Кандидат архитектуры структура архитектурного пространства

На правах рукописи

ШУБЕНКОВ Михаил Валерьевич кандидат архитектуры СТРУКТУРА АРХИТЕКТУРНОГО ПРОСТРАНСТВА Специальность 18.00.01 – Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора архитектуры Москва – 2006 2 Диссертация выполнена на кафедре «Градостроительство» Московского архитектурного института (Государственной академии)

Официальные оппоненты:

Доктор архитектуры, член-корреспондент РААСН Г.В. ЕСАУЛОВ Доктор архитектуры, профессор К.В. КИЯНЕНКО Доктор искусствоведения, профессор В.Л. ГЛАЗЫЧЕВ

Ведущая организация:

Уральская архитектурно-художественная академия

Защита состоится «23» ноября 2006 г. в 12–00 часов на заседании Диссертационного совета Д212.124. Московского архитектурного института (Государственной академии) по адресу: 107031, Москва, ул. Рождественка, д. 11, зал Ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского архитектурного института (Государственной академии)

Автореферат разослан «20» октября 2006 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета М.Н. ИМАНОВ Актуальность исследования Архитектура охватывает область материальной культуры, связанную с формированием искусственной среды. Одной из наиболее существенных функций архитектуры является реализации различных форм человеческой деятельности. Для этого архитекторы создают искусственные пространства и расчленяют их на части. «Все искусство и умение строить, – писал Леон Баттиста Альберти, – состоит в членении». В данной работе мы и будем рассматривать закономерности этого членения.

Традиционно решением задач формирования материальной среды занимается «строительная наук

а» во всем разнообразии своей деятельности.

Но для того, чтобы дать задание строителю, необходима предварительная работа архитектора. Недостаточно создать концепцию эстетического образа объекта, информацию о применяемых строительных материалах, технологиях возведения здания и конструктивных приемах, обеспечивающих прочность и устойчивость строений. Необходимо эти строения (здания, комплексы, города) предварительно спроектировать как целое, а затем расчленить на составляющие, оснастив эти составляющие проемами, коридорами, лестницами, открытыми и изолированными пространствами и т.д. Архитекторы в своей профессиональной деятельности основную часть времени затрачивают на решение именно этих задач, действуя, главным образом, интуитивно, руководствуясь личным опытом и традиционными приемами, складывающимися тысячелетиями. Пришло время обобщить эти приемы в новых условиях развития профессии.

Исследования в области проектирования объектов архитектуры и дизайна, проведенные в России и за рубежом за последние тридцать лет1, показывают, что сложилась некая теоретическая основа, касающаяся принципов расчленения и взаимодействия пространств искусственно создаваемого окружения. Однако полноценной теории, изучающей механизмы членения пространств, все еще не существует. Особенно ценна разработка теории членения пространства при переходе от традиционных методов проектирования к компьютерным. Наблюдаемые сегодня изменения в профессиональной сфере убеждают, что в ближайшем будущем именно компьютерные технологии проектирования станут основой архитектурной деятельности. Исследованию основ теории членения пространства и посвящена данная работа. В этом заключается ее актуальность.

Объектом исследования являются антропогенная среда и законы ее архитектурно-пространственного построения.

Предмет исследования – структурные закономерности пространственного формообразования архитектурных объектов, Исследования подобного рода не ограничиваются пространством. получившие распространение в области физических наук, в языкознании, музыке, экономике, психологии, социологии, географии и др. Их развитие была основана на развитии идей структурализма, определивших рождение кибернетики и генетики, и появлении цифровых полупроводниковых технологий.

определяющие их целостность и возможность существования в качестве архитектурно-пространственных систем.

Цель – обоснование нового направления архитектурно-теоретических исследований структурных закономерностей, определяющих пространственное построение архитектурных объектов.

Гипотеза – предположение существования общих принципов структурной организации пространственной формы архитектурных объектов как системы дискретных пространственных элементов, соединенных по определенным правилам. Эти принципы можно развернуть в систему правил конструирования формы и отобразить в образах геометрии и топологии, что открывает доступ к компьютерным возможностям формообразования.

Допускается возможность существования такого вида структур, которые, при неограниченном разнообразии вероятностных конфигураций, составлены из минимума элементарных составляющих.

Сформулированные цель и гипотеза определяют задачи исследования:

1) выявление физических принципов построения пространственной формы архитектурных объектов;

2) определение методов изучения физического строения пространственной формы архитектурных объектов;

3) анализ геометрических условий пространственного формообразования архитектурных объектов с целью определения механизмов их проявления;

4) исследование понятия пространственной связанности в ее взаимосвязи со структурной организацией архитектурных объектов;

5) выявление геометрических и структурно-топологических закономерностей пространственного построения архитектурных объектов;

6) рассмотрение возможностей параметрического описания геометрических и топологических свойств пространственной формы архитектурных объектов в условиях внедрения в архитектурную деятельность компьютерных технологий;

7) определение основных направлений применения структурных закономерностей строения архитектурного пространства при обучении основам архитектурной деятельности и в практическом проектировании.

Методологической базой исследования послужили работы в области языкознания (Ф. Де Соссюра, В.Я. Проппа), современной архитектурной теории (И.Г. Лежавы, И.Ш. Шевелева, В.Л. Глазычева, Ф. Стидмана, Л.

Марча), современных методов компьютерного проектирования (Дж.

Фрейзера, В. Митчелла).

Исследовательский подход определяется системно-структурным анализом пространственного строения архитектурных объектов с учетом взаимодействия элементов, составляющих объект. При этом сам архитектурный объект рассматривается как целостное образование.

Логика изложения данного исследования основана на методах изучения закономерностей естественного строя архитектурных объектов и использования синергетических методов исследования такого рода моделей.

В диссертации показано, что архитектурных объект, сведенный к своей структурной сущности, может быть рационально понят с помощью законов структурализма.

Используемые методы исследования основаны на привлечении системно-структурного анализа, графоаналитического метода, методов формализации и моделирования, объединенных в рамках системно структурного подхода.

Основные положения работы выносятся на защиту и включают:

1) разработку принципов формализации и моделирования пространственного строения архитектурных объектов на основе вычленения в составе целостного пространственного образования его составных частей и определения условий их взаиморасположения и взаимосвязей;

2) выявление и исследование геометрических условий пространственно планировочного формообразования и структурно-топологических закономерностей циркуляционного взаимодействия пространственных составляющих в составе целостных архитектурных образований;

определение продуктивных методов геометрического и топологического анализа закономерностей пространственного строения объектов;

3) рассмотрение возможностей параметрического описания геометрических и структурно-топологических свойств пространственной формы архитектурных объектов;

4) формирование эвристической модели описания геометрического и структурно-топологического строения пространственной формы архитектурных объектов с целью использования выявленных закономерностей архитектурного формообразования при компьютерных методах решения задач архитектурного проектирования, обучении и прикладных исследованиях.

Изложенные положения позволяют считать данное исследование новым направлением в области архитектуры и градостроительства, которое может быть охарактеризовано как естественнонаучное изучение структурно геометрических и структурно-топологических закономерностей архитектурного формообразования.

Практическая значимость диссертации определяется новым подходом к изучению структуры пространственной формы архитектурных объектов, определением новых способов параметрического описания, моделирования, анализа и синтеза пространственного формообразования, а также в определении направлений применения современных компьютерных технологий в архитектурном проектировании и обучении.

Внедрение и апробация работы. Теоретические положения диссертации внедрены в ряд практических проектных работ. Отдельные положения вошли в программу обучения основам архитектурного проектирования, в курсовые и дипломные проекты студентов, магистерские и кандидатские диссертации, выполненные в Московском архитектурном институте.

Основные положения исследования были опубликованы в учебном пособии, ряде статей и изложены на конференциях, семинарах и научных совещаниях в Москве, Токио, Эссене, Брауншвейге, Стамбуле, Белостоке, внедрены в программы целевых научных исследований НИИТАГ РААСН по темам:

«Градостроительный потенциал» (2002–2005 гг.) и «Геометрические закономерности в архитектурном формообразовании» (2005–2006 гг.).

Границы исследования определены рассмотрением естественных (физических) характеристик строения пространственной формы архитектурных объектов и не касаются культурологических аспектов восприятия архитектуры.

Структура работы. Диссертация состоит из двух томов. Первый том включает текстовую часть диссертации и состоит из введения, трех глав, заключения, словаря терминов, списка используемой литературы. Второй том включает иллюстративную часть, состоящую из 36 таблиц.

