52.Дизайн и глобальные экологические проблемы наших дней. Экодизайн и визуальная экология.

Предупреждая о возможных последствиях расширяющегося вторжения человека в природу, ещё полвека назад академик Владимир Иванович Вернадский писал: "Человек становится геологической силой способной изменить лик Земли". И это предупреждение пророчески оправдалось. В действительности все современные экологические проблемы окружающей нас среды порождены человеческой цивилизацией, проще говоря созданы непосредственно Человеком. Но одновременно, будучи творцом тех или иных экологических проблем, Человек является и первой по списку их жертвой, причем не в каком-то региональном масштабе, а в масштабе планетарном, глобальном. Способствуя различного рода загрязнениям окружающей нас среды, мы сами того порой не ведая, медленно, но уверенно уничтожаем самих себя. Колоссальный урон природе был нанесен человечеством на протяжении XX столетия, и уже сейчас отчетливо видно, как этот урон отразился на здоровье Человека. До середины XIX столетия природа еще могла компенсировать сама тот урон, который наносило человечество, отравляя природную окружающую среду. С увеличением объёма роста промышленности началось загрязнение гидросферы, атмосферы, почвы отходами производства: вредными газами и металлами. Природная среда уже сама не может с этим справиться, и человек поневоле начал дышать загрязненным воздухом и пить относительно отравленную воду. Сама промышленность своими отходами начала действовать отрицательно на человека. Таким образом, с середины XIX столетия на человека помимо отрицательного воздействия природной окружающей среды начала воздействовать и природная окружающая сфера, отравленная человеком. Воздействие отравленной окружающей среды на человека называется техническим воздействием. В настоящее время отчетливо видно, что проблему планетарного масштаба невозможно решить усилиями отдельно взятых групп лиц, или даже усилиями отдельных государств. Для решения такого рода проблем необходима кооперация всех участников мирового сообщества, заинтересованных в том, чтобы человечество, как биосоциальное сообщество не исчезло в достаточно краткосрочный период времени. Человечеству угрожает гибель ближайшими десятилетиями, если оно немедленно не изменит своего отношения к природе, не изменит своей деятельности и существования, не переоценит жизненных ценностей. Для разрешения подобного рода задач необходимы не только плоды технического прогресса и вся полнота знаний Человека о мире, необходима также и выработка новой философии жизни, высокого уровня экологической культуры и сознательности.

Экодизайн — направление в дизайне, уделяющее ключевое внимание защите окружающей среды на всём протяжении жизненного цикла изделия. В расчёт берутся, в комплексе, все стороны создания, использования и утилизации изделия. Экодизайн, наравне c очевидными и обыкновенными требованиями красоты, удобства и цены, уделяет особое внимание:

Потреблению ресурсов при проектировании, изготовлении, использовании и утилизации.

Происхождению материалов. В расчет берётся множество аспектов, начиная с защиты окружающей среды производителем (поставщиком) и заканчивая соблюдением прав работников на предприятиях, корректным отношением к фермерам и т.п. Существует сертификация разного рода, подобная той, какую осуществляет Лесной попечительский совет.

Безопасности в использовании изделия, отсутствии вреда здоровью, сведению к минимуму шумов, выбросов, излучения, вибрации и т. п.

Простоте и безопасности утилизации, возможности повторного использования материалов с минимальным экологическим ущербом.

Разработаны особые методики и стандарты, позволяющие проводить комплексный анализ всех этих аспектов.

Видеоэкология

Видеоэкология (от латин. video — видеть, греч. οικος и λόγος — экология) — это область знания о взаимодействии человека с окружающей видимой средой. Термин предложил в 1989 г. русский физиолог Василий Антонович Филин, который является родоначальником науки видеоэкологии.

«Загрязнителями» визуальной среды являются гомогенные («голые» поверхности) и агрессивные (поверхности, содержащие множество одинаковых, равномерно распределённых видимых элементов) визуальные поля, а также большое число прямых линий, прямых углов, статичных поверхностей большого размера и бедной цветовой гаммы.

