1. Конструктивні системи несучих та огороджуючих конструкцій

Метою формоутворення в архітектурі є створення цілісної гармонійної об’ємно-просторової структури, що має відповідати різноманітним потребам суспільства. Найбільш істотними факторами формоутворення є функціональні, тектонічні й естетичні. Формування об’ємно-просторового середовища завжди має задовольняти певну суспільну потребу, тобто виконувати певну функцію.

Призначення будівлі та пов’язана із ним функціональна організація об’ємно-просторової структури певною мірою визначає художній образ споруди. Зміст у архітектурі міститься у єдності естетичних і утилітарних цінностей. Отже, функціональна організація об’ємів і простору є одним із засобів відображення змісту в архітектурі.

Втіленню функціональної організації об’ємно-просторової структури в матеріальну форму допомагає використання різних будівельних матеріалів і конструкцій. Подібно до функціональної організації конструктивна структура взаємопов’язана зі змістом архітектурного твору, оскільки вона теж бере участь у розкритті творчого задуму.

Отже, організована відповідно до змісту конструктивна структура набуває художньої вартості, стає архітектурною формою. Форма архітектурного твору є синтезом художнього задуму та конструктивної ідеї.

Архітектурна форма – це матеріальне втілення ідейно-художнього задуму, що відображає властивості будівельних матеріалів і характер конструкцій. У різні періоди часу конструктивна структура будівель і споруд виражалася по-різному: наприклад, у Стародавній Греції стійково-балкова кам’яна ордерна система була зразком єдності конструктивної та архітектурної форм; в епохи бароко та рококо конструктивна основа та властивості будівельного матеріалу приховувалися або навіть фальшувалися.

Початок розвитку сучасної техніки наприкінці ХІХ ст. призвів до зникнення стильових ознак пізнього класицизму та виявлення форм, народжених новою будівельною технікою. Чиказька архітектурна школа випередила час на півсторіччя та ввела в практику каркасну систему будівництва, яка запанувала в архітектурі ХХ ст. До нашого часу протягом декількох десятиріч прогресивні конструкції були заховані під завісою формалістичної різностильової бутафорії. Лише в 20-х роках ХХ ст. з’явилося уявлення про формоутворюючі принципи конструкції в архітектурі. Протягом наступних десятиріч традиційні архітектурні поняття зазнали повної зміни та затвердилися сучасні уявлення про техніку та архітектуру.

Пластична побудова форми будівлі відповідно до її конструктивної сутності називається тектонікою (від гр. «будівельне мистецтво»). Тектоніка образно розкриває єдність конструкції та об’ємно-просторової структури. Очевидним є зв’язок поняття тектоніки із парними антитезами, що розкривають сутність творчого методу архітектора: «технічне – художнє» та «конструктивна система – естетична форма». Тектоніка архітектурної споруди обумовлена розміщенням і спів-підпорядкуванням її частин, що витікає із загальної структури будівлі.

Тектонічні форми – результат творчого процесу формоутво-рення. При цьому кожній конструктивній системі притаманні певні тектонічні форми та прийоми побудови. Можна виділити різні види тектонічних систем: стінові, стійково-балкові, каркасні, склепінні та інші конструкції.

У межах цих систем тектонічні форми можуть мати різні характеристики, зазвичай зовсім несхожі, залежно від матеріалу або технології будівництва. Так, тектоніка сучасних каркасних споруд, виконаних із залізобетону чи металу, характеризується формоутворенням, відмінним від традиційних форм фахверкових споруд із каркасом з дерев’яних брусів; кам’яні чи цегляні склепіння мають інше тектонічне вираження, ніж сучасні тонкостінні оболонки чи склепіння з армоцементних елементів. Конструкція залежить від рівня техніки, характеру та властивостей будівельних матеріалів.

Оскільки тектоніка – це художнє вираження роботи конст-рукцій і матеріалу, вона відіграє в архітектурній композиції значну роль і є одним із головних засобів композиції в сучасному зодчестві. Загальними принципами створення тектонічної форми в архітектурі є:

– виявлення специфіки конструктивного рішення в об`ємно-просторовій структурі будівлі;

– з`ясування принципової схеми розподілу та характеру напруження в конструкції;

– підкреслення архітектурними засобами опор та інших основних конструктивних елементів;

– прагнення до відповідності архітектурної форми характеру епюри моментів;

– суворе художнє розчленування працюючих та захисних елементів будівлі, несучих опор та перекриттів тощо;

– з’ясування ритмічного ряду, пов’язаного з системою опорних елементів;

– використання художніх можливостей фактури та кольору для вираження конструктивних пріоритетів.

У процесі формування архітектурної споруди важливу роль відіграють конструктивні та будівельні прийоми, які значною мірою визначають його тектонічну форму, впливають на об’ємно-просторове й планувальне рішення.

У свою чергу конструкція залежить від рівня техніки, характеру й властивостей матеріалу. Це свідчить про необхідність вивчення тектоніки будівельних матеріалів.

Конструкція будівлі є сукупністю конструктивних частин (елементів), що забезпечують її міцність і стійкість та складають її основу. Розміри архітектурних об’ємів, можливість влаштування внутрішніх опор, навантаження на перекриття, наявність будівельних матеріалів – головні фактори щодо вибору певного конструктивного рішення.

Вираження архітектурної ідеї та форми штучної оболонки (як межі об’єму та простору), що відповідає певним функціям, відбувається у відповідних будівельних конструкціях і матеріалах. Дуже важливим є виявлення архітектурними засобами основних опірних елементів і художнього розподілу несучих (тих, що сприймають навантаження) та огороджуючих (тих, що обмежують об’єм) частин будівлі.

Існують такі види навантаження конструкції: постійне (сумарна вага самої конструкції та ненесучих елементів) і тимчасове (дія вітру, вага людей меблів, обладнання тощо).

Наслідком дії навантаження на матеріал конструкції є її розтягнення або стискання. Робота різних матеріалів – це опір тим чи іншим видам навантажень. При цьому камінь, цегла, бетон добре працюють на стискання, а метал, дерево – як на розтяг, так і на стискання. Складовими елементами структури архітектурної споруди, які залежно від матеріалу, з якого вони виготовлені, так чи інакше сприймають навантаження, є фундамент, стіни, перекриття, покриття, перегородки тощо.

Залежно від матеріалу архітектурні конструкції відрізняються технічними параметрами. Художнє трактування цих конструкцій відтворює специфіку їхнього матеріалу.