Содержание работы В главе 1 «Представления о принципах построения архитектурных объектов» содержится попытка выявления основных закономерностей, определяющих условия существования архитектурных объектов, и антропометрических требований к ним, определяемых задачами ориентации в пространстве и особенностями человеческой жизнедеятельности. В связи с этим рассматриваются вопросы понимания сущности архитектуры как искусственной, определенным образом структурированной системы.

Естественные свойства архитектуры Для решения поставленных задач и достижения цели исследования необходимо предварительно уточнить основные свойства архитектуры как явления, связанного с жизнедеятельностью людей. Особенность изучения архитектуры заключается в двойственной природе ее существования как символической системы, обусловленной культурой, и как механизма утилитарного использования пространства. Эта двойственность сопряжена с уже сложившимися гуманитарным и естественнонаучным подходами к постижению сознания человека и окружающей действительности.

Противоречие гуманитарного и естественнонаучного сложилось в эпоху становления физики как точной науки измерения свойств вещества и определяет до сегодняшнего дня фундаментальное разграничение Мира и Человека, введенное Р. Декартом2. Сложившееся разделение было введено Р. Декарт первым сформулировал основы философии рационализма, ставшего базой для развития научного естествознания. Введенное им понятие дуализма «расчленило» Мир на противопоставление души и тела, чувства и знания.

искусственно и, очевидно, будет преодолено в будущем. Но сегодня разведение разных сущностей бытия предопределяет развитие современных наук и продуктивность исследовательских методов, основанных на разных подходах.

На пути создания новой концепции стоит проблема определения механизмов, которые обеспечивают условия реального существования архитектурных явлений3. Эта проблема присуща не только архитектуре, но и другим феноменам культуры: словесности, музыке, изобразительному искусству, дизайну. Они формируют духовный мир людей, но существуют в мире реальном и подчиняются его естественным законам. Пушкинский Сальери сформулировал эту проблему поэтически: «Звуки умертвив, музыку я разъял, как труп. Поверил азбукой гармонию». Другими словами, пытаясь анализировать наши духовные переживания по поводу воспринимаемого явления, мы, как правило, перестаем их испытывать, но взамен получаем объективное знание о причинах их возникновения4. С этим связан и существующий сегодня «методологический разрыв» между инженерными и общеархитектурными науками, следствием которого являются не только терминологические разногласия, но и неадекватное понимание предмета деятельности, задач, методов их решения и роли разных специалистов в общей для них сфере формирования искусственной среды обитания.

Исследование обозначенной выше области актуально для выявления закономерностей построения архитектурных объектов, которые обусловлены прежде всего общими законами природы и не зависят от воли людей. Эти закономерности, как правило, проявляются скрыто. Особенности их действия могут учитываться людьми неосознанно, через процедуры многочисленных проб и ошибок, через естественный отбор или «априорные» (унаследованные) знания. Такого рода закономерности могут учитываться вполне осознанно как накопленное и передаваемое опытное знание, и тогда они формулируются людьми в виде неких советов, правил, норм и канонов, определяющих «оптимальные» приемы организации их пространственного окружения. В каждом случае главными физическими характеристиками такой пространственной организации являются приемы членения общего пространства на части и организация пространственных перемещений.

Таким образом, основным вопросом исследования является выявление в архитектурных объектах, с одной стороны, их геометрических и структурно-пространственных свойств, которые приданы им в силу действия общих, не зависящих от людей, естественных законов существования материальных объектов в реальном пространстве и, с другой стороны, «Люди видят не вещи, а то, что они вообразили о них, приписывают им свою собственную сущность и не отличают предмет от своего представления о нем» – писал Л. Фейербах об отношени Человека к Миру.

В современной науке эту проблему наиболее продуктивно ставит синергетика, в рамках которой объединяются методы исследования строения живой и неживой природы, законов развития естественной природы и человеческой культуры. Синергетика определяется как новое междисциплинарное научное направление, основным предметом познания которого является самоорганизация системных образований как природного, так и антропогенного происхождения.

определение схем пространственной организации объектов архитектуры, обусловленных антропометрическими факторами социального бытия людей.

Поставленный вопрос определяет и основную проблему данной работы: в рамках традиционной архитектурной науки опирающейся, главным образом, на исторический и искусствоведческий методы, существует проблема объяснения явлений, которые сложились не только в рамках культуры, но и вне ее;

объяснения того, что обусловлено не только волей людей, но и общими физическими законами существования материальных объектов.

Приступив к изложению основ концепции, следует уточнить аспект рассмотрения объекта исследования. Мы еще раз оговариваем особые условия данного исследования, связанные с исключением из рассмотрения художественной, поэтической составляющей архитектуры, т.е. всего индивидуального, личностного, творческого, что связывает человека с тем, как он воспринимает (интерпретирует, переживает, постигает) архитектурное окружение. Наше допущение основано на том, что целью изучения является одно из наиболее малоизученных, но существенных, свойств архитектуры, а именно – закономерности членения пространства на составляющие, находящиеся друг с другом в определенного вида структурных отношениях и образующие системные целостности.

Среда обитания Следует обратить внимание на то, что наряду с искусственной средой человека существует искусственная среда, создаваемая животными, поскольку строительной деятельности человека предшествовала и сопутствовала обширная формотворческая деятельность других живых существ. Строительные формы животного мира весьма разнообразны. Птицы строят гнезда очень сложной конфигурации5, грызуны устраивают системы нор с тоннелями и камерами6, осьминоги и рыбы строят дома из камней для защиты своего потомства, муравьи, пчелы, термиты и другие коллективные насекомые возводят целые «города» с улицами двухстороннего движения, по сложности не уступающие человеческим. При этом любопытно, что по своей пространственной (пустотной) структуре сооружения животных мало отличаются от человеческих построек. В архитектуре людей, как и в «архитектуре» животных, заложены механизмы эволюционного выживания.

При этом сопоставление приемов построения сооружений, созданных человеком и животными, убеждает в наличии определенных общих принципов их пространственной организации. Так, исследования образцов искусственно созданных «оболочек-жилищ» в животном мире указывают на Птицы шалашники строит шалаши с внутренними подпорками, которые до недавнего времени считали детскими постройками. Оказалось, что это даже не гнезда, а «храмы любви» для привлечения самок (по данным Д. Аттенборо и П. Портогезе).

Организация лабиринтов нор имеет свои характерные особенности для разных видов животных и насекомых. Такие лабиринты предусматривают помещения для хранения запасов корма, места спячки, приема пищи, выведения потомства, туалеты.

инвариантность в организации их строения. Биологи, занимающиеся изучением живых организмов и их образа жизни, описывают и сопоставляют жилища животных по разным морфологическим признакам. Такого рода описания, сосредоточенные на особенностях строения жилищ, которые обеспечивают физическое выживание живых существ, представляют особый интерес 7.

Внимания заслуживает изучение большого наследия архаической архитектуры доисторических эпох. Стилистически эти сооружения существенно отличаются друг от друга, но в своей основе имеют лишь несколько стандартных схем пространственных решений, связанных с организацией пространств обитания людей. Наряду с этим постройки живых существ осуществляются по тем же пространственным законам, что и многие природные явления. Так, «центричные» структурные построения сходно проявляются в кругах на воде, в интерференционных кольцах, в годовых кольцах ствола дерева, в строении планетарной системы, в радиальной структуре улиц городов и даже в игрушке «матрешка». Линейные структуры повторяются в строении русла реки с притоками, в морозном узоре, в переплетениях ветвей растений, капиллярных системах, разломах земной коры, в иерархически организованных архитектурных объектах (жилище, дворцы, храмы, лабиринты). Очаговые (дискретные) структуры мы наблюдаем в организации островов, строении лишайников, звездном небе, пене, клеточном строении живой ткани, кристаллических образованиях, в системах расселения людей. Все это подтверждает идею существования некой универсальной пространственной геометрии, которой подчиняются многие происходящие в природе явления. При этом они связаны исключительно со структурой. Задачей данного исследования является изучение в границах области архитектуры такого рода природной пространственной геометрии и пространственных стереотипов, созданных человеком в виде искусственной среды обитания.

а) б) в) г) Рис. 1. Примеры естественных человеческих пространственных образований, демонстрирующих эволюционно сложившиеся структуры их построения: а – поселение в Алжире;

б – г. Лима (Перу);

в – г. Маракеш (Марокко);

г – поселение в Северном Камеруне.