Связи видеоэкологии с другими науками

Видеоэкология является подотраслью экологии — науки о взаимодействии человека с окружающей видимой средой. Видеоэкология связана с такими науками, как экология, биология, физиология, архитектура, офтальмология, психология, а также со строительными технологиями, дизайном, математикой

Научные понятия

 

Саккады

 

Рис.1 Типичный образец записи движений глаз (горизонтальная составляющая) при фиксации испытуемым (правый глаз) неподвижной точки. Верхняя запись - правый глаз, нижняя - левый. Отклонение луча вверх соответствует движению глаза вправо, вниз - влево. Вертикальная линия - калибровка 1 угл. град., гори¬зонтальная - время 1с, t - интервал между саккадами, А - амплитуда саккады

Саккады — это быстрые движения глаз (рис. 1).

Быстрые движения глаз на записи имеют вид вертикальных прямых тонких линий. Специалисты нередко применяют термин «микросаккады» к быстрым движениям глаз, амплитуда которых не превышает 1 угл.град. Другие быстрые движения глаз кое-кто называет «макросаккадами» (более 1 угл.град). Это деление чисто условное, которое предполагает, что эти два вида быстрых движений глаз имеют разный механизм происхождения. Однако мы в своих работах пришли к выводу, что любые непроизвольные быстрые движения глаз имеют одну природу возникновения и поэтому их целесообразно называть одним словом — «саккада» (от старинного французского слова, переводимого как «хлопок паруса»).

Автоматия саккад

Автоматия саккад — это свойство глазодвигательного аппарата совершать быстрые движения глаз непроизвольно в определённом ритме в бодрствующем состоянии при наличии и отсутствии зрительных объектов и во время парадоксальной стадии сна (Филин В.А., 1987).

Характер следования саккад обусловлен деятельностью центральной нервной системы, соответствующие структуры которой способны генерировать сигнал по типу автоматии, то есть способны к ритмогенезу. Каждому человеку присущ собственный паттерн следования саккад, который определяется тремя параметрами: интервалом между саккадами, их амплитудой и ориентацией. Наибольшее число саккад следует через 0,2 — 0,6 секунд, амплитуда саккад изменяется в большом диапазоне от 2 угл.мин до 15 угл.град, ориентированы саккады практически во всех направлениях (вправо, влево, вверх, вниз), но обычно их число больше в горизонтальной плоскости. В зависимости от внешних и внутренних условий параметры саккад модулируются

Визуальная (видимая) среда

Под видимой средой следует понимать окружающую среду, которую человек воспринимает через орган зрения во всем ее многообразии — это лес, берег моря, небо, горы, здания, сооружения, это интерьер жилых и производственных помещений, автомашины, корабли, самолеты и т. д. Иными словами все то, что мы воспринимаем через орган зрения или, говоря проще, все то, на что мы смотрим глазами.

Всю видимую среду можно условно поделить на две части: естественную и искусственную. Естественная видимая среда находится в полном соответствии с физиологическими нормами зрения, так как природа «лепила» глаз «под себя». Совсем другое дело — искусственная среда. Она все больше отличается от природной и во многих случаях находится в противоречии с законами зрительного восприятия человека. Такая среда породила еще одну проблему экологии человека — проблему видеоэкологии

Гомогенная видимая среда

Гомогенная видимая среда — это такая среда, в которой либо совсем отсутствуют видимые элементы, либо число их резко снижено.

Причины возникновения ее различны. Например, у людей с ослабленным зрением число видимых деталей в окружающей среде уменьшается в результате снижения различительной способности глаз. Гомогенная видимая среда может возникнуть в шахте в силу специфического места работы - вокруг черный уголь. В природе гомогенная видимая среда представлена огромными снежными просторами Арктики или Антарктики. В современных условиях человек часто сталкивается с гомогенной средой в городе, дома, на производстве и в транспорте.

Гомогенные видимые поля в городе

В городской среде возникает много гомогенных видимых полей, которые, в частности, создают торцы зданий. При взгляде на такую голую стену глазу совершенно не за что «зацепиться» после очередной саккады (рис.2).

