Вивчення можливостей застосування сучасних засобів дизайну архітектурного середовища для проектування центрального громадського простору міста на прикладі м. Львова

Поряд з традиційними напрямками архітектури в наш час набирають розвитку і більш футуристичні втілення в архітектурі таких прогресивних наукових концепцій, як аркологія та біоніка. Аркологія – архітектурна концепція, що враховує екологічні фактори при проектуванні середовищ існування людини. В більш вузькому сенсі під аркологією розуміють ідею про те, що шляхом спорудження великих, добре спланованих багаторівневих конструкцій, які називаються гіперструктурами і вміщують в себе населення цілого міста, можна зменшити негативний вплив поселень на оточуюче середовище. Біоніка – загальнонаукова концепція відношення до природних форм і конструкцій як до ідеальних, а до самої природи – як до геніального творця та прикладу для наслідування. Біоніка не просто досліджує живу природу, як це робить фізика,хімія, біологія і т.д., а на основі вивчення закономірностей природи івикористання досягнень інших галузей знань створює по образу при-

роди нові конструкції та споруди в цілому, які безпосередньо не існу-

ють в природі.

Предметом біоніки є дослідження структури і функціонування біологічних об’єктів різної складності – від клітин до живих організмів і їхніх популяцій з метою створення нових, технічних пристроїв і синтезу біотехнічних комплексів, що оптимально використовують властивості біологічних і технічних елементів, об’єднаних у єдину функціонально-просторову організацію – урбосистему.

Тому таким є трактування проблем архітектурної біоніки, з одного боку, як науково усвідомлене і цілеспрямоване звернення архітекторів і інженерів до законів живої природи, а з другого – об’єктивна тенденція приросту архітектури в складну систему з багатьма рисами, властивими формуванню системи живої природи.

До елементів архітектурної біоніки належать біонічна структура та біонічна урбаністика.

Біонічна урбаністика є самостійною ланкою архітектурної біоніки, оскільки вона оперує проблемами використання закономірностей живої природи на тлі містобудування та більш широких областях територіально-просторового та інженерно-технічного освоєння світу.

Біонічна структура є специфічною ланкою організації функціональних шляхів та систем зв’язку в архітектурі теперішнього та майбутнього за образом живих організмів.

Виникнення біоніки – один з найбільш яскравих проявів загальної тенденції розвитку наукових досліджень, характерних для другої половини минулого сторіччя; поряд з тривалою диференціацією наук почалася їхня інтеграція, взаємне проникнення і, нарешті, злиття й об’єднання.

Для біонічного підходу характерне дослідження саме тих особливостей будівлі і функціонування живого організму, що необхідні і достатні для рішення конкретних задач синтезу систем визначеного призначення. Сучасна біоніка категорично відкинула принцип сліпого копіювання, некритичного відтворення живої природи в технічних аналогах і прийняла метод функціонального моделювання, що базується на вимогах ізоморфізму технічних систем їх біологічним прототипам.

Тому таким є трактування проблем архітектурної біоніки, з одного боку, як науково усвідомлене і цілеспрямоване звернення архітекторів та інженерів до законів живої природи, а з другого – об’єктивна тенденція приросту архітектури в складну систему з багатьма рисами, властивими формуванню системи живої природи.

Серед синтетичних міждисциплінарних наук біоніка займає особливе місце, оскільки її методологія охоплює співробітництво вчених біологічних і технічних наук для вирішення принципово нових біотехнічних систем.

 

В архітектурі біоніка та аркологія отримали велике розповсюдження в найсучасніших проектах, вирішуючи урбаністичні проблеми сучасних міст. Згідно до сучасних тенденцій, ці концепції є майбутнім архітектури та містобудування у всьому світі.

Саме ці тенденції сучасної архітектурної біоніки були використані для проектування нової транспортної структури, як на рівні урбодизайну, так і на рівні розробки конструктивних елементів. Аналогом було обрано ролинний мікрокаркас (структура листка) та адаптовано його до містобудівної ситуації, на прикладі м. Львова. Нова транспортна структура створена на основі прожилок листка, завдяки чому перевезення пасажирів повинно відбуватися постійно та безперебійно

Перш за все сучасні засоби дизайну можна застосовувати для оновлення транспортної системи м. Львова. Транспортна система потребує нових рішень для розв’язання проблем, що є сьогодні в місті. Міський транспорт за останні півтораста років заволодів містом, форма якого була вироблена пішоходами для власних потреб, транспорт змінив уявлення щодо міського простору.