Работы А.А. Богданова, А.А. Любищева, Д. Томпсона, Д. Аттенборо и др.

Еще раз следует подчеркнуть, что человек следует общим законам формирования материального окружения. Сопоставление «биологических» описаний строения «животных» построек с архитектурными сооружениями убеждает в наличии общих приемов их пространственной организации. Эти общие закономерности построения пространственных образований человеком и животными в настоящее время изучены очень мало8. Однако уже сейчас можно говорить о том, что основным пространственным свойством среды обитания является функция бытия пространственных вместилищ деятельности живых существ. В рамкой данной работы не ставится задача всестороннего выяснения всех явлений геометрического членения пространства в природных и искусственных образованиях – а внимание сосредоточено только на естественных законах пространственного строения архитектурных объектов.

Исторический опыт изучения проблемы В истории развития направления исследований, касающихся изучения основ пространственного строения архитектурных объектов, были предшественники и в России, и за рубежом. Обобщая опыт их исследований в работе выделены четыре основные этапа.

Первый этап представлен работами, появившимися в 1920-е годы в связи с ревизией всех традиционных ценностей и поиском принципиально новых принципов построения архитектуры. В России сложились наиболее передовые школы, в рамках которых велись поиски выявления основ пространственного построения архитектурных объектов. Основные доктрины новых архитектурных течений: рационализма (Н. Ладовский, В.

Кринский, Н. Докучаев) и конструктивизма (А. Веснин, М. Гинзбург9, Н.

Красильников) в СССР, теоретические обоснования своих творческих методов В. Гропиусом, Мис ван дер Роэ, Ле Корбюзье, Л. Саариненом, Ф.Л.

Райтом и другими мастерами архитектуры содержали в той или иной степени положения, касающиеся концепций описания механизмов пространственного построения объектов архитектуры10. Смена художественной системы в предвоенные годы не позволила развиться отечественным архитектурным исследованиям в области пространственного формообразования в полной Богданов А.А. в своей книге «Всеобщая организационная наука: тектология» говорит об относительной «бедности» организационных форм материи: « … при всем фантастическом разнообразии явлений и процессов материального мира формы их организации весьма часто повторяются. Это открытие демонстрирует единство окружающего нас мира, единство его организационных форм. Понимание этого единства во многом помогает представить общую схему организации материи. Оно может иметь и чисто практическое значение — ведь не случайно же в самых неожиданных областях материи встречаются схожие организационные формы».

Следует отметить первую программную статью М. Гинзбурга «Новые методы понимания архитектуры» в журнале «Современная архитектура», №1,1926.

В зарубежных исследованиях, связанных с изучением структурных характеристик построения архитектурных объектов, часто ссылаются на русского архитектора Н.В. Красильникова, считающегося родоначальником данного направления, забытого в своем отечестве. Основные положения его теории были изложены в тезисах к дипломной работе (1928), выполненной во ВХУТЕМАСе под руководством М.

Гинзбурга, и статье «Метод исследования генерации формообразования», опубликованной в журнале «Современная архитектура», №5, 1929.

мере и обобщить накопленный опыт. Однако именно в этот период была заложена основа нового подхода в оценке пространственной сущности архитектуры и ее роли в формообразовании окружающей среды, послужившая основой для последующих поисков в этом направлении.

Второй этап исследований начался в 1960-е годы в связи с новыми достижениями в области естественных наук, математике и вычислительной технике. В отечественной архитектурной науке шел интенсивный поиск «матриц проектного мышления», «проектного языка», разрабатывались программы «автоматизированных средств проектирования объектов строительства» (АСПОС), алгоритмы проектирования – «квартирографы», «системы автоматизированного проектирования» (САПР), нашедшие отражение в работах Л.Н. Авдотьина, Л.Д. Бронера, Э.П. Григорьева, А.Э.

Гутнова, Н.Н. Ноткина, Е.П. Кастогаровой, В.И. Ретинского, А.П. Рома, Д.Н.

Яблонского. Исследования объединялись в рамках популярного в это время системного подхода, связанного с поиском детерминированных систем, позволяющих управлять архитектурой как механизмом, построенны на основе строго сформулированных алгоритмов. За рубежом (прежде всего в Англии, США и Франции) проводились аналогичные исследования.

Наиболее интересные их результаты были изложены в работах Ж. Хальфана, Д. Тисси, Ф. Тиля, К. Циллиха, Ч. Истмана, И. Веннинга, Кр. Александера, И.

Фридмана, В. Митчелла, Н. Негропонте и др.). Поставленные цели до конца достигнуты не были, поскольку разработанные модели организации архитектурных объектов были громоздкими и сложными, с большим количеством оговорок и условий, и при этом с незначительным практическим результатом. Традиционные проектные методы, основанные на композиционных и инженерных приемах выработки проектных решений, в этот период сохранили большую эффективность в решении профессиональных задач, нежели предлагаемые алгоритмические. Однако именно проведенные в этот период исследования конструктивно технологического и системотехнического характера послужили основой для разработки первых образцов программного обеспечения для компьютерного проектирования.

Третий этап исследований пространственного строения архитектурных объектов связан с популяризацией семиотических исследований, давших плодотворные результаты в области языкознания (Ф. де Соссюр, К. Леви Стросс, В.Я. Пропп, Ю.М. Лотман, В.В. Иванов, А.И. Берг). В 1980-е годы и в архитектурной науке были предприняты исследования семиотического характера, в рамках которых сложились направления: «языковой» трактовки архитектурных явлений (А.И. Иконников, И.Г. Лежава, О.И. Явейн, Г.

Станишев);

знаково-символические исследования (В.Л. Глазычев, А.В.

Боков, Ж.Х. Бонта, Р. Бродбент);

социально-поведенческий подход к изучению построения обитаемого пространства (А.В. Крашенинников, К.

Линч, Кр. Норберг-Шульц, У. Эко). Несмотря на то, что использование семиотических методов изучения архитектуры как знаковой (символической) системы не получило самостоятельного широкого распространения, они послужили основой для выработки новых исследовательских методов, основанных на структуралистской методологии. Наряду с семиотическим направлением в этот период появились работы, связанные с попытками формулирования методологических основ архитектурной деятельности в связи с активным развитием смежных с архитектурой областей, занимающихся формообразованием (прежде всего развитием направлений дизайна – ландшафтного, городской среды, автомобильного, «товарного» и т.д.). Уточнение в новых условиях развития общества предмета архитектуры и границ области архитектурной деятельности наблюдается в работах Б.Г.

Бархина, А. В. Степанова, В.Л. Хайта, И.А. Бондаренко, И.Г. Лежавы, А.В.

Иконникова, А.В. Рябушина, И. Азизян, Г. Лебедевой, А.Г. Раппапорта. Это происходило и в работах при описании сущностных свойств архитектуры с точки зрения: особенностей психологии восприятия и распознавания образов (И.А. Галимов, А.Д. Логвиненко, Е.Л. Беляева);

поисков естественно природных основ архитектурного пропорционирования (И.Ш. Шевелев, М.

Гика, А. Емельянов, Ф. Эткинс), бионических принципов в архитектуре (Ю.С. Лебедев), конструктивных закономерностей в построении архитектурных форм (О.М. Вартанян, В.Ф. Колейчук) и др.

С начала 1980-х годов стало набирать силу и другое – четвертое – направление исследований, касающееся прикладного изучения геометрического построения архитектурных объектов. В целом в архитектурной науке геометрические исследования сосредоточились в прикладных областях начертательной геометрии и архитектурной физике, практически не затронув сферы объемного и планировочного проектирования. Можно выделить лишь немногочисленные работы, обобщающие круг геометрических знаний в профессиональной сфере (И.Г.

Лежава, И.А. Бондаренко, А.В. Боков, В.Л. Глазычев, А.Э. Гутнов, С.О. Хан Магомедов, И.Ш. Шевелев, Е.С. Пронин, Н.Д. Кострикин, Ж. Зейтун, Ф.

Стидман, С. Эрль, Л. Марч, Р. Бон, Фр. Чинг). Это направление исследований сегодня нуждается в активной разработке, поскольку все проектирование архитектурных объектов неизбежно проходит через стадию геометризации.

Повышение эффективности принимаемых проектных решений в условиях увеличивающихся объемов строительства и компьютеризации профессиональной деятельности выдвигает задачи разработки геометрических закономерностей архитектурного формообразования на первый план.

