Структурность архитектурной формы

Если форма - это некоторый общий способ существования объекта, то под структурами могут пониматься принципы строения, способы связи, организация определенных групп элементов и отношений этого объекта. Важнейшим условием существования композиции является ее целостность, единство, обеспечиваемые строгой соподчиненностью всех частей. Таким образом: целостность при создании формы — это цель, а структура - способ ее достижения.

Структурность архитектурной композиции свойственна и функциональной, и тектонической, и гармонической организациям формы. Можно выделить в любой архитектурной форме структуры пространства, строительных конструкций, ритмов, светотеневых отношений, масштабов, движений и т.д.

В планировке городов основа структурности - четкая «решетка» транспортной системы, высотные ориентиры города, визуальная отчетливость крупномасштабных общественных центров и жилой застройки.

Структурность сооружений проявляется в расчлененности их на функциональные элементы и в четкой пространственной связи этих элементов. Отдельные структуры проявляются в архитектурной форме весьма наглядно. Например, различные модульные членения пространства, образующие основу плана, активное вычленение локальных пространств из целого и приемы сочетания их между собой, пространственно-временная связь между элементами композиции

(система доминант, открытые перспективы, визуальные точки восприятия и т.д.) [50, 67, 68].

Стройность архитектурной системы становится неотъемлемой частью художественного образа. Четкая дифференциация и соподчиненность элементов - основа художественной выразительности. Требования структуризации архитектурно-композиционных идей совершенно не ограничивают творческих возможностей. В любой архитектурной композиции, в том числе и свободной, можно найти своеобразный структурный каркас или решетку [47, 60].

Упорядоченность и закономерность предполагают использование простых форм, геометрические свойства которых позволяют судить о ясном характере линий, выражающих контур границ. Умение выражать сложные отношения в виде простых - необходимое условие для создания форм, реализуемых как архитектурные объекты. В архитектурном композиционном моделировании со словами «понять форму» связана ясность формы как геометрической фигуры. Сделать форму понятной -значит охватить непонятную форму понятной (вписать в ее границы или описать вокруг нее). В процессе поиска такой формы среди большого количества вспомогательных линий происходит отбор структурных линий для обозначения реальных границ (рис. 28).

Геометрические* системы образуются из прямоугольников, треугольников, круга(полукруга) — в плоскости и в объеме - из куба, шара, цилиндра, конуса, пирамиды, полусферы, призмы, полуцилиндра. Производные из них - плита, высокий параллелепипед. В объеме основные формы используются с вертикальной и невертикальной образующей (вертикальное направление - основное). Названные фигуры — результат длительного развития. Это прототипы стоечно-балочной системы, купола и шатра. «Ящик», «купол» и «шатер» были готовыми элементами, формирующими любую функциональную программу, а не только конструктивными производными. При сочетании простых основных форм можно получить структурированное пространство и связать его с целым рядом функциональных аспектов [42].

Основой структурной упорядоченности архитектурной композиции чаще всего выступает модульная сетка или решетка (плоская сетка, трехмерная сетка, пространственная решетка). Типология решеток строится по принципу их использования. Композиционная решетка -основа чертежа, конструктивная - распределение нагрузок, функциональная - организация и использование пространства.

В архитектурном формообразовании используются некоторые типы решеток. Модульные решетки построены на простой комбинаторике базового элемента, в качестве которого может быть любая простая либо усложненная форма. Образованные из двух или более модульных решеток путем наложения, сдвига, поворота или усложнения части базовых элементов - комбинированные решетки. Полученные закономерным или свободным комбинированием простых решеток или их элементов - квазимодульные. Сетки, составленные из параллельных линий с одинаковыми или разными шагами без перпендикулярных составляющих - вырожденные [47, 60] (рис. 29).

Ритм, пропорция, подобие, соразмерность - понятия, без которых невозможен процесс создания систем структурирования, объединяются более широким понятием симметрии. Симметрию можно рассматривать как смысловую целостность фундаментальных представлений профессии. Наиболее общий смысл симметрии в архитектуре - это разработка вариантов на фоне некоторых постоянных условий (инвариантов). Симметрия может предложить или простейший порядок, или тему сложного порядка, полную фантазии и экспрессии. Она лишь инструмент в руках мастера.

Вращения, сдвиги, переносы, отражения и другие преобразования симметрии создают не только статические орнаментальные построения, но и с их помощью появляется «движущаяся» графика или мнимый объем. В качестве примеров можно привести графические композиции М. Эшера и В. Вазарелли.