 

Рис.2 Это плохо для глаз Голый торец этого здания создаёт гомогенное видимое поле в городе. Глаз «скользит» по стене, но не может «зацепиться» за нее, так как отсутствуют детали для фиксации взгляда

 

Рис.3 Это хорошо для глаз Торец жилого дома, украшенный живописью создаёт комфортное визуальное поле в городе

Если человек окажется у такой стены на расстоянии 40 м, то она застилает его взор со всех сторон (по горизонтальной линии — 20-30 угл. град., а по вертикальной линии — 40-50 угл.град.), тогда как основная масса саккад (86 %) имеет амплитуду до 15 угл. град., а в секунду глаз делает 2-3 саккады. Это значит, что, если человек смотрит на такую поверхность всего лишь 3 с, то за это время возникает 6-9 саккад, и все они приходятся на голую стенку, где нет элементов для фиксации взгляда. Подобную ситуацию можно сравнить с ощущением, когда человек делает очередной шаг и не чувствует под ногой твердую почву. Так и глаз за 3 с около десяти раз «проваливается в бездну». Легко себе представить, насколько неприятна эта ситуация, которая неизбежно ведет к ощущению дискомфорта. В градостроительной практике есть примеры настенной живописи (рис.3), с помощью которой удается избавиться от гомогенных полей, но она еще не получила широкого распространения.

Голые торцы зданий находятся в большой зависимости от освещённости, погоды и времени года. В вечернее время дня такая стена создает темное гомогенное поле, угнетающего вида. А в солнечный день — это яркая белая плоскость, на которую смотреть практически невозможно.

И раньше в процессе проектирования конкретного здания, по-видимому, появлялись голые стены, но архитектор умел насытить их деталями. Впрочем, в старые времена градостроительный совет и не пропустил бы проект, содержащий голые стены. Теперь они стали нормой градостроительной практики и появляются не только при возведении панельного дома, но и при использовании кирпичной кладки, где сам строительный материал позволяет архитектору проявить себя в полной мере.

 

Рис.4 Это плохо для глаз Большие стеклянные поверхности создают в городе гомогенные видимые поля.

Не меньшим бедствием, однако, является применение стекол больших размеров. «Стекломания» получила широкое распространение. На приведенной фотографии (рис.4) фасад всего здания состоит из стекла, в результате чего образовалось гомогенное поле большого размера. Перед самим зданием площадь с асфальтовым покрытием. Это значит, что человек, приближаясь к зданию, в течение 2 мин. оказывается в полном окружении гомогенных полей. А ведь его глаза в это время не стоят на месте, они постоянно перемещаются за счет автоматии саккад. За 2 мин. генерируется 60-90 саккад большой и малой амплитуды, и ни одна из них не приводит к желаемому результату — фиксации глаза на видимой детали.

Гомогенные поля в интерьере

 

Рис.5 Это плохо для глаз. Гомогенный интерьер рабочего кабинета

Гомогенные поля окружают человека не только на городских улицах — их достаточно и в домах, и в рабочих помещениях. В квартирах они начинаются с гладких входных дверей, продолжаются полированными мебельными "стенками" и заканчиваются на кухне, мебелью, облицованной гладким пластиком. В последнее время получил распространение стиль, названный "роскошным минимализмом", в котором используется много гомогенных полей: плоские деревянные покрытия безо всяких украшений, светящиеся однотонные экраны, белые однотонные потолки и однотонная мебель простых очертаний (рис.5). Еще большую проблему с точки зрения видеоэкологии представляют интерьеры промышленных предприятий.

Гомогенизация природной среды

К сожалению, гомогенизация визуальной среды происходит не только в городе. Она имеет место и в природе. Примеров много. По данным специалистов, в последние годы идет катастрофическое сокращение площади лесов, ежегодные потери которых составляют 16-17 млн га, в результате чего человек оказывается в ухудшенной видимой среде. Помимо этого уменьшение площади лесов ведет к еще большей гомогенизации видимой среды, так как при этом происходят эрозия почв, и сокращение растительности и животного мира.