Однако до настоящего времени остались нерешенными вопросы построения архитектурных объектов с позиций их системной и геометрической организации, не сложилась и общая теория членения архитектурного пространства, которая бы объясняла единство принципов построения искусственных сооружений. В опоре на исследования предшественников, выполненные в России и за рубежом11, в диссертации С середины 1990-х годов в России не публиковались переводные издания и практически не велись фундаментальные исследования в данном направлении. За этот период в Англии, США, Франции, Австралии и Бельгии исследования были достаточно эффективными, собирались конференции, издавались предпринята попытка формулирования концепции описания строения архитектурных объектов в категориях системно-структурного подхода с использованием современных научных и технических достижений.

Утилитарные свойства пространства Каждый архитектурный объект обладает особыми свойствами, обусловленными наличием пространств, вместилищ, помещений, комнат, вычлененных из общего пространственного континуума. Пространственная форма архитектурных объектов – это определенным образом взаимосвязанные пустотелые «оболочки обитания», призванные обеспечивать реализацию основных процессов жизни людей. Встает вопрос:

с какой сущностью мы имеем дело, исследуя «внеэстетические» свойства архитектурного пространства? Можем ли мы считать обустроенную людьми «пустоту», которую архитекторы называют архитектурным пространством, утилитарным объектом, поддающимся изучению?

а) б) в) Рис. 2. Выявление формы архитектурного объекта: а – форма членения;

б – форма субстанциальная: в – форма пространственная. Следует обратить внимание, что форма в каждом случае одна и та же, но способы ее описания принципиально различны По сути архитектурное пространство есть условность. Оно существует только в голове людей и характеризует абстрактные свойства протяженности, непрерывности, размещенности чего-то в чем-то. Если обратить внимание на «пустотное» (пространственное) содержание архитектурных объектов, то можно отметить много общего в их строении.

Всем архитектурным объектам присущи: входы и выходы;

проходные (транзитные) пространства и тупиковые (конечные, камерные);

темные (без доступа дневного света) и светлые;

округлые и продолговатые (разной конфигурации);

с входом снизу, сверху, сбоку;

с определенными ограничениями объема и площади;

с каналами, обеспечивающими вентиляцию, естественный свет, водостоки и т.п. При этом, в большинстве случаев, мы наблюдаем дискретный характер пространственной организации данных объектов, т.е. всегда можно «расчленить» такой объект на составные монографии. Практические результаты этих исследований легли в основу разработки компьютерных программ, имитирующих пространственные ситуации в виртуальных средах (компьютерная мультипликация, кинематография, игры, проектирование и т.д.).

элементы: камеры;

коридоры;

помещения, обеспечивающие смену уровней, и т.д. Эти элементы, в свою очередь, отличаются характеристиками их индивидуального строения12.

Архитектурные объекты, как определенным образом организованные физические образования, способны оказывать обратное воздействие на формирование социальных моделей жизнедеятельности, которые без этих искусственно созданных пространственных условий существовать не могут.

Другими словами, архитектурно-пространственные образования способны создавать условия для возникновения новых видов деятельности, становясь формой их существования и способом функционирования. Примером могут служить монастыри, военные городки, тюрьмы, фабрики, крупные общественные и торговые здания, большинство современных многофункциональных комплексов, где реализация деятельности невозможна без определенным образом структурированной материальной оболочки со сложной системой запретов и разрешений на проникновение и разной степени сосредоточения людских и материальных ресурсов.

Процессы построения архитектурных объектов сопряжены с требованиями естественной геометрии пространства, но архитектурными они становятся благодаря проявлению человеческих факторов. Главным из них является способность человека ориентироваться в пространстве и создавать искусственное окружение в соответствии с этой способностью13. Обсуждая вопросы того, как человек ориентируется в пространстве, какие психические и физиологические способности позволяют ему адекватно воспринимать окружение и активно воздействовать на него, следует уточнить, как эти способности могут быть объяснены с позиций мышления человека и особенностей его физиологии.

Мыслительные механизмы, отвечающие за ориентационные способности в пространственном окружении, складывались на самых ранних стадиях развития живых существ. В равной степени это касается и человека.

Они настолько глубоко «прошиты» в психике, что главная работа этих механизмов осуществляется на уровне бессознательных, врожденных способностей, а интеллект лишь частично вмешивается в их работу14. Мы бы не смогли ориентироваться в окружении, использовать пространственные свойства, если бы не приняли некую систематизацию пространственных составляющих, обусловленную бессознательно принятым «соглашением». У людей складывалось общее понимание закономерностей существования Эти вопросы изучались в работах Фр. Д.К. Чинка, Р. Бона, Р. Крие, Кр. Норберг-Шульца, Ам.

Раппопорта, Ф. Тиля и др.

Исследованиям этих вопросов посвящены работы К. Линча, Э. Холла, Ф. Тиля, Ш. Шукурова, В.

Корнеева.

Человек, как правило, не задумывается, по каким формальным признакам он почти безошибочно отличает на фотографии мужчину от женщины, узнает знакомые голоса, видит за цветными пятнами краски на холсте объемные реальные предметы и т.д. В этом заключается особенность и уникальность именно человеческого мышления. Модели ориентационного поведения человека в пространственном окружении определяются также особенностями именно человеческого мышления.

окружающего мира – это обстоятельство имеет важное значение для научного исследования архитектурного феномена.

Архитектура связана с процессами, позволяющими ориентироваться в пространстве и «строить» пространственные взаимоотношения одного человека с другим: скрываться от кого-то или стремиться встретиться, уединяться или собираться вместе, интенсивно взаимодействовать с людьми и предметами, делать труднодоступным свое местоположение и многое другое. Для этого человеком создаваются искусственные пространственные системы, выполняющие роль своеобразных регуляторов. В данной работе именно эти архитектурные механизмы рассматриваются как центральные компоненты архитектурной системы. Благодаря таким механизмам отдельные пространственные акты связываются в осмысленную цепь архитектурно-пространственных событий.

Мы выделяем в мире окружающих нас явлений те или иные «ориентационные» категории – верх и низ, лево и право, далеко и близко, открыто и закрыто, тесно и просторно, горизонтально и наклонно, высоко и низко и т.д. – не потому, что они самоочевидны. Напротив, мир представлен нам калейдоскопом хаотичных впечатлений, которые должны быть организованы и упорядочены нашим сознанием, а значит, приведены в соответствие с некой системой, хранящейся в нашем сознании. Мы членим окружающий нас мир, мы организуем его в понятиях и распределяем значения так, а не иначе, в основном, потому, что мы все являемся участниками вышеупомянутого "соглашения", предписывающего подобную систематизацию. Это "соглашение" сложилось естественным путем, эволюционно и никак и никем сознательно не сформулировано, а лишь подразумевается, но мы все являемся вынужденными его участниками.

Таким образом, ориентация в пространстве, понимание назначения и связей составляющих ее элементов, а также умение пользоваться ими, представляют своеобразный алгоритм мышления, имеющий глубинную, подсознательную, врожденную, внекультурную психологическую основу.

Следует осознавать неизбежность корректировки отдельных позиций «соглашения» в соответствии с условиями развития общества. Так, например, утрата некоторых ранее сложившихся моделей мышления приводит к тому, что современному человеку становится непонятен смысл и назначение архитектурных объектов доисторической эпохи15. Однако ничего не зная о том, как использовался данный объект и каково его первоначальное назначение, мы, тем не менее, по разным признакам относим его к делам «рук человеческих», изучая характер расчлененности строения для того, чтобы понять его назначение. Таким образом, модели пространственной ориентации, естественно эволюционно выработанные и заложенные в Стоунхендж в Англии, лабиринты и вавилоны в Скандинавии и Средиземноморье, пирамиды в Южной Америке и Северной Африке, на территории современных Лаоса и Таиланда, курганы в Китае, Индии, в Малой Азии, выложенные камнем огромные фигуры в Перу, алиньманы в Бретани (Франция) и многое другое. Культуры, их создавшие, давно исчезли, и мы лишь догадываемся об истинном назначении этих сооружений и мотивах создания.

человеческое сознание, определяют структурную основу организации искусственно создаваемых пространственных образований.

