9328

что влечет за собой снижение уровня комфортности пространства жизнедеятельности человека в условиях низкого технологического развития.

На данном этапе происходит зарождение традиционного типа жилого дома в Европе, включая территорию Древней Руси. Закономерности влияния природной среды выражено в приземистости и заглубленности формы жилища

– на территориях с сильными ветрами; компактности и слиянии жилых пространств с хозяйственными постройками – в холодном климате; замкнутости плана, расчлененности фасадов и многоуровневости объемов – в зонах палящего летнего солнца.

Исследование эволюции традиционного жилого дома Древней Руси разделено автором на два этапа:

-зарождение интуитивного жилища (до XI в.), характеризующееся интуитивным учетом природно-климатических факторов и разрозненными принципами организации жилого пространства на занимаемой восточными славянами территории;

-становление традиционного жилища (с XI по XV вв.),

складывающегося под влиянием хозяйственно-бытового уклада, религиозных и ритуальных традиций, связанных общими территориальными границами и природно-климатическими факторами.

Этап восстановления системного подхода (XVI – сер. XIX вв.) включает переосмысление и последующую канонизацию античных принципов возведения жилища, описанных в трудах Альберти и Палладио. Подобный строго канонизированный подход к организации жилой среды ограничивает учет биоклиматических факторов местности и уменьшает вариантность индивидуальных решении в локальной природно-климатической ситуации.

На рассматриваемом этапе выявлены методы искусственного регулирования микроклимата жилища, которые в дальнейшем развиваются в двух направлениях: биоклиматическом4 и технологическом5.

4 Биоклиматические методы определяются автором как архитектурно-технологические средства, преобразующие и адаптирующие жилище под конкретные природно-климатические условия местности.

9

В России из ранее выделенных биоклиматических способов организации жилой среды наибольшее распространение получают аккумуляция и трансформация.

Вторая глава «Становление архитектуры биоклиматических

малоэтажных жилых зданий» включает анализ процесса сложения биоклиматологии как науки в архитектурном пространстве (конец XIX – 70- е годы ХХ вв.) в индустриальный период развития общества; исследование периода развития постиндустриального биоклиматического малоэтажного жилого здания (БМЖЗ) (70-е годы ХХ – нач. XXI вв.), а также определение перспектив развития архитектуры БМЖЗ в России.

Экскурс в историю, исследующий процесс накопления научных знаний в области биоклиматической архитектуры в конце XIX – 70- х годах XX вв., был разделен автором на три временных этапа:

-научное познание природно-климатических факторов (конец XIX –

начало ХХ вв.) – этап формирования архитектурного подхода к организации жилища в контексте взаимоотношений между человеком, зданием и природой, в ходе которого на смену статичным канонизированным античным формам приходят более гибкие объемно-пространственные решения, следующие традициям народного домостроения;

-экспериментальное проектирование (начало – середина ХХ в.),

описываемое автором на примере творчества пяти ведущих мировых архитекторов: Ф. Л. Райта, Ле Корбюзье, А. Аалто, О. Нимейера, Мис ванн дер Рое;

-сложение предпосылок научного подхода (60-70-е годы ХХ в.),

сопровождающееся процессом возведения жилищ, в условиях трехчастности окружающей среды: город-человек-природа, где заметно влияние антропогенных факторов на биоклиматический подход к проектированию.

5 Технологические методы, по определению автора, направлены на изоляцию жилого пространства и создание искусственного микроклимата за счет потребления природных энергоресурсов.

10

В результате анализа выделенных этапов были выявлены следующие закономерности:

-зарождение пассивных технологических методов ресурсосбережения и альтернативных систем энергоснабжения жилища ознаменовало научного понимания природно-климатических факторов в архитектуре малоэтажных жилых зданий конца XIX – начала ХХ вв.;

-свободная трактовка планировочного и объемно-пространственного решений жилища позволила архитекторам более пристально рассматривать влияние природно-климатических факторов в архитектуре малоэтажных жилых зданий;

-гармония жилого пространства с его природным окружением в работах таких мастеров, как Ф.Л.Райт и А.Аалто, связана с преемственностью ими традиций и биоклиматических способов организации жилой среды предшествующих эпох;

-используемые биоклиматические средства в архитектуре жилища начала

исередины ХХ века ориентированы на организацию комфортной жилой среды при помощи объемно-пространственных и функционально-планировочных приемов;

-в 60-70-е годы ХХ века в архитектуре малоэтажного жилища применяется подход, характеризуемый автором как адаптация жилого пространства к условиям мегаполиса путем оптимизации естественного освещения, замкнутости пространства, зонирования оболочки, ориентации здания, направленных на предотвращение отрицательного воздействия антропогенных факторов на жилую среду;

-в России, по мнению автора, рассматриваемый период следует считать временем стагнации биоклиматического подхода к проектированию малоэтажного жилища, так как все климатологические исследования ведутся с целью унификации и стандартизации жилой застройки, что находит применение лишь в массовом жилищном строительстве на макроуровне с разработкой типологии жилых ячеек фабричного производства.