Хороша транспортна система має на меті скорочення непотрібних переміщень і повинна забезпечити різноманіття швидкостей і режимів переміщення, щоб відповісти розмаїттю людських потреб. Така система можлива тільки в тому випадку, якщо буде поставлений бар'єр процесу розповзання плями міської забудови. Таке розповзання міста неминуче веде в глухий кут. Оскільки, не рости місто не може і всі спроби штучно припинити його зростання безуспішні, необхідно структурувати систему міста. Говорячи про структурування, мається на увазі така система дій, яка гарантує збереження основних цінностей традиційного міста

Говорити про транспорт в місті як про щось окреме від міста вже не можна: транспортна інфраструктура - це органічний компонент самого міста. Потрібно знайти оптимальні підоди до проектування транспортної системи міста,що дасть змогу вирішити низку містобудівних проблем.

Для модернізації транспортної системи потрібно розглянути монорейку та міжливості її застосування у проектуванні міського середовища. Проаналізувати переваги та недоліки цього виду транспорту.

Монорейка - різновид рейкового транспорту. Хоча формально під виразом монорейка розуміється рейковий транспорт в якій використовується одна несуча рейка. В існуючій практиці під монорейкою розуміють різні форми позашляхового транспорту де рейки, як такої, може і не бути взагалі. Як правило, монорейкою називається будь-яка форма естакадного транспорту де підвіска виконана нетрадиційним способом - тобто без двох несучих рейок.

Історія монорейки:

Насправді монорейку винайшли досить давно. Перший проект монорейки на теренах радянського союзу - аеропоїзд Вальднер. Початок цього проекту було блискучим. У 1933 році механік - моторист С.С. Вальднер подав заявку на конструкцію надшвидкісного аеропоїзда, яка відразу стала справжньою сенсацією. У тому ж 1933 році з'явилася експериментальна модель завдовжки 2,5 метра, Що іздила на півкілометровій дослідній трасі в Парку культури і відпочинку ім. А.М. Горького.

Результати випробувань виявилися вражаючими. Зокрема, з'ясувалася, що система дуже стійка до снігопадів, вона продовжувала працювати навіть тоді, коли в Москві через замети зупинялися трамваї. У 1934-1935 році на станції Северянин була споруджена дослідна ділянка естакади в натуральну величину.

До цього часу стійкість монорейки була досягнута за рахунок того, що він прямував рейками, розташованими по трикутнику - два вгорі, один знизу. Правда, естакада при цьому виходила занадто дорогою і громіздкою. І от саме російський механік Вальднер і вирішив цю проблему - він перевернув трикутник з рейок вершиною вгору і "осідлав" його двофюзеляжним екіпажем, центр ваги якого розташовувався нижче вершини.

У 1952-1964 роках в зарубіжних країнах пройшла хвиля експериментів з монорейковими дорогами на обрезинених колесах, як спроби створити більш безшумну і дешеву альтернативу системам трамвая і естакадного метро. (Рис. 2.3.1.)

Рис.2.3.1. Метрополітен на шинному ході. В Сапоро. Японія,

Перша пасажирська монорейка в світі була відкрита 25 червня 1825р. Після цього, протягом приблизно півстоліття, нічого нового в області конструювання монорейки не відбувалося. Спроби створити працездатну монорейку, тепер вже на паровій тязі, поновилися в кінці XIX століття. Відомо, що в 1872 році на політехнічній виставці в Москві демонстрували ділянку монорейкової дороги конструкції інженера Лярского. У 1876 році парова монорейка демонструвалася на виставці Centennial Exposition в США. Довжина траси монорейки становила 170 ярдів (близько 150 м). У 1872 році монорейка на кабельній тязі демонструвався в Ліоні, в 1891 році в Сент-Луїсі демонструвалася монорейка з вагонами на кшталт трамвайних. У той же час створення діючої, працездатної монорейки виявилося набагато складнішою справою. У XIX столітті було створено величезну кількість конструкцій монорейки, але більшість з них так і залишилися на папері, а ті, які були реалізовані, не відрізнялися довголіттям. У 1878 році почала діяти парова монорейка, що з'єднувала Брадфорд і Гілмор (Пенсільванія). Її довжина становила 6,4 км. Ця монорейка створювалася для перевезень промислового обладнання, але вона також перевозила пасажирів. Брадфордску монорейку закрили після серйозної катастрофи 27 січня 1879, коли загинув машиніст монорейки і три його пасажири. З розвитком електротехніки на монорейках стали використовувати електричний привід. Одна з перших електричних монорейкових доріг, відома як Enos Electric Railway, була побудована в 1887 році в Грінвіль, Нью-Джерсі. Як вже було зазначено вище, не дивлячись на активні пошуки, створити монорейку, здатну бути повноцінним транспортним засобом, в XIX столітті так і не вдалося. Єдина успішна монорейка тієї епохи - побудована в Ірландії в 1888 році монорейка, що з'єднувала Баллібуніон і Лістоуел. Вона проіснувала до 1924 року. Однак поширення ця конструкція не отримала.