Общество выражает себя через символические системы – языки, музыку, экономические отношения, науки, религию, ремесла, в том числе и через архитектуру. Стремясь дать рациональное объяснение фактам, общим для разных культур, исследователи обращаются к объективным источникам их появления, располагающимся на уровне коллективного бессознательного. Этим можно объяснить, что мы обнаруживаем очевидное сходство в планировочной организации древних городов, которые строились с разрывом в тысячелетия в разные исторические эпохи, на разных континентах, в условиях разных культур: древнешумерский Ур, финикийский Угарит, индейское пуэбло Бонито, анатолийский Чатал-Хююк, месопотамский Вавилон, индийский Мохенджо-Даро, египетский Ахетатон и др. Все они имеют сходный масштаб членения пространства жилищ, ортогональность планировки, улицы и кварталы, укрепленный периметр. Это позволяет сделать предположение, что в самой форме искусственных объектов заложены некие естественно сложившиеся архетипы17, характеризующие, независимо от культурной и исторической принадлежности, их человеческое происхождение. Другими словами, архетипы характеризуют факты проявления инвариантности в пространственном поведении людей, их деятельности и результаты этой деятельности по обустройству своего окружения. Опираясь на определение архетипа в аналитической психологии, пространственный архетип может быть охарактеризован как: во-первых, «врожденный» опыт человека, т.е.

составную часть всякого опыта (будь то опыт пространственной ориентации или строительного созидания), которая априорно его определяет;

во-вторых, первобытные формы постижения внешнего мира, определившие необходимость пространственного вычленения в окружении неких убежищ, укрытий, скрывищ, затулов, приютов и других видов пространственных вместилищ;

в-третьих, коллективный «осадок» исторического прошлого, хранящийся в памяти людей и составляющий нечто всеобщее, имманентно присущее человеческому роду и определяющее сознательную или бессознательную “договорность” норм его бытия.

Достаточно широко известны примеры строительства традиционных форм жилищ, из века в век репродуцируемые людьми практически без каких В частности, этнолога интересует главным образом не то, что люди думают, как они понимают и интерпретируют правила социальной жизни, а объективные бессознательные законы, управляющие жизнью помимо того, осознают это сами деятели или нет. Именно законы бессознательного раскрывают загадки функционирования норм человеческой жизни. Видимо, в проявлении этих законов следует искать основу для объяснения формирования пространственно-планировочных стереотипов традиционных “народных” форм жилища, инвариантных планировочных форм древних поселений.

В аналитической психологии К.Г. Юнга понятие архетип соотносится с бессознательной активностью людей. Наряду с инстинктами архетипы являются врожденными психологическими структурами, находящимися в глубинах "коллективного бессознательного" и составляют основу общечеловеческой символики. В рассуждениях о врожденных качествах людей, нашедших отражение в их созидательной строительной деятельности, важно отметить те основания для их появления, которые способна предъявить современная наука.

либо существенных изменений: юрта, эскимосская иглу, индейский вигвам, японские деревянные синтоистские храмы, русская изба, зимовья тунгусов и др. В каждом из этих примеров мы можем говорить о наличии архитектурного архетипа, т.е. устойчивого во времени и целостного (законченного) по своему строению пространственного образования18.

Трудно определить период их появления, завершения формирования структуры строения, но с приобретением некой формы данные объекты уже не менялись и в дальнейшем репродуцировались подобно организму по некому заданному «генетическому» коду.

Таким образом, в работе подчеркивается, что утилитарные свойства формы архитектурного пространства обусловлены требованиями естественной геометрии пространства, врожденными психологическими (внекультурными) механизмами ориентации в пространстве и задачами регулирования людьми своих пространственных отношений друг с другом и предметным окружением.

Структурный метод Способность играть на бильярде не подразумевает, да и не требует, обязательного знания законов механики. Это касается и нашего умения жить и творить в окружающей нас пространственной среде. Поскольку все люди с детства свободно ориентируются в пространственном окружении, то многие так же естественно принимаются за решение всех вопросов, связанных с формированием среды обитания: строят и перестраивают дома, прокладывают дороги, роют каналы, вырубают и сажают деревья и т.д., то есть создают то, что принято называть архитектурой в общем ее понимании.

Чтобы выжить, люди привносят свой порядок (т.е. структуру) в окружающий их мир19. Порядок предусматривает наличие неких устойчивых приемов создания форм.

Основываясь на этом, мы можем предположить наличие «структурности» в самом знании человека о внешнем Мире, что предполагает «навязывание» структурных свойств всему тому, что человек создает. Структурность, т.е. стремление к особого вида упорядоченности предметной среды, характеризует самого человека в его созидательной деятельности.

Выяснение процессов, которые визуально трудно определимы, но важны для выяснение закономерностей внутреннего строения архитектурных объектов, требует применения соответствующего исследовательского подхода. В работе выбран системно-структурный подход, который предусматривает научное описание предмета исследования путем выявления Феномен «архитектура без архитекторов» исследуется в работах Б. Рудофски, М.И. Джандиери, Л. Беневоло.

В противопоставлении природной среды и антропогенной заложен антагонизм разных форм их структурной организации, обеспечивающих, с одной стороны, жизнедеятельность множества живых существ, а с другой, преимущественно только человеческой в ущерб остальным. Очевидна непродуктивность такого противопоставления.

соотношений между составляющими его частями. В качестве частей рассматриваются не конкретные архитектурные формы (объемы) или их значения (смыслы), а сложившиеся между выделенными частями соотношения, т.е. суть находится не только в формах и их значениях, а и в их взаимных соотношениях в составе архитектурного явления (объекта или комплекса). Эти скрытые внутренние взаимодействия предоставляют возможность отличать одни объекты от других, сопоставляя структуры составляющих их частей. Так, при анализе любого архитектурного сооружения или комплекса как определенной архитектурной системы следует говорить не только о конкретных образцах, их авторах, датировке, особенностях строительства, но и отличительной устойчивой системе используемых формальных приемов организации пространства, определяемой его внутренним пространственным членением, масштабным соотношением этих членений, последовательностью их соединения, ассортиментом, нормативными требованиями по их использованию и т.д., т.е. определением его структурных свойств. Системное описание строения архитектурных объектов позволяет соотнести любой объект с условно выделенной системной «общностью» и установить родство в его пространственном устройстве независимо от даты строительства и внешних стилистических признаков его внешней формы20. Системно-структурный подход связан в архитектуре с переходом от преимущественно описательно эмпирического к абстрактно-теоретическому уровню исследования. При этом в основу исследовательских операций закладываются структурный метод, формализация, моделирование и математизация21. В сущности, этот метод описания может в будущем стать основой новой «структурной» типологии.

Согласно энциклопедическому определению, основу структурного метода составляет выявление структуры как совокупности отношений, инвариантных (не изменяющихся) при некоторых преобразованиях. В такой трактовке понятие структуры характеризует не просто «устойчивый» скелет какого-либо объекта, а совокупность правил, по которым объекты могут быть преобразованы. Поскольку при таком подходе исследование сосредоточено на операциях преобразования пространственных взаимоотношений, характерной чертой структурного метода становится перенесение внимания с элементов и их «природных» свойств на отношения между элементами. Основными процедурами структурного метода являются:

1) выделение первичного множества объектов, в которых предполагается наличие структуры;

Ф. Де Соссюр при изучении строения разных языков трактовал их как языковые системы и, обсуждая суть их различия друг с другом, сравнивал языковую систему с шахматной партией. В шахматах фигура определяется исключительно своими функциональными возможностями и относительным позиционированием по отношению к полю и другим фигурам на шахматной доске. Внешняя форма фигур и их материал совершенно безразличны для игры. Принципиальное значение имеют лишь функциональные свойства фигур и характер структурных состояний, определяемый взаиморазмещением фигур.

Основателями структурного метода считаются: этнолог К. Леви-Стросс, культуролог М. Фуко, психоаналитик Ж. Лакан, литературовед Р. Барт, искусствовед У. Эко.

2) расчленение объекта на элементарные части, в которых типичные повторяющиеся отношения связывают пары вычлененных элементов;

3) раскрытие отношений преобразования между частями, их систематизация и построение абстрактной структуры путем формально логического моделирования с выведением из структуры всех теоретически возможных следствий с их последующей проверкой на практике.

В качестве рабочей гипотезы в диссертации принято положение, что устойчивые процессы жизнедеятельности людей определяют условия формирования искусственных архитектурно-пространственного систем22.

