, в основе которой лежат принципы соответствия ресурсного потенциала и архитектурно-пространственной формы.
11. Предложена концепция методического подхода к проектированию ресурсосберегающего архитектурного пространства. Методика базируется на определении ресурсного и ресурсосберегающего потенциала пространства как комплексной объектной системы. Вводится предпроектная стадия анализа ресурсосберегающего потенциала окружающего пространства, а также стадия формирования проектной концепции в которой закладываются ресурсосберегающие свойства и основы проектируемого пространства (ресурсосберегающая программа объекта). Общим для нового подхода является приоритет ресурсных ограничений в программе проектируемого объекта. Полученную методическую основу можно использовать при создании новейших методик обучения в системе архитектурного образования, с целью.
•развития и формирования новых инновационных подходов к проектированию объемно-пространственной среды обитания.
Таким образом, в соответствии с выдвинутой гипотезой исследования определены принципы и подходы к формированию ресурсосберегающего архитектурного пространства на теоретическом, концептуальном и методическом уровне. Полученные результаты можно рассматривать как обобщение знаний и обозначение новых векторов развития в проблемном поле дискурсаресурсосберегающей архитектуры. Графические и теоретические разработки: схемы и таблицы применимы в учебной и проектной практике. Выработанное знание, можно использовать как опору в последующих исследованиях для продвижения научного знания.
Ресурсосберегающее пространство необходимо понимать как новую область архитектурной деятельности нацеленную на изменение модели потребления. Проектирование универсального ресурсосберегающего пространства это — необходимая задача, без решения которой дальнейшее развитие архитектуры ставит под угрозу ее созидающие и гумманитарные принципы. В исследовании доказано, что в настоящее время, на основе комплекса выявленных принципов и разработанных моделей это возможно.