Зрение в гомогенной среде

В гомогенной среде не может полноценно работать автоматия саккад, так как после очередной саккады глаз не находит детали для осуществления фиксации. Это ведет к резкому увеличению амплитуды саккадических движений глаз, но и такой режим не приводит к желаемому результату. Длительная работа в этом режиме вначале ведет к ощущению дискомфорта, а потом — к нарушению автоматии саккад, что в свою очередь нарушает зрительные восприятия и ограничивает человека в выборе профессии.

В гомогенной среде не могут полноценно работать системы включения и выключения рецепторов (on- и off-системы), которые в обычной ситуации срабатывают только на перепад освещенности. В гомогенной среде такого перепада физически не может быть, так как до саккады и после нее взор остается в рамках однородного видимого поля. В итоге после очередной саккады в мозг поступает недостаточно информации, то есть после совершения действия — саккады — нет подтверждения этому действию. В результате зрительная система оказывается как бы в заблуждении, что неизбежно ведет к неприятным ощущениям. С другой стороны, недостаточность сенсорного сигнала уменьшает силу обратной связи между сенсорным и двигательным аппаратами, которые в норме работают как единое целое.

В гомогенной среде не может полноценно работать бинокулярный аппарат глаз, так как импульсом к слиянию двух изображений правого и левого глаза является несовпадение их контуров, а оно-то как раз и отсутствует в гомогенном поле.

В гомогенной среде не могут полноценно работать и другие механизмы зрения, в частности аппарат аккомодации, регуляция размера зрачка.

В гомогенной среде не срабатывают должным образом нервные клетки мозга.

Это значит, что при взгляде на торец здания, на большую стеклянную плоскость, на голую дверь, на киоск, не имеющий зрительных деталей, на полированный шкаф нервные клетки мозга. никак не отреагируют. Это ведет к ощущению «зрительного голода», длительное пребывание горожан в однообразной видимой среде ведет к выраженному психологическому дискомфорту, аналогичному тому, который испытывают полярники. В гомогенной среде, как известно, наступают и органические изменения, в частности, у шахтеров у слабовидящих нарушается автоматия саккад.

Применительно к гомогенной среде следует указать еще на одно соображение общего характера. Известно, что взаимодействие биологических систем с внешней средой определяется принципом наименьшего принуждения, тогда как гомогенная среда требует максимального принуждения в работе зрительного анализатора, в частности, с большим принуждением вынуждены работать автоматия саккад, бинокулярный аппарат, on- и off-системы и аппарат аккомодации. В результате этого силы, возникающие в связях зрительной системы с внешней средой, становятся максимальными и, следовательно, вся зрительная система вынуждена работать не в экономном режиме, а буквально на износ. Исправить ситуацию можно только внесением в гомогенную среду ярких зрительных элементов.

Таким образом, можно утверждать, что декор зданий имеет функциональное значение, и тот, кто первый сказал «об архитектурных излишествах», нанес всем нам большой вред. Пострадала не только эстетическая сторона, но и нависла угроза над фундаментальными процессами зрения. Человек оказывается жертвой своего собственного творчества, в погоне за новыми строительными материалами он упустил самого себя. Его проекты из стекла и бетона задуманы с очевидным пренебрежением к видеоэкологии, и в силу этого они обречены на неудачу. Для своего оптимального развития человек должен иметь благоприятную среду, соответствующую физиологическим нормам.

Агрессивные видимые поля

 

Рис.6 Примеры типичных агрессивных видимых полей

Агрессивные видимые поля — это поля, на которых равномерно рассосредоточено большое число одинаковых элементов.

Современная архитектура в большинстве случаев создает своим видом агрессивную видимую среду в городе. Это присуще всем многоэтажным зданиям, где на огромной стене рассредоточено большое число окон.