У Эшера картины строятся, как правило, с помощью приема поворотной симметрии или симметрии отражения. Визуальное пространство трансформируется из одной формы в другую, в иной для зрителя ракурс восприятия.

Своими композициями Вазарелли также добивается мнимого разрушения плоскости. Его графические опыты примыкают к научной оптике. В работах отражены также абстрактные оппозиции, которые характерны для сюжетов современного орнамента: покой — движение, порядок — беспорядок, устойчивость - неустойчивость, целостность — фрагментарность и т.д.

Яков Чернихов, будучи педагогом архитектурного вуза, видел достоинства орнаментальных упражнений в том, что они развивают фантазию и воображение. «Я позволю себе утверждать, что только

средства отвлеченных построений, расположенные в рациональном и систематическом порядке, могут дать положительный результат при изучении архитектуры» [56] (рис. 30).

Современный французский архитектор и математик Ж. Зейтун считает орнаментальные построения методом упорядочения архитектурного проектирования. Проектное изображение предстает как знаковая система, которая может быть интерпретирована [30].

Орнаментальная симметрия - это не только геометрические преобразования. Франк Ллойд Райт определяет интегральный орнамент как «выявление абстрактной логики структуры как таковой» [56].

Простейший орнамент - это сетка из параллелограммов. В сложных орнаментах всегда можно найти сетку, узлы которой составляют определенную систему одинаковых точек. Различают пять систем точек и узлов, которые могут лежать в основе композиции орнамента (они отличаются друг от друга симметрией и параметрами): квадратная, прямоугольная, правильная треугольная, ромбическая, косая параллелограмматическая. В случае трехмерного пространства из пяти систем точек и узлов можно выделить решетки Бравэ. Их можно представить как систему равных параллелепипедов, заполняющих пространство без Допусков и смежных между собой по целым граням. Возможен вариант пространственной решетки, состоящей из точек-вершин этих параллелепипедов. Трехмерное пространство решает задачу плотной упаковки тех или иных фигур по аналогии с укладкой строительных блоков различной конфигурации [11, 56].

Общенаучная категория симметрии сетчатых орнаментов и плотных упаковок имеет широкое профессиональное освоение, являясь структурной опорой композиции. Ортогональность линий решетки соответствует сеткам фасадов или традиционному осевому построению сооружения. Трехмерные решетки имеют прямое отношение к объемному проектированию.

Прикладная геометрия служит посредником между* природой и архитектурой. Для живой природы характерно динамическое начало структурной трансформации. Она дает образцы форм и способов обратимых преобразований, основанных на отражении, переносе, вращении и их комбинациях. Варьирование ограниченного числа стандартных элементов, структурность и непрерывность трансформируемой поверхности являются основными условиями

6 1

возникновения в природе многообразия форм. На уровне элементарных форм язык архитектуры сходен с языком природы. Исследования природных форм направлены на выявление закономерностей образования структуры биологических форм и определения способов их геометрического моделирования с архитектурных позиций.

Построение объемных структурных форм со складчатой поверхностью - это преобразование плоскости с заранее сделанной разбивкой на жесткие первоначальные элементы, соединенные шарнирно. Трансформация в оболочки имеет геометрический эквивалент в понятиях параллельного переноса, поворота и отражения. Для складчатых структур характерна связь элементов симметрии с конфигурацией плоских начальных фигур, что обуславливает их пространственное положение в процессе трансформации. Сводчатые куполообразные оболочки формируются с помощью центрально-осевой поворотной симметрии [30, 31] (рис. 31).

Структурный подход позволяет выявить взаимосвязи различных сторон формообразования. Традиционные структуры имеют большое значение в формировании образа. Они позволяют неосознанно соотнести архитектурную форму с общекультурным, региональным или национальным содержанием. Это могут быть традиционные сочетания геометрических фигур, характерных ритмов, числовых принципов построения формы, принципов группировки элементов, а также особенности членения фасадов, смысловые и геометрические центры, пространственные оси, направления формообразующих линий и т.д. Они проявляются в новых архитектурных формах как активные носители традиций, ассоциируются при восприятии с образами исторической архитектуры. Общие метроритмические структуры организуют самостоятельные знаковые системы архитектурной формы. Устойчивая семантика архитектурных элементов приобретает изобразительные и эмоциональные качества (рис. 32).

2.3. Тектонические вопросы композиционного моделирования

Архитектурная форма как материальное воплощение художественного замысла создается на основе определенной конструктивной системы, которая организует конкретный строительный материал. Понятие «тектоника» характеризует именно эту триаду:

архитектурная форма, конструктивная система, материал, являющуюся основой архитектурно-композиционной организованности.