11

70-е годы ХХ века становятся переломным временем в эволюции биоклиматического подхода: в научный обиход вводится понятие биоклиматической архитектуры, формулируются основные ее принципы, развитие науки осуществляется в рамках концепции устойчивого развития, что определяет основные цели формирования биоклиматического малоэтажного жилого здания (БМЖЗ): экономия ресурсов (экономическая); организация здоровой и комфортной жилой среды (социальная); сохранение и

восстановление экосистемы (экологическая) (приложение Б).

Биоклиматические средства организации жилой среды конца ХХ века дифференцируются автором на архитектурные6 и технологические7,

обеспечивающие противодействие биоклиматического подхода внешним и внутренним агрессивным факторам.

В ходе исследования развития архитектуры БМЖЗ определены источники дискомфорта внутреннего пространства, в отношении которых используются биоклиматические средства: строительные материалы; инженерные системы;

электромагнитные излучатели; радиационные поля. Выявленные источники в совокупности с антропогенными факторами внешней среды дифференцируются автором на 4 группы загрязнителей: физические, химические, биологические,

психологические.

В целом, постиндустриальный биоклиматический подход, в сравнении с индустриальным периодом, в конце ХХ века носит сложный многофакторный структурированный характер, в рамках которого, помимо природноклиматических, рассматриваются и антропогенные условия среды, а сокращение потребления биологических ресурсов осуществляется за счет использования антропогенной материи. В ходе исследования определены основные группы антропогенных факторов: технологическое развитие;

идеологические директивы общества; характер окружающей застройки; внешнее и внутреннее загрязнение среды. Также выявлено 5 групп

6Архитектурные биоклиматические средства ориентированы на формирование биологически комфортного пространства.

7Технологические биоклиматические средства обеспечивают организацию здорового микроклимата.

12

антропогенных ресурсов, используемых в структуре БМЖЗ: бросовые участки;

конструкции зданий и сооружений; отходы жизнедеятельности и производства; продукты производства и энергия.

Совокупный анализ антропогенных факторов и ресурсов позволил выявить и описать новую типологическую жилую единицу, определяемую автором как биоклиматический сателлит городского пространства,

формируемый в условиях четырех типов антропогенной среды: существующие здания и конструкции; мини-пространства урбанизированной материи;

историческая застройка; сложно разрабатываемые участки.

Также автором определены обобщающие уровни использования биоклиматических средств в архитектуре малоэтажного жилища: участок,

форма, несущий остов, ограждающие конструкции, внутреннее пространство и инженерное оборудование здания.

Согласно выявленным уровням, описаны четыре концепции развития постиндустриального БМЖЗ:

1.Комплексный анализ природно-климатических и антропогенных факторов среды.

2.Рециркуляция здания, как элемента экосистемы.

3.Внедрение экологических фильтров.

4.Мониторинг и экологическая оценка здания.

Дальнейшее рассмотрение отечественного опыта возведения малоэтажного жилища в аспекте биоклиматического подхода к проектированию показало, что в течение последней пятилетки в архитектурностроительную сферу России активно внедряются «зеленые» технологии и ведется экспериментальное проектирование и строительство первых БМЖЗ в рамках выделенных автором концепций.

В итоге, определены перспективы развития архитектуры БМЖЗ в России: - формирование отечественной системы мониторинга и экологической оценки зданий по результатам строительства первых экспериментальных

проектов, использующих биоклиматический подход;

13

-переориентация законодательной базы и стандартов в архитектуре и строительстве на концепцию устойчивого развития общества;

-интеграция биоклиматического сателлита городской среды в уплотняющееся антропогенное пространство мегаполисов.

Третья глава «Теоретические основы формирования архитектуры

биоклиматических малоэтажных жилых зданий» описывает особенности архитектуры БМЖЗ на примере теоретических моделей биоклиматического подхода и их объемно-пространственных интерпретаций по выделенным автором дифференцирующим климатическим зонам, согласно периодам эволюции, а также раскрывает методологию проектирования БМЖЗ.

Рассмотрение эволюции малоэтажного жилища показало, что характер архитектуры БМЖЗ в большей степени зависит от ветра, температурновлажностного режима, типа и количества осадков, а также интенсивности солнечной радиации, в результате чего автором определена зависимость архитектуры БМЖЗ от выделенных факторов (таблица 1) и выявлено шесть климатических зон, дифференцирующих применение биоклиматических средств и способов в архитектуре малоэтажного жилища: зона жаркого сухого,

жаркого влажного, теплого, холодного без снежного покрова, холодного со снежным покровом и сурового климатов.

По результатам исторического экскурса и исследования современного опыта проектирования и строительства БМЖЗ автором разработаны и описаны три теоретические модели биоклиматического подхода к проектированию малоэтажного жилища по периодам эволюции и их интерпретации по выделенным климатическим зонам.

В доиндустриальной модели четко прослеживается дифференциация использования биоклиматических средств и способов по климатическим зонам.

В функционально-планировочной структуре жилища это выражено в массовом соотношении теплового ядра к помещениям сезонного характера и буферным зонам дома, меняющимся от преобладающих в экваториальных широтах помещений сезонного характера и минимизации теплового ядра в жарких

14

странах к рациональному равновесному сочетанию зон в умеренных и северных широтах с четко выраженными границами тепловой дифференциации.