 

Рис.7 Это плохо для глаз. Гостиница Россия в Москве (ныне снесенная) - пример агрессивного визуального поля

Гостиница «Россия» являлась агрессивным полем большого размера. Когда человек смотрел на нее с моста или с противоположного берега реки Москвы, то в поле его зрения находилось примерно 1000 одинаковых окон; около 600 окон на одной стороне и примерно 400 на другой. Угол обзора в этом случае составлял примерно 50 угл. град. При этом размеры одного окна не превышали 0.5 угл. град., что исключало фиксацию его после саккады и безусловно затрудняло процесс выделения одного окна на столь сложном видимом фоне. Однородный белый цвет еще больше усугублял ситуацию, так как повышал контрастность темных окон. Кроме того, на человека отрицательно влияла прямая линия вверху без единой реперной точки. В целом глаз скользил по всему полю, не находя каких-либо элементов для фиксации взора. Говорить об эстетической ценности гостиницы, также не приходилось.

 

рис.8 Это хорошо для глаз. Вид на москвский Кремль - пример комфортной визуальной среды

Совсем иную картину видит человек с левой стороны этого же моста, где его глазам открывается панорама Кремля. Радует цветовая гамма; радует вид на колокольню с золотым куполом, кремлевскую стену с башенками и кремлевский дворец в глубине. Глаз перескакивает с одного элемента на другой и каждый раз он "знает", куда смотрит и что видит. После каждой саккады глаз находит точку для фиксации. Архитектор, по-видимому, этого и добивался. При сопоставлении этих двух фотографий создается впечатление, что эти два архитектурных комплекса строились по разным эстетическим критериям: в одном превалировал художественный замысел, а в другом — инженерный подход. Голый рационализм в архитектуре, как мы видим, находится в полном противоречии с законами зрительного восприятия.

В практике градостроительства есть целые улицы, представляющие собой непрерывную цепь агрессивных видимых полей. В Москве наиболее ярким примером может быть Новый Арбат, состоящий из гигантских «домов-книжек» по одной стороне и башен с «гребенками» балконов по другой.

Во многих городах появились огромные территории, застроенные домами, имеющими «агрессивный» внешний вид.

Общественные здания

В наибольшей степени архитектурный авангард проявил себя в общественных зданиях: гостиницы, крайкомы, стадионы, кинотеатры. Это был своего рода социальный заказ — воплотить социализм в архитектуре. В этих зданиях больше, чем в других, было прямых линий, прямых углов, больших плоскостей с огромным количеством однородных элементов. Памятники вождям революции, устанавливаемые перед крайкомами, не могли положительно повлиять на их конструктивистский вид, а сами они в большинстве случаев «терялись» на фоне мощного зрительного раздражителя, каким является стена здания.

Зрение в агрессивном поле

Орган зрения является основным сенсорным каналом, через который человек получает около 80 % информации об окружающей среде. В агрессивной среде этот мощный канал связи практически перестает работать. Это происходит из-за того, что человек, окруженный множеством одинаковых видимых объектов (например, окон на стене многоэтажного здания), не может четко выделить тот объект, на который он смотрит. Образно говоря, зрение на время как бы «отключается». В естественной же среде, к примеру в лесу, глаз всегда «точно знает», куда он смотрит и что видит. Идентификация объекта, фиксируемого глазом в конкретный момент, и является основной функцией зрения.

В агрессивной среде не может полноценно работать автоматия саккад. При большом числе одинаковых, равномерно распределенных объектов в поле зрения, человек не может установить на каком объекте он фиксировал свой взгляд до саккады и на каком остановился после саккады. А ведь это основная функция зрительного восприятия. Кроме того, в силу автоматии саккад глаз легко теряет тот объект, который он только что фиксировал. В итоге у человека быстро пропадает интерес смотреть на такое видимое поле.

В процессе зрительного восприятия окружающих предметов человек смотрит двумя глазами. Это функция бинокулярного зрения, благодаря которой достигается объемное видение предметов и глубина их протяженности. Основная задача бинокулярного аппарата получить единый зрительный образ путем слияния в зрительных центрах мозга двух изображений, приходящих от правого и левого глаз. Для того чтобы такое слияние произошло, оба глаза должны смотреть на один предмет, что достигается путем поворота глаз или, как говорят специалисты, путем конвергенции глаз. Именно конвергенция не всегда срабатывает при зрительном восприятии агрессивного поля. К примеру, при рассматривании дома, на стене которого огромное число одинаковых окон, нередко возникает необычная ситуация: правый глаз смотрит на одно окно, левый — на другое, а в зрительных центрах мозга происходит слияние в единый зрительный образ — в одно единственное окно. В то же самое время зрительные центры мозга «знают», что глаза не конвергируют на одно окно, их зрительные оси находятся параллельно и по существу не должно было бы быть единого окна, а оно, вопреки всему, есть. Это происходит в считанные секунды и тем не менее для выяснения истинной ситуации мозг вынужден перебирать много вариантов.

