Этапы развития биоклиматической архитектуры

By in
Этапы развития биоклиматической архитектуры

Интуитивное строительство в союзе с природой. Человек заимствует  естественные формы и принципы при строительстве  своего жилья.

Связь архитектуры с природой прослеживается с самого зарождения понятия «архитектура». Витрувий описывает в «десяти книгах об архитектуре» принципы выбора места под строительство дома, при  котором необходимо учитывать направление ветра и окружающий ландшафт. Использование внутренних озелененных дворов в древней архитектуре, система комплювия и имплювия римских домов переходит в новом качестве в современную архитектуру и получает научное обоснование.

 

  1. Римский дом

Дома строились в зависимости от розы ветров и месторасположения. Особое значение оказывает влияние климатических факторов.

  1. Обоснование, как следует располагать разного рода помещения и в смысле их назначения и по отношению к странам света. Зимние столовые и бани должны выходить на зимний закат, потому что в них приходится пользоваться вечерним светом, а кроме того, заходящее солнце, направляя прямо в них свой блеск при ослабевшем зное, вечернею порою, мягко нагревает эту сторону. Спальни и библиотеки должны выходить на восток, потому что назначение их требует утреннего света, также для того, чтобы в них не портились книги. Ибо в библиотеках, выходящих на юг и на запад, в книгах заводятся черви и сырость, так как порождают и питают доносящиеся сюда сырые ветры и, наполняя свитки сырым дуновением, покрывают их плесенью.
  2. Весенние и осенние столовые – на восток, потому что, когда они обращены окнами на эту сторону, солнце, проходя по своему пути к западу, нагревает их умеренно к тому времени, когда ими принято пользоваться. Летние столовые – на север, так как эта сторона, когда во время солнцестояния остальные из-за зноя делаются жаркими, благодаря тому, что она не обращена к солнечному пути, всегда бывает прохладна и при пользовании ею способствует к здоровью и удовольствию. Это же относится к картинным галереям и вышивальням, а равно и мастерским живописцев, для того, чтобы при работе, благодаря постоянству освещения, краски их не меняли своих оттенков.

Витрувий, “Десять книг об архитектуре”, VI, 4.

  1. После расположения помещений по сторонам света надо перейти к рассмотрению тех правил, на основании которых в частных домах следует строить личные комнаты для хозяев, а также общие для них и для посторонних. Ибо в личные комнаты нельзя входить всем, а только приглашенным; таковы спальни, столовые, бани и другие подобного же назначения покои. Общие же – это те, куда имеют право входить любые люди, даже и незваные, то есть вестибулы, кавэдиумы, перистили и другие, могущие служить для подобных же целей. Поэтому людям среднего состояния нет нужды ни в великолепных вестибулах, ни в таблинумах и атриумах, так как они сами ходят к другим для оказания услуг, а не к ним ходят другие.
  2. У тех же, кто ведет торговлю сельскохозяйственными припасами, в вестибулах должно делать стойла и лавки, а в домах – подвалы, амбары, кладовые и прочие помещения, служащие больше для хранения припасов, чем для изящества и красоты. У ростовщиков и откупщиков дома должны быть удобными, видными и защищенными от грабежа; у судебных деятелей и ораторов они должны быть изящными и просторными для собраний и приемов; а людям знатным, которые, занимая почетные и государственные должности, должны оказывать услуги гражданам, следует делать царственные вестибулы, высокие атриумы и обширнейшие перистили, сады и аллеи, разбитые с подобающим великолепием; кроме того, их библиотеки, картинные галереи и базилики должны сооружаться с пышностью, не уступающей общественным постройкам, потому что в их домах часто происходят и государственные совещания, и частные суды и разбирательства.

Витрувий, “Десять книг об архитектуре”, VI, 5.

Прослеживается неразрывная связь архитектуры и природы.

 

  1. связь с природой в традиционном японском жилье вилла Катсура в Киото

1600-е годы

 

 

Вилла олицетворяет собой связь дома и природы. Сад подходит вплотную к стенам дома, защищая своей листвой от жаркого солнца. Благодаря многочисленным раздвижным перегородкам происходила интеграция  внутреннего пространства во внешнее, зелень заходила внутрь дома, образуя единый симбиоз архитектуры и природы. вилла полностью построена из дерева. истоки традиционной японской архитектуры берут начало в религии. Осью Буддизма и Конфуциантства является природное начало человека. на протяжении тысячелетий восточная архитектура Китая и Японии  строилась на теории единения с природой. На этой основе простроено учение Фен-шуй, которое стало сегодня особенно популярно.

 

  1. интеграция природы в архитектуре Альвара Аалто 1930-е

 

Для связи интерьера и экстерьера Аалто использует большие плоскости остекления. Его архитектура узнаваема и неповторима. Во всех  зданиях максимально используется естественный свет.