Трактовка исследуемого объекта как системы требует соблюдения условий, сформулированных в теории систем и системном анализе23, общих для любых системных образований. Основные принципы общей теории систем, использованные в данной работе, сводятся к следующим положениям:

1) совокупность элементов системы рассматривается как целое, а не как простое их объединение;

2) свойства системы не исчерпываются суммой свойств ее элементов, т.е. система способна обладать своими собственными свойствами;

3) система не может рассматриваться автономно, в отрыве от окружающей среды, т.е. анализируемая система может быть частью (подсистемой) более общей системы;

4) возможность деления системы на части (подсистемы) при условии соблюдения всех предшествующих положений.

Таким образом, для целей исследования пространственных свойств архитектурных объектов в работе привлечен структурный метод, призванный выявить структуру как относительно устойчивую совокупность отношений на основе признания методологического предпочтения отношений над самими элементами в изучаемой системе. Структурный метод предоставляет возможность формализации объекта исследования и этим создает новую категорию объекта, который, не принадлежа к области реального, а находясь в области рационального и функционального, тем самым вписывается в целый комплекс научных исследований, развивающихся сегодня на базе наук, связанных с изучением структуры. Цель применяемого в диссертации структурного метода заключается в выявлении единых структурных закономерностей, справедливых для множества архитектурных объектов.

Для структурного метода исследования характерно исключение из предмета На этом основании К. Леви-Стросс пришел к заключению о существовании бессознательной структуры, лежащей в основе каждого социального установления или обычая. Это заключение позволяет обрести принцип истолкования, действенный и для других установлений и обычаев. В данном случае он отыскивал общие корни в мышлении, культуре, социальной жизни народов, стоящих на разных ступенях исторического развития, и исходил из предположения о том, что разные формы общественной жизни представляют в своей сути нечто общее. Все они являются системами поведения – каждая из которых есть некоторая проекция на плоскость сознательного и общественного мышления всеобщих законов, управляющих бессознательной деятельностью человеческого духа.

Общая теория систем была разработана Л. Фон Берталанфи в 1937 году и связана с решением двух основных задач: во-первых, расширение и углубление собственных представлений о «механизме» взаимодействия объектов, образующих систему. Изучение и, по возможности, открытие новых ее свойств;

во-вторых, повышение эффективности системы в плане ее функционирования.

исследования психологических факторов, желание определить структуру явления в отвлечении от его развития, от культурных, географических, социальных, исторических обстоятельств его существования, от частных, несистемообразующих свойств составляющих его элементов.

Архитектурная система и структура Приступив к исследованию, необходимо выделить в составе всего того, что мы обобщенно называем Архитектурой, часть, которая обеспечивает физическую (естественную) возможность пространственного существования объектов. Объединим эту часть понятием оболочка обитания. Другими словами, оболочка обитания — это любое предметно-пространственное явление окружающей среды, созданное или приспособленное человеком для использования в качестве вместилища своей деятельности.

Архитектура, как сложная искусственная система, не могла бы возникнуть, если бы в самом механизме познания человеком объективного мира не были подготовлены благоприятные факторы для ее появления.

Одним из таких факторов явилось понятия места, т.е. некого выделенного вместилища или ограниченной «пустоты» (помещения, убежища), позволяющих человеку осознать части в составе целого и ориентироваться в такого рода дискретном окружении.

В работе предлагается ввести понятие «локум»24, которое характеризует формальные свойства исходной пространственной единицы в составе архитектурного пространственного образования. Данное понятие связано с представлением о классе дискретных пространственных элементов, из которых складывается пространственная целостность архитектурных объектов. Понятие «локум» характеризует умозрительную формальную единицу, которая не существует в природе, но может быть соотнесена с оболочкой обитания – конкретно вычлененным пространством (помещением, комнатой, коридором и т.д.). Это понятие в диссертации вводится для определения той составляющей, которая становится формальным первоэлементом модели пространственного построения архитектурного объекта. Оболочка обитания и локум суть одно и то же, но рассмотренные с разных сторон. Понятие «локум» необходимо для определения исходной системной единицы модели, которая исследуется во второй главе при построении и описании исследовательских моделей.

Определение архитектурного объекта как пространственной архитектурной системы, состоящей из множества составляющих ее элементов, связанных между собой и образующих структурное единство, держится на трех понятиях: «элементность», «связанность» и «целостность».

Понятие элементности соотнесено с возможностью деления пространственной формы архитектурного объекта на первичные элементы – Предложенный автором термин «локум» происходит от латинского слова locum (или locus), обозначающего место, локализацию чего-либо в пространственном окружении.

локумы, призванные обеспечить возможность формализации и моделирования пространственного строения объекта.

Понятие связанности демонстрирует состояния объекта и характеризует конкретные формы взаимосвязи и взаиморазмещения элементов-локумов, которые являются составными частями пространственной формы архитектурных объектов.

Понятие целостности необходимо для описания выделенности архитектурных объектов из внешнего окружения, их относительной самодостаточности и самостоятельности пространственного функционирования. Понятие «целостность» появляется в определении системы как ее существенное свойство. При взгляде на объект извне понятие целостности ассоциируется с обособленностью, самостоятельностью, замкнутостью. Если рассматривать объект «изнутри», то это понятие обретает смысл в том случае, если появляется представление о внешнем, т.е.

при наличии открытости (связи с внешним). Таким образом, целостность соединяет в себе противоположные свойства (замкнутость и открытость), которые должны находиться в соотношении дополнительности25. Понятие целостности соотносится только с понятием системы (а не структуры) и отражает абстрактные (умозрительные) качества искусственно выделяемых множеств элементов. Так, можно говорить об архитектурной системе пространственной организации римских терм как о совокупности объектов с идентичным порядком взаиморасположения и назначения пространств, входящих в состав такого типа объектов. Однако римские термы строили по всей Римской империи – они были большие и маленькие, с разными особенностями оформления и оснащения, что характеризовало для каждого из объектов их собственную структуру строения.

Таким образом, предложены три аспекта рассмотрения структурных свойств архитектурного пространства: элементности, связанной с изучением форм геометрического членения на части;

связанности, характеризующей топологические характеристики структур пространственного взаимодействия;

и целостности (или системности), характеризующей суммарные качества существования структур как целостных образований.

Именно благодаря упорядоченности и повторяемости одних и тех же единиц (элементов) и их комбинаций архитектурный объект предстает как нечто целое, наделенное смыслом26. Форма, таким образом, это то, что позволяет пространственному взаиморазмещению единиц не выглядеть результатом чистой случайности. Пространственная форма архитектурных объектов это то, что человек выводит из под власти случая и наделяет «пользовательским» смыслом, пусть не всегда явно выраженным. Так пещера, как природное явление, станет объектом архитектуры только с Принцип дополнительности заключается в том, что каждое представление о предмете позволяет отразить только часть истины. Используя понятия, как будто противоречащие друг другу, можно получить взаимодополняющие сведения и из них в конечном итоге складывается полная картина. Парадокс – это форма истины (по Н. Бору).

В лингвистической науке комбинаторные образования подобного рода называют грамматическими формами.

момента ее включения человеком в состав пространств своего обитания.

Утрата статуса включенности архитектурного объекта в среду жизнедеятельности выводит объект из сферы архитектуры в сферу естественно-природных явлений27. В качестве примера может служить дворец римского императора Диоклетиана в г. Сплит (Средняя Далмация).

После падения Рима дворец Диоклетиана рассматривался завоевателями как укрепленная наружными стенами каменоломня. Внутри дворца «вырос» мелкомасштабный средневековый город. Также показательна судьба Колизея в г. Арль во Франции. Существуют гравюры и чертежи, свидетельствующие, что в период раннего средневековья внутри его вырос средневековый город, который использовал стены театра в качестве городских укреплений.

Таким образом, архитектурная система определяется как умозрительно связанная совокупность фактов искусственного средового окружения человека и лежащих в ее основе механизмов их естественного существования. Архитектурная система предусматривает многоуровневую организацию с наличием подсистем, соотносимых с уже сложившейся в архитектуре объектной масштабно-целостной классификацией: интерьерная организация объекта, предусматривающая целостное построение его внутреннего пространства;

объект (здание, сооружение) как самостоятельная единица, противопоставленная внешнему окружению;

комплекс объектов с включением их внутренних и внешних пространств (многофункциональные комплексы, жилые образования, кварталы, населенные пункты, фрагменты городской среды);

градостроительные комплексы, где пространство заменяется понятием территории, но еще не утрачивает своей соразмерности человеку. Выделение подсистем в архитектурной системе необходимо в связи с необходимостью определения объекта архитектуры как целостной структурной единицы соответствующего итерационного уровня.