В сетчатке глаза человека находятся фоторецепторы, которые срабатывают при включении и выключении света. Это так называемые on- и off-системы. При постоянном освещении с этих рецепторов идет слабый поток импульсов в центры мозга. Оn- и off-системы срабатывают также при пересечении границы — к примеру, бело-черной или черно-белой. В агрессивной среде on- и off-системы вынуждены работать в повышенном режиме. Например, при переводе взгляда с одного конца многоэтажного дома на другой глаза многократно пересекают белую стену и темное окно. Соответственно многократно срабатывают on- и off- системы, что создает большой поток сигналов с сетчатки глаза в зрительные центры мозга. Однако этот афферентный поток не несет большой информации, так как агрессивное поле ясно с первого взгляда в полном объеме.

В агрессивной видимой среде не могут полноценно работать и другие механизмы зрения: аккомодация, конвергенция, реакция зрачка, фузионный механизм.

Причины ухудшения визуальной среды города

Революционные взгляды в обществе. Конец XIX и начало ХХ веков характеризовались мощным революционным движением, охватившим всю Европу. Оно коснулось не только общественного уклада, но всех сторон жизни человека, в том числе и города. Известный французский архитектор Ле Корбюзье в 1930 г. провозгласил: «Революция в архитектуре уже свершилась, пришло время великих дел»

Быстрый рост городов. Характерной чертой общего развития второй половины ХХ в. явилась повсеместная урбанизация. Быстрый рост городов опережал творческий потенциал архитекторов, а в 30 % случаев строили люди без архитектурного образования. В такой ситуации было уже не до дворцов. Повсеместная нехватка жилья диктовала свои условия, снижала требования к архитектуре, потому что в большинстве случаев люди довольствовались тем, что есть. При этом строительная индустрия навязывала свои правила игры: строители часто отказывались от сложных проектов, требующих индивидуального подхода, и охотно брались за большие объемы работ с унифицированными конструкциями. Естественно, визуальная среда города в таких условиях не могла не пострадать, и она стремительно ухудшилась.

Быстрый рост строительной индустрии. Быстрый рост городов диктовал и быстрый рост производства строительных материалов. В конце 40-х годов прошлого века началось бурное увеличение числа автоматизированных производственный линий. Они позволили в огромных количествах выпускать строительные материалы: кирпич, блоки, плитки, стекло, изделия из металла и дерева. Одновременно появились новые материалы: профильный кирпич, шифер, ДСП, гофрированный металл, гофрированное и армированное стекло, дырчатые плиты, гипсокартон и т. п.

Художественная позиция архитекторов. Наш опыт дает нам право утверждать, что никто не мог бы заставить архитекторов строить так, как они строили, если бы это не соответствовало их художественной позиции. Долгое время архитекторы руководствовались "триадой Витрувия" — польза, прочность, красота (firmitas, utilitas, venustas). Однако уже во второй половине XIX в. ценность красоты становится необязательной.

Запоздалое появление видеоэкологии. Есть основания полагать, что столь масштабных ухудшений визуальной среды городов удалось бы избежать, если бы видеоэкология как наука заявила о себе раньше и вовремя указала на негативные последствия в формировании городской среды. Однако произошло явное отставание; индустриальное строительство зародилось в начале ХХ в., а видеоэкология появилась ближе к концу века (Филин, 1989). Следовательно, длительное время архитекторам никто не препятствовал в реализации их планов. Вопрос о закономерностях зрительного восприятия в большинстве случаев не возникал должным образом. Оперируя нередко только эстетическими критериями, которыми в силу их субъективности можно было легче манипулировать, создатели нового проекта добивались реализации своего детища

Социальные последствия противоестественной визуальной среды города