В здании библиотеки в Выборге для дополнительного освещения используются круглые фонари  на крыше, через которые свет попадает в центральную часть здания. Одна стена конференц-зала полностью остеклена, благодаря чему создается ощущения единения с природой и  происходит  экономия электроэнергии.

В здании мери города Сайнатсало используется внутренний двор для освещения внутренних помещений, а само здание вписано в сложный ландшафт. В своих зданиях Аалто применяет возобновляемые и перерабатываемые материалы.

 

  1. Райт дома прерий и дом над водопадом

 

В постройках Райта прослеживается влияние японской «горизонтальной» архитектуры. Он соединил восток и запад в «домах прерий» в зданиях он использует возобновляемые материалы – дерево и камень. В Usonian House он экспериментирует с построением структуры здания, добивается  максимального естественного комфорта и называет модель дома «органической архитектуроой» (Jamese Steele “Ecological architecture» p 72) его можно считать «пионером энергоэффективных технологий». Глухие стены с севера защищали от холодных ветров, а с южной части, наоборот, было много остекления, но благодаря большому выносу крыши, летом не было перегрева, а зимой  достаточно солнечного света попадало внутрь дома.

В Jacobs House (1943)  он соединил внутреннее и внешнее пространство в единое целое. Ориентация здания была идеальна для создания благоприятного микроклимата внутри всех помещений. Большой вынос крыши был не только узноваемым выразительным элементом архитектуры Райта, но и  был идеальным для климата Висконсина. Новаторством было применение известняковых блоков в отделке интерьера, которые при нагревании  от солнечного света долго сохраняли тепло до глубокой ночи. Окна располагались таким образом, чтобы в жаркий период обеспечить необходимую естественную вентиляцию и охлаждение дома.

При построении плана Jacobs House Райт опирается на модель солнечной сферы, при проектировании учитывает угол падения солнечных лучей, затенение, защиту от перегрева и охлаждения, что позволяет говорить о научной составляющей его проектной деятельности.

«Дом над водопадом» Райт представляет как победу над «машиной» дом, словно является частью скалы. Единое пространство интерьера и леса, отделка из природных материалов. Жилье человека слилось с окружающей средой.

 

  1. Хасан Фати традиционная египетская архитектура 1940-е

 

Центром зданий Фати является внутренний  двор с озеленением, обращенный на северную сторону свежего бриза. По этому принципу строилась вся дворцовая архитектура Египта. Зеленые насаждения ночью охлаждают здание, днем защищают от солнца. Воздух, который попадает в помещения, для охлаждения проходит через 2  внутренних дворика с растениями, которые называются taktaboosh. Также для охлаждения с северной стороны устроены лоджии magaad. Крыша состоит из множества полусфер, что увеличивает  охлаждение помещений.

Фати называет архитектуру Египта «Архитектура для бедных», имея ввиду приемы, позволяющие создавать благоприятные условия проживания с минимальными энергозатратами. В 1963 г выходит его книга  «Архитектура для бедных»,  с описанием материалов и технологий нубийцев. В доме Sadat Resthouse он реализовывает все традиционные принципы египетской архитектуры.

 

  1. Корбюзье и зеленые крыши. Город как дом и дом как город 1950-е

 

В своих постройках Корбюзье применяет эксплуатируемые плоские крыши с озеленением, привносит новое понятие «двор под небесами». В Maisons Jaoul (1952г) была применена крыша с озеленением для охлаждения здания. Он создает новое пространство для жителей, переносит функцию двора на крышу здания. В планировках зданий появляются зеленые лоджии и рекреационные пространства.

Корбюзье много строил на Востоке и сформулировал «Закон Солнца» – зависимость ориентации здания от климата, высоких температур. Определил основные проблемы: затенение, вентиляция, отвод дождевой воды. Этот «Закон» диктовал выбор материалов, ориентацию улиц. По «Закону Солнца» были построены High Court of Justice и Villa Shoden с «крышей-тентом», которая препятствовала перегреву здания. Для материалов стен он выбирает монолитный железобетон, который сохраняет прохладу в помещениях. Корбюзье привносит новизну в проекты планировки городов (Париж 1925, Алжир 1952) игнорируя исторический и культурный контекст предлагает высотные здания, окруженные зелеными парками (Plan Voisin).