Перші монорейки на кінній тязі були підвісними. Парові монорейки мали своєрідну напівпідвісну конструкцію: склад спирався на несучу рейку, стабільність забезпечувалася бічними направляючими рейками. З появою електричних монорейок знову стала використовуватися підвісна компоновка.
У кінці XIX століття з'явилися опорні монорейки. У 1886 році в США була побудована дослідна монорейка такого типу, Meigs Monorail, але в ті часи поширення така конструкція не отримала.

Рис.2.3.2. Одна з перших опорних монорейок «Бойес»

Переваги
• Основна перевага монорейкової дороги полягає в тому, що вона, як і метрополітен, не займає місце на перевантажених магістралях міста, але, на відміну від метро, набагато дешевша в будівництві.
• Монорейковий рухомий склад може долати більш круті вертикальні ухили в порівнянні з будь-яким двурейковим транспортом.
• Швидкість, що розвивається монорейкою, в теорії може значно перевищувати швидкість традиційних рейкових транспортних засобів.

•Ймовірність зіткнення з іншими об'єктами дорожнього руху мізерно мала.

• Кліматична стійкість
Недоліки
• На практиці монорейковий транспорт часто рухається з низькою швидкістю, а монорейкові дороги не можуть впоратися з великими пасажиропотоками.
• Монорейкові дороги майже ніде не стандартизовані. Винятком є Японія.
• Монорейкова стрілка - складне громіздке спорудження, час переведення монорельсової стрілки - 30 с, на відміну від звичайних стрілок, які переводяться за частку секунди.
• Існує потенційна небезпека падіння вагонів з великої висоти (у порівнянні з трамваєм), особливо у підвісних поїздів.
• Рейка приймає на себе потужні крутильні напруги. На підвісній - не тільки рейок, але і конструкції вагона.
• На підвісній монорейці виникає хитання.
• Утримання монорейкової лінії дорожче, ніж лінії будь-якого іншого громадського транспорту.

Станом на початок 2007 року кількість монорейок, що виконують функції громадського транспорту невелика. У Європі є всього три таких монорейки, у Вупперталі, Дортмунді і Москві. Їх загальна протяжність становить 21 км. У Дюссельдорфі діє монорейка, що зв'язує аеропорт і залізничну станцію (2,5 км). У Північній Америці є три таких монорейки: у Сіетлі, Джексонвілі і Лас-Вегасі. Їх загальна довжина - 14,8 км. У майбутньому планується розширення монорейки в Лас-Вегасі. Найдовший монорейка Північної Америки розташована в Діснейленді у Флориді. Протяжність її траси - 23,6 км. В Австралії діє одна монорейка. Ця монорейка, розташований в Сіднеї, має довжину в 3,6 км.

Зовсім інша ситуація спостерігається в Азії. Тут монорейка розглядається як перспективний вид транспорту, будуються нові системи. Найбільше монорейок в Японії. (Рис.2.3.3.,Рис.2.3.4. Рис.2.3.5.)Тут монорейки діють у восьми містах.

Рис.2.3.3.Shōnan Monorail неподалік залізнодорожньої станції Ōfuna.

Найбільша монорейкова система є в Осаці, її довжина - 23,8 км.

Рис.2.3.4. Монорейка в токіо.

Загальна ж протяжність японських монорейок - 102 км. Деякі з японських монорейок за своїм пасажиропотоком відповідають

Метрополітену

Рис.2.3.5.Chiba Urban Monorail

Наприклад монорейка у Вупперталі (земля Північний Рейн-Вестфалія, Німеччина) існує вже понад сто років.(Рис 2.3.6.)