Таблица 1 – Зависимость архитектуры БМЖЗ от климатических факторов

Примечание: таблица составлена автором на основе исследования эволюции БМЖЗ

Дифференциация объемно-пространственных решений прослеживается в

характере расположения, ориентации и размере оконных проемов, силуэте и

15

форме крыш, положении дома относительно рельефа, типе применяемых в нем строительных материалов. Конструктивная составляющая различается по толщине и количеству слоев ограждающих конструкций: от массивности в зонах максимальных температур, многослойности в районах с большой амплитудой температурно-влажностных режимов до легкости и продуваемости в экваториальных и тропических широтах.

Доиндустриальная теоретическая модель биоклиматического подхода включает в себя влияние всех природно-климатических факторов, рассматривает потребление зданием всех биологических ресурсов, в целях удовлетворения первичных потребностей человека.

В индустриальной модели биоклиматические приемы и способы организации жилой среды стремятся к унификации климатических зон, за счет эффективности, многослойности и трансформируемости ограждающих конструкций, использования альтернативных систем энергоснабжения и приемов оптимизации естественного освещения, при этом сохраняются дифференцирующие биоклиматические средства и приемы, выявленные в доиндустриальной модели. В индустриальный период появляется антропогенная специфика использования биоклиматических средств организации жилой среды, выраженная в учете взаимодействия антропогенного пространства с естественным природным окружением.

Отличительной особенностью постиндустриальной модели биоклиматического подхода становится использование приемов и средств, обеспечивающих рециклинг в здании. Происходит переориентация проектного процесса на сокращение потребления зданием биологических ресурсов, таким образом, здесь рассматриваются в качестве основного сырья для возведения жилища все ранее выявленные антропогенные ресурсы. Влияние антропогенных факторов на архитектуру БМЖЗ постиндустриального периода сказывается в большей степени. Воздействие антропогенной среды складывается из внешнего, внутреннего загрязнения и характера окружающей застройки, преломляющей действие природно-климатических факторов.

16

Дифференциация используемых биоклиматических средств в постиндустриальной модели прослеживается лишь в трех климатических зонах: жаркого, теплого и холодного климата, и обеспечивается за счет применения биоклиматических средств предыдущих периодов. Отражением эволюции в архитектуре БМЖЗ становится оболочка здания, интеллектуализируемая, трансформируемая и многослойная на постиндустриальном этапе.

Предлагаемая автором методология проектирования БМЖЗ включает в себя следующие особенности: выбор участка под строительство согласно критериям по экономии ресурсов, комфортности и экологизации среды; подробный анализ природно-климатических и антропогенных факторов окружающей среды на предпроектной стадии проектирования; оценку наличия антропогенных ресурсов и потенциала участка по сокращению потребления биологических ресурсов; моделирование строительных процессов, минимизирующих негативное воздействие на экосистему, ресурсные затраты и источники загрязнения в проектируемом объекте; планирование автоматизированных систем, сокращающих потребление биологических ресурсов, обеспечивающих учет и контроль потребления энергии, а также аудит инженерного оборудования в процессе эксплуатации здания; обеспечение в ходе проектирования возможности деконструкции, реконструкции и переоборудования жилища, с последующей утилизацией отходов и восстановлением на участке естественных природных условий среды.

Основные выводы и результаты исследования

В результате настоящего исследования решена важная для архитектурной науки задача: выявлены закономерности и особенности возникновения, становления и развития биоклиматического подхода и архитектуры БМЖЗ.

1.В контексте периодов социально-экономического развития общества определены этапы эволюции архитектуры малоэтажного жилища в аспекте биоклиматического подхода к проектированию:

17

-доиндустриальный период, включающий четыре этапа: зарождение,

накопление-систематизация, забвение и восстановление

биоклиматического подхода;

-индустриальный период, дифференцирующийся на: научное познание,

экспериментальное проектирование, сложение предпосылок научно

обоснованного подхода;

2.Выделен доминирующий фактор в осуществлении биоклиматического подхода к проектированию в процессе эволюции, определяемый автором как концепция отношения общества к природе. В результате исследования установлено шесть концепций, характеризующих отношение общества к природе, согласно этапам эволюции: пассивная,

утилитарная локальная, утилитарная глобальная, преобразовательная,

техноцентристская и экоцентристская.

3.Выявлены биоклиматические средства организации жилой среды, систематизированные в пять способов формирования архитектуры БМЖЗ: трансформация, аккумуляция, подобие, приспособление и ограничение.

4.Установлены предпосылки использования биоклиматического подхода к проектированию малоэтажных жилых зданий, действующие на всех этапах эволюции: ограниченность ресурсов, агрессивность окружающей среды, низкое технологическое развитие, идеологические и религиозные традиции общества, потребности в комфортной и здоровой жилой среде.

5.Разработаны теоретические модели биоклиматического подхода и их практические интерпретации по выделенным автором дифференцирующим климатическим зонам, согласно периодам эволюции малоэтажного жилища. Модели характеризуют взаимосвязь архитектуры

18