С архитектурной системой следует соотнести понятие архитектурной структуры как абстрактной сети соотношений различных частей архитектурного объекта, т.е. их пространственную структурную организацию. Структура представляет собой совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, т. е. сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних изменениях. В вышеприведенном сопоставлении следует принципиально отличать понятия архитектурной системы и структуры.

Система – это реальный феномен, явление, объект или их группа, рассматриваемые как совокупность связанных определенным образом составных частей. В то время как структура представляет собой абстрактную сеть отношений этих частей. Поэтому каждая архитектурная система всегда предполагает наличие в ней собственной структуры. Структура не может По мнению известного французского искусствоведа Р. Барта “...человеческая мысль подчиняется не аналогической логике копий и образцов, но логике упорядоченных образований, а с другой стороны, эти же самые произведения, в глазах тех, кто не различает в них никакой формы, выглядят как хаотические и самые никчемные".

быть создана искусственно, безотносительно к какой-либо архитектурной системе.

Обобщая вышесказанное, напомним, что в главе 1 «Представления о принципах построения архитектурных объектов»:

во-первых, определено, что основные принципы пространственной организации среды обитания живых существ едины и основаны на законах пространственной геометрии, обеспечивающих существование материальных объектов в реальном пространстве;

во-вторых, указана необходимость разработки общей теории членения архитектурного пространства;

в-третьих, установлено, что утилитарные свойства архитектурного пространства обусловлены требованиями геометрии, врожденными (внекультурными) механизмами пространственной ориентации людей и задачами регулирования ими своих пространственных взаимоотношений;

в-четвертых, для построения исследовательской модели в работе введены новые понятия: оболочка обитания, локум, архитектурная система (подсистемы), архитектурная структура, элементность, связанность и целостность. В качестве основного исследовательского метода. выбран структурный метод, обеспечивающий выявление структурных закономерностей пространственного построения архитектурных объектов.

В главе 2 «Опыт исследования структурных свойств архитектурного пространства» устанавливаются основные принципы формализации и моделирования физических свойств пространственной формы архитектурных объектов, исследуются ее геометрические, структурно-топологические и целостно-системные свойства.

Объект и Модель Естественнонаучный подход к изучению архитектурного феномена возможен только при условии разработки механизмов изоморфического переноса определенных свойств реальных объектов на их формальные модели и последующем изучении этих моделей, отражающих искомые свойства. Чем точнее найден способ отображения интересующих нас качеств реального объекта или процесса, тем продуктивнее будет результат адекватных описанию реальных свойств архитектурных объектов. В связи с этим в работе выделяются три основные типа моделей: феноменологические (отражающие внешние наблюдаемые зрителем характеристики моделируемых явлений), имитационные (связанные с имитацией интересующих исследователя свойств и сторон анализируемого объекта искусственным путем с учетом закономерностей и особенностей, установленных при предварительном анализе) и содержательные (вскрывающие внутренние, внешне ненаблюдаемые, механизмы явления).

Архитектор активно использует практически все виды моделей в своей работе, поскольку основной его труд связан с разработкой чертежей, макетов, абстрактных схем и конструкций, только частично отражающих характеристики реальных объектов.

В работе для целей анализа структуры пространства архитектурных объектов отдается предпочтение содержательным моделям, описывающим скрытые механизмы построения объектов. Модели строятся в соответствии со следующими условиями: во-первых, в объекте выделяются формальные пространственные единицы локумы, соотносящиеся с конкретными архитектурными пространственными элементами (комнатами, коридорами, лестницами, фрагментами улиц и площадей и т.д.);

во-вторых, определяются границы варьирования выделенных единиц с установлением правил соотнесения условных моделей с реальным объектом или его частью;

в третьих, устанавливаются взаимосвязи между пространственными элементами, характеризующими вид пространственного взаимодействия;

в четвертых, определяются правила перехода от формальной модели, описывающей структурные характеристики объекта, к его объектной реализации. Такого рода правила определяют в своей совокупности «код» (или алгоритм), в котором сосредоточены индивидуальные характеристики архитектурного объекта28, отражающие свойства его геометрической расчлененности и пространственной связанности элементов.

а) б) в) г) Рис.3. Пример анализа структуры пространственной связанности дворца Саргона II в Хорсабаде (а). Выявление графоаналитической модели связанности, содержащей разные виды вершин-узлов (локумов), взаимосвязанных друг с другом (б), позволяет установить наиболее характерные узловые связки пространств (в) и полную матрицу всех видов их взаимодействий (г) Для понимания целого необходимо определить и понять его составные части.

Как мы отметили выше, в обобщенном виде практически любой Выявление подобных «кодов» занимает важное место в различных видах творчества – художественном, изобразительном или научном. Разработка стилистических приемов комбинирования пространств для получения специфических (авторских) вариаций пространственных сочетаний имеет свою историю. Этим занимались мастера прошлого и настоящего, среди которых наиболее ярко это сделано в работах А. Палладио, Ф. Л. Райта, Л. Кана, Ле Корбюзье, оставивших большие творческие наследия, отличающиеся стилистической последовательностью.

архитектурный объект – будь то отдельное сооружение или поселение – может быть представлен как некая совокупность взаимосвязанных частей: на уровне сооружений это могут быть помещения, комнаты, коридоры, холлы;

на уровне поселений – участки, зоны, территории, локализованные «пространства». При этом первичные пространства (локумы) представлены в двух качествах: во-первых, все выделяемые локумы граничат друг с другом и по своему строению представляют системы типа «пена», где каждая отдельная пустота-ячейка, соприкасаясь с другими, сплошь заполняет некий объем;

во-вторых, для всех архитектурных объектов характерно, что все локумы проницаемы, т.е. имеются проходы из одних в другие, и в этом смысле организация проходов напоминает систему капилляров. В первом случае мы сталкиваемся с проблемой исследования особенностей геометрической организации различных форм «пограничного соседства» множества локумов, что соответствует свойству элементности структурной организации архитектурных объектов. При этом следует учитывать, что сами локумы могут иметь различные размеры и конфигурацию своих границ. Во втором случае мы исследуем структуру циркуляции (топологию связей), т.е.

возможности пространственного перемещения внутри архитектурных объектов, что обусловлено свойством связанности пространства.

Свойства пространственной связанности Практическое значение структуры связей заключается в определении вариаций взаимной доступности пространств и, соответственно, способности достижения оболочек обитания, предназначенных для различных видов деятельности, лиц, ресурсов, информации и т.д. Трудно переоценить значение этого свойства, поскольку человек целевым образом использует пространственную форму для регулирования своей деятельности и, следовательно, использует разные приемы проникновения из одного пространства в другие. Кроме того, контроль над пространственной формой определяет важные психологические реакции людей. Исследования психологов и социологов подтверждают, что чувства возбуждения, беспокойства, удовлетворения, гордости могут быть обусловлены характером регулирования пространственной доступности29.

Пространства (или их формальные эквиваленты – локумы) структурно связаны между собой в рамках анализируемых архитектурных объектов. Они подчинены общей логике структуралистской рациональности, объясняющей взаимоотношения элементов системы30. В опоре на исследования Эти идеи представлены в работах Э. Холла, К. Линча, Ам. Раппапорта.

Так, необходимость размещения помещений по периметру здания (для обеспечения их естественной освещенности, инсоляции и вентиляции) формирует элемент структуры, который отсутствует среди "позитивной" структуры (т.е. местоположение элемента определяется не только внутренними ограничениями геометрического характера, но внешними по отношению к объекту факторами). Учет такого рода факторов, определяющих наличие элементов и их особых отношений “негеометрического” характера, играет весьма существенную роль, поскольку благодаря ему отношения в структуре получают определенный архитектурный смысл.

структуралиста Л. Ельмслева в работе выделены три типа зависимостей элементов-локумов, встречающихся в структурах пространственной организации архитектурных объектов: координация, детерминация и констелляция. Это позиции, которыми описывается все разнообразие форм локального взаимодействия пар пространств в любой пространственной структуре.

Координация, или взаимная зависимость. Два пространства-локума, находясь в составе структуры, в силу своей позиции могут оказывать влияние на свойства друг друга. В качестве примера представим себе планировочную ситуацию, в составе которой существуют помещения, изменение свойств которых (например, запирание определенных дверей и изменение этим формы связанности с другими помещениями) оказывает влияние на пространственные свойства других помещений (см. рис. 4).