 

Рис 2.3.6. Монорейка в Вуперталі

Незважаючи на це Вуппертальська монорейка - одна з самих надійних та безпечних транспортних засобів в світі. Вуппертальську монорейку зазвичай називають Schwebebahn, офіційна ж її назва куди довша: Einschienige Hängebahn System Eugen Langen (монорейкова підвісна система Ойгена Ланге). Спроектував дорогу інженер Ланген, який в 1890-і роки збудував у Дрездені унікальний підвісний фунікулер, а в 1880-х - першу німецьку підвісну монорейку в Кельні. Будівництво, за яким спостерігав імперський інспектор Вільгельм Фельдман, тривало три роки. Монорейка обійшлася в 16 мільйонів марок - стільки ж коштував броненосний крейсер Friedrich Carl. 24 жовтня 1900 сам кайзер Вільгельм II зробив пробну поїздку в підвісному вагоні.
Дорога відкрилася в наступному році - 1 березня прийняла пасажирів перша черга, Клузо - Зоопарк, 24 травня - західна гілка до Фовінкеля. Східна гілка, до Оберармена, відкрилася тільки 27 червня 1903 року. Під час Другої Світової війни монорейка отримала серйозні пошкодження, але була швидко відновлена і працювл вже в 1946 році. Schwebebahn - це 20 станцій. Подорож від Оберармена до Фовінкеля триває близько півгодини і проходить на висоті 8-10 м. Рухомий склад - 27 вагонів, побудованих в 70-і роки. Імператорський вагон зразка 1900 року збережено і в особливо урочистих випадках виходить на лінію. (Рис 2.3.7., Рис. 2.3.8)

Рис 2.3.7. Монорейка в Вуперталі. Старий вигляд.

Рис. 2.3.8. Монорейка в Вуперталі. Старий вигляд.

Лише один раз, причому порівняно недавно - 12 квітня 1999 року - відбулася аварія зі смертельним випадком. Але винні в цій аварії не конструктивні особливості дороги або вагонів, а робітники, які забули прибрати з рейки черевик після нічної профілактики. Крім того система монорейки як показує досвід стійка до снігопадів. Щодо швидкості монорейки існують два міфи. Футуристи зазвичай зображують монорейку як високошвидкісний транспорт, скептики ж вказують, що у більшості діючих систем швидкість не перевищує 100 км / год. Насправді максимальна швидкість залежить від системи монорейки. Так, у 20-х роках в Англії на дослідній ділянці монорейки за системою Бенні (Bennie) була досягнута швидкість 240 км / год, тобто більше, ніж у вітчизняного електропоїзда ЕР200.

Існує досвід проектування маломісних монорейок (Рис. 2.3.9.), а також експериментальних моделей.(Рис. 2.3.10.)

Рис. 2.3.9.Маломісні монорейки.

Рис. 2.3.10.Експериментальна монорейка

Також розширення міста можна зупинити шляхом спорудження великих, добре спланованих багаторівневих та поліфункціональних структур, куди можуть бути перенесені другорядні функції із центральної частини(офіси, державні установи, та ін.) зарахунок чого можна:

· зменшити негативний вплив на оточуюче середовище (задяки збільшенню щільності забудови в центральній частині можна обмежити розповзання плями міської забудови);

· розвантажити транспортну систему (не потрібно здійснювати лишніх пересувань через центральну частину, так як більшість установ може знаходитись в межах пішохідної досяжності);

· покращити орієнтацію в міському середовищі (підняття природних домінант)

· звільнення центральної частини для розвитку актуальних фунцій (об’єкти туристичної інфраструктури, заклади торгівлі, харчування та проведення дозвілля

Засоби проектування середовища повинні мати, також, чітке екологічне спрямування:

· переробка відходів (Рис 2.3.11)

· використання сонячної енергії(Рис 2.3.12)

· використання вітрової енергії(Рис 2.3.13.)

· вертикальних садів, городів та ферм(Рис 2.3.14.)

· переробки органічних відходів(Рис 2.3.15.)

· заощадження дощової води (Рис 2.3.16.)

· використання геотермальної енергії (Рис 2.3.17.)

Рис 2.3.11

Рис Рис 2.3.12

Рис 2.3.13.

Рис 2.3.14.

Рис2.3.15

Рис 2.3.16.

 

 

Рис 2.3.17.

Для застосування екологічних засобів дизайну середовища актуально використовувати:

· Дахи, так як вони займають велику площу, особливо у найстарішій частині міста, і можуть використовуватися для встановлення сонячних панелей та збору дощової води, збільшення площі озеленення.

· Пагорби можуть бути використані для геліоустановок.

· Біогазові установки для переробки органічних відходів, також повинна буту чітко організована система сортуванн та переробки сміття.

Отже, проектування центрального громадського простору міста на прикладі м. Львова повинно ґрунтуватися на сучасних підходах до проектування міських систем(напр. біонічна урбаністика) використання сучасних засобів дизайну,що ґрунтуються на досягненнях техніки (напр. монорейка) та та мають екологічне спрямування.

РОЗДІЛ 3