Не сама по себе конструктивная система интересует архитектора, а ее как бы визуальная сторона, участие в раскрытии эстетической идеи. В процессе проектно-композиционного моделирования архитектор находит для данной концептуальной формы соответствующее художественно-выразительное тектоническое решение. Проблема сводится к тому, чтобы избрать соответствующий способ ограждения и перекрытия пространства. Подобрав закономерное и выразительное сочетание элементов (несущих, несомых, горизонтальных, вертикальных), автор выявляет их формообразующие качества. Это реализуется через такие понятия, как силовое взаимодействие, распределение нагрузок (сжатие, растяжение, изгиб и т.д.). Тактичное подчеркивание, выделение, акцентирование отдельных зон создает наглядную картину необходимого композиционного решения. Организованная в соответствии с конкретным содержанием конструктивная структура приобретает художественные качества при помощи средств гармонизации и пластики, усиливающих выразительность архитектурной формы. Пластическая обработка является завершающим этапом моделирования композиции сооружения [36, 50] (рис. 33, 34).

Тектоникой считается художественное осмысление действия механических сил в конструктивной форме. Именно «художественное осмысление конструкции» переводит ее на уровень композиции, в сферу художественного творчества. Конструкция, создаваемая не по тектоническому принципу, не может перерасти в композицию.

Тектоническая выразительность основывается на устойчивости, как наиболее характерной форме организации искусственной среды в условиях естественной силы гравитации. Соответствие формы внешним воздействиям - один из важнейших законов природы. Многие природные формы, которые в процессе эволюции приспособились к внешним условиям, могут служить прототипом для строительных конструкций.

В архитектурном произведении необходимо выделить несущие, несомые, декоративные элементы и ограждающие, которые только ограничивают объем. Понимание принципа работы каждого элемента, знание характера и силы, возникающих в материале напряжений позволяют запроектировать конструкцию согласно требованиям

тектоники. Выбор того или иного конструктивного решения, соответствующий содержанию архитектурной формы, обуславливается еще и размерами объемов, возможностью устройства внутренних опор, нагрузками на перекрытия, наличием строительной базы и другими факторами.

«Важная особенность тектонической формы — это ее независимость, от каких бы то ни было направлений и течений в архитектуре» (К.Зигель) [31].

Гинзбург М.Я. выделил три вида тектонических характеристик: тектонические свойства конструктивных схем; тектоническая характеристика материала; тектоника архитектурно-пространственного комплекса. Художественному осмыслению должны подвергаться не только сложившиеся конструктивные схемы, но и процессы, на основании которых эти схемы компонуются. Тектоника используется как организационный механизм, регулирующий формирование пространственной архитектурной среды [59].

Анализируя все аспекты понятия тектоника, Ю.П.Волчок предлагает рассматривать его как профессиональный способ пространственного мышления и деятельности в материале, сочетающий равнозначно художественные условия и технологические требования формообразования [36].

Тектоника стала основой современного архитектурного языка, а не только оценочным понятием, критерием качества. Тектонизация - более общее формообразующее влияние техники на архитектуру. Технический прогресс принес новые материалы, новые конструкции, новые формы деятельности и взаимоотношений. Соответственно появились новые эстетические свойства, такие как легкость, прозрачность, большепролетность, динамичность, строгая геометричность, пластичность и др.

Современной архитектуре свойственна тенденция к легкости форм. Для выявления и подчеркивания необходимого впечатления легкости форм используются различные композиционные средства: толщина свода у светового фонаря, открытая легкая сетка конструктивных ребер, решетчатые, сетчатые и стержневые конструкции, остекление, уменьшение массы кверху с соответствующим характером пластики и фактуры, иллюзорное освобождение массы от действия сил гравитации и др. [31].

В современных условиях архитектор все меньше имеет дело непосредственно с материалом. Чаще он пользуется уже готовыми элементами конструктивных систем. Когда происходит участие архитектора как художника в аналитической разработке, начиная с уровня технологического формообразования, возникают неповторимые по яркости производимого впечатления архитектурные сооружения. К ним смело можно отнести произведения Сантьяго Калатравы, Френка Гери, Нормана Фостера и др. Содержательная, художественная, символическая интерпретация механических процессов, таких как сжатие, растяжение, изгиб, кручение и их силового взаимодействия с учетом материала, в котором они выполняются, может принести ощутимую пользу творческой практике.