Детерминация, или односторонняя зависимость. Одно пространство меняет структурные свойства другого, оставаясь неизменным. Например, в планировке дома атриумного типа (примером может служить традиционный греческий дом с центральным двором-атриумом) пространство главного атриума "контролирует" (или детерминирует) окружающие пространства.

Исключения одного из подконтрольных пространств из общей структуры не нарушит пространственной циркуляции через атриум (см. рис. 4).

Констелляция, или взаимная независимость. Пространства существуют независимо друг от друга, а изменение их свойств не отражается друг на друге. Например, в условиях решетчатой планировки города пространства перекрестков связаны друг с другом многовариантными маршрутами, а исключение одного из них не сказывается существенным изменением свойств связанности других31 (см. рис. 4).

Рис. 4. Типы локальных межпространственных взаимодействий. Определение структурных пропозиций пространственных отношений открывает возможности для «синтаксического» анализа построения пространственных структур, позволяющего устанавливать позиционные свойства каждого из элементов В работе приводится анализ упрощенных архитектурно-планировочных ситуаций, говорящий о принципах и закономерностях их структурного построения. Анализ касается только объектов с ортогональной компоновкой составляющих их элементов. Это связано с тем, что прямой угол наиболее распространен в архитектуре, и объектов с прямоугольной геометрией Данная классификация пропозиций соотносится с методами анализа синтаксических конструкций построения текстов. В грамматике языка подобные синтаксические конструкции строго нормированы и увязаны с морфологическими категориями и словообразованием.

внутреннего членения значительно больше иных32. По мнению математиков, присущие ортогональной системе геометрические свойства обуславливают больше вариационных возможностей формирования пространственных структур в трехмерной реальности33. Знаменательно и то, что ортогональная система присуща исключительно человеческим объектам.

В качестве исследовательской модели пространственного строения архитектурного объекта выбран его план – наиболее привычная для архитектора модель внутренней пространственной структуры объекта.

Модель объекта представлена в виде ортогональной геометрической фигуры.

В основе разделения ортогонального плана на составляющие его прямоугольные части – локумы (комнаты, помещения) – заложен прием его представления в форме расчлененной геометрической фигуры34.

Архитекторы на проектной стадии своей деятельности постоянно анализируют варианты возможной объемно-пространственной и планировочной организации будущей архитектурной формы. Этот трудоемкий процесс проб и ошибок часто связан с выяснением возможностей геометрического решения той или иной компоновочной задачи. Кроме того, процесс перебора вариантов занимает много времени и требует большого напряжения. Однако, в конечном итоге, его решение предопределено пространственной геометрией. Очевидно, что знание архитекторами геометрических и структурно-топологических закономерностей построения пространственных образований дополнит арсенал приемов решения задач компоновки архитектурных объектов, который сегодня преимущественно основан на композиционных методах. Новые технологии компьютерного моделирования открывают для этого большие практические возможности.

Для решения задач описания и параметрической оценки особенностей строения объектов, представленных геометрическими моделями, в работе графов35, применена теория которые становятся инструментом моделирования структурных свойств связанности дискретных пространственных составляющих – локумов. Смежность границ «первопространств»-локумов подразумевает возможность организации пространственного объединения их между собой, т.е., если мы хотим связать Согласно данным Р. Бемиса, Р. Бона и М.Дж. Крюгера, ортогональная организация строений в составе плотной городской застройки составляет более 90%.

Математические решения задач «упаковки» (расфасовки) вещества также указывают на ортогональные варианты как наиболее эффективные с технологической, функциональной и других точек зрения.

Методы преобразования архитектурного плана в геометрическую модель вида сети изложены в работах Ф. Стидмана, Л. Марча, Т. Виллоуби, Д. Хоукса и др. Сети моделируют не только ортогональные геометрические построения, но и треугольные, гексагональные и др. С проблемами изучения сетей в приложении к планировке можно познакомиться в работах Р. Кришнамурти (1979), А. Голомба (1966);

Н.

Луннона (1972).

Под графом в теории графов подразумевается совокупность конечного числа точек, называемых вершинами графа, и попарно соединяющие их линии, называемые ребрами. Граф может быть полным (все вершины соединены попарно ребрами), плоским (если он может быть отображен на плоскости) и связным (каждая из вершин имеет не менее одного ребра). Кроме того, для исследования пространственных образований важны такие понятия теории графов как грань графа (многоугольник, образованный ребрами графа), путь графа (последовательность ребер от одной вершины до другой), цикл графа (замкнутая последовательность ребер графа), дерево графа (граф, не содержащий циклов).

пространства двух помещений, то мы создаем в их общей границе проем, если нет – сохраняем границу «глухой»36. Таким образом, ресурс связанности пространств-локумов может быть и не реализован, а следовательно, граф связанности может отражать соединение пространств потенциально возможное или реально осуществленное (см. рис. 5).

а) б) Рис. 5. Соотношение геометрической модели и модели пространственной связанности: а – фактическая структура циркуляции;

б – полная (ресурсная) структура циркуляции. Сопоставление фактической и полной структур связанности помещений анализируемого объекта позволяет выяснить вариационные возможности ее изменения при уже сложившейся геометрической форме членения пространства В этом механизме заключается суть производимого архитекторами регулирования, которое становится инструментом управления формой пространственной связанности37.

Исследования пространственной связанности на основе графоаналитических моделей позволили выявить разные состояния пространственной структуры, которые складываются в архитектурных объектах. Все множество этих состояний может быть математически сведено к двум основным их разновидностям: ветвистой (последовательной) организации взаимодействия пространственных элементов и сеточной (параллельной, многопроходной) организации38. Однако при анализе существующих объектов такая классификация не позволяет отслеживать важные с точки зрения архитектурно-планировочных качеств пространственные свойства. Например, анфиладная последовательность пространств (музей, дворец, подводная лодка, бомбоубежище), коридорная (гостиница, офис, купейный вагон) или ветвистая их организация (квартира, жилая секция) относятся к одной разновидности – последовательному (ветвеобразному) соединению, но для архитекторов они принципиально разные по приему компоновки пространств.

Пространственные отношения между помещениями архитекторы в проектной практике обычно называют пространственной, или функциональной, связанностью и рисуют схемы, аналогичные графоаналитическим моделям.

Использования графов для моделирования форм пространственной связанности (или циркуляции) в 1970-х годах позволил расширить аспекты их исследования (Л.Н. Авдотьин;

Э.П. Григорьев;

;

К. Оре), но результаты исследований не были обобщены и не получили своего законченного изложения в форме теории пространственной связанности.

Термины «параллельные и последовательные соединения» заимствованы из электротехники и характеризуют принципиально разные виды организации электрических сетей. Применение этих терминов в архитектуре для описания пространственных взаимодействий впервые было предложено академиком И.Г.

Лежавой (1982).

Для определения архитектурно-планировочных структурных различий в организации пространственной формы в диссертации предложено выделить 5 типов структур, отличающихся по своим топологическим свойствам связанности и отображающих определенное архитектурно-пространственное содержание: линейный, гребешковый, ветвеобразный, ромашковый, сеточный (см. рис. 6).

Рис. 6. Основные типы структур пространственной связанности: а) анфиладный;

б) гребешковый;

(в) ветвеобразный;

(г) ромашковый и (д) сеточный Каждый из представленных типов характеризует особые свойства пространственной циркуляции, которыми оперируют проектировщики при решении задач обеспечения схем пространственных взаимодействий39. Если рассматривать пространственное формообразование как вариационное множество решений, которое может быть классифицировано по своему «тяготению» к тому или иному структурному типу (в целом или в частях), то переход от одного типа к другому определяется «преодолением» некого порога в их структурном состоянии.

Геометрические свойства архитектурного пространства При исследовании геометрических основ пространственной компоновки очень важна проблема членения общего на части. Вопросы геометрической разбивки пространства на элементарные составляющие, поиск наиболее оптимальных геометрических примитивов расчленения объема занимают исследователей с давних пор и составляет одну из основных задач геометрии40.

Архитекторам хорошо известны: анфиладные типы планировки, удобные для музеев и галерей, гребешковые, которые можно наблюдать в вагонах, гостиницах, офисах, ветвистые – в квартирах, мусульманских поселениях, погребальных комплексах, ромашковые – в атриумных сооружениях, радиальных планах поселений, сеточные – в «гипподамовых» планировках большинства поселений, ярмарках и др.