 

  1. «Пирамиды» А. Щипкова для условий севера

 

Спроектировал жилые комплексы-пирамиды на 2 тысячи жителей для  экстримальной среды Сибири. Комплекс полностью изолирован от внешнего влияния. В центре стеклянной  пирамиды находится  гигантский  зеленый двор с деревьями. Жилые ячейки формируются вокруг внутреннего двора с собственным микроклиматом и выходят окнами в него или на улицу. Квартиры располагаются с  западной и южной стороны. Северный фасад полностью остеклен и служит для освещения внутреннего пространства. По вертикали пирамида разделена на 4 уровня: внутренний двор,  обслуживающие помещения (в основании)  жилая зона, технический уровень. Всего в комплексе 579 квартир.  Пирамидальная форма сооружения обеспечивает лучшие условия освещения квартир и максимальную длительность инсоляции, устойчивость против ветра,  больший запас прочности конструкций, чем в домах башенного типа, минимальный объем.  (Современная архитектура №6, 1967 г.)

 

 

 

  1. культ солнца, использование солнечной энергии, понятие «жизнеустойчивого здания» Эдвард Мацрия 1970-е

 

Энергетический кризис 1973г дал толчок развития альтернативных источников энергии, особенно солнечной. Эдвард Мацрия (Edward Mazria)  издает книгу “пассивная солнечная энергия», где описывает альтернативу существующим системам. Он изучает взаимодействие света и цвета в архитектуре, строит несколько зданий по этим принципам (Stockebrand Residence, Mt. Airy Public Library), формулирует зависимость глубины освещенности от  цвета интерьера.  Интерьер он олицетворяет с живым организмом и связывает его зависимостью с окружающей средой.

 

10.Тадао Андо «между природой и архитектурой», открытые материалы, единение с природой, Малколм Веллс «землянка» 1980-е

Тадао Андо следует традиционной японскую архитектуре, трансформировав ее для современных потребностей. В качестве основного материала он использует открытый монолитный железобетон, акцентируя внимание на контрасте природных материалов и искусственных, но в то же время объединяя природу и архитектуру в единое целое. Он уделяет большое внимание игре света и тени, несмотря на простые архитектурные формы, все здания необычайно выразительны.

Малколм Веллс (Malcolm Wells) считается «пионером» зданий накрытых землей («землянок», подземных зданий). Он использует землю как естественную теплоизоляцию, защищая здание от перегрева и холода. Он строит дом (Locust Hill) подобно зеленому холму. Дом полностью вписывается в окружающий ландшафт, его крыша покрыта травой.

Разрабатывает теорию подземных городов,  соединенных с ландшафтом в единое целое.

 

  1. Фостер (Коммерцбанк), Роджерс (проект застройки Майорки), Гримшоу (Проект Эден), Хопкинс (здание нового парламента), использование естественной вентиляции 1990-е

Здание Коммерцбанк Норманна Фостера  вошло в Книгу Рекордов Гиннеса как самое экологически чистое высотное здание в мире. Применил  естественную вентиляцию в небоскребе, благодаря зеленым пространствам естественное освещение получили самые дальние помещения банка.

Ричард Роджерс использовал амплитуду ветровых потоков для формирования зданий на Майорке. В проекте террасных домов закладываля принцип естественной вентиляции и эффективного охлаждения за счет свежего бриза. Роджерс Разработал план города и систему аэрации.

Майкл Хопкинс построил экологическое здание нового парламента в Лондоне.на крыше здания находятся ветровые турбины, которые обеспечивают циркуляцию свежего воздуха, центральный двор перекрыт стеклянной оболочкой – внутри находится сад.

 

12.Кен Янг, биоклиматические небоскребы, понятие «высотных открытых садов» Менара Месинага,. 1990-е.

Кен Янг одним из первый сформулировал принципы биоклиматической архитектуры и применил их на практике.

Идеи и принципы “биоклиматического дизайна” включают в себя:
· правила размещения центрального ствола высотного здания со стояками инженерных сетей
· использование естественной вентиляции
· выбор ориентации и конфигурации здания
· использование солнцезащиты
· использование воздухозаборников
· использование атриумов
· использование “skycourts” – глубоких лоджий для создания промежуточного пространства между внешней средой и интерьером – своего рода альтернативы традиционной солнцезащите.

Он сделал озелененные пространства неотъемлемой частью своих высотных зданий.

В здании Менара Месинага Янг расположил сады по спирали, а для их полива использовал систему сбора дождевой воды.

Таким образом, развитие биоклиматической архитектуры происходило многие тысячелетия и лишь в последнее столетие получило глубокую научную базу. В последние годы особенно актуальной проблемой стала  экономия энергоресурсов. Вводятся новые требования к материалам и зданиям, подобно сертификации LEED в Америке, когда здание, в зависимости он энергоэффективности получает сертификат (серебряный, золотой, платиновый), а, например, власти Нью-Йорка дают  дотации на строительство таких зданий. Здания становятся «живым организмом», способным обеспечивать себя электроэнергией, использую энергию солнца и ветра, перерабатывать и повторно использовать воду, иметь собственный микроклимат.

 

Leave a reply

Ваш e-mail не будет опубликован.