Конструкция – инструмент овеществления архитектурной формы

Переведение конструкций в архитектурную форму связано с материализацией взаимодействия целесообразности и требований восприятия. Действия этих факторов противоречивы. Целесообразность заботится об усовершенствовании фактиче­ской работы конструкции, о наиболее экономном и рациональ­ном использовании материала и рождает то, что не знало пре­цедента. Требования восприятия напротив, основываясь на прош­лом опыте, опираются на то, что имело прецедент. Сущест­венна и другая грань этих противоречий. Целесообразность опирается, как правило, на расширяющиеся возможности точ­ной проверки. Это точный фактор, который можно выразить и оценить языком цифр. Психологический опыт не имеет фикси­рованных оценок – неточен. Внедрение точных методов в проектирование рождает стереотипы точного, которые нетер­пимы ко всему неточному.

Полноценность архитектурной формы, ее выразительность – это всегда овеществленное требование кон­структивной логики и восприятия. А эволюция этого взаимо­действия, обусловленная социальным, научно-техническим и культурным развитием, определяет в свою очередь развитие самих форм. Анализ основных моментов такого развития, как сложного морфологического процесса, проходящего во времени, может помочь решению проблемы сегодняшнего дня, которые являются звеньями на пути из прошлого в будущее.

Автор рассматривает эволюцию связей «форма-конструкция» в типологическом плане, имея в виду не типологические отрасли архитектуры, а типы самих конструкций, обусловлен­ные их морфологией. Он исследует формы, связанные с тре­мя группами конструкций:

1. Стоечно-балочные конструкции из камня и железобетона.

2. Пространственные конструкции из камня и железобетона.

3. Трехмерные пространственные конструкции из металла.

При этом, автор сосредоточивает внимание на основных несущих конструкциях, которые являются определяющей основой формы.

5.1 Стоечно-балочные конструкции из камня и железобетона (эволюция взаимодействия конструктивной логи­ки и требований восприятия).

Конструктивная сущность сооружений из камня была тес­ным образом связана с массой и весом этого строительного материала. Размеры сооружений лимитировались границами конструктивных возможностей камня. Сооружение могло достичь того критического состояния, когда новый элемент, положенный сверху, разрушал аналогичный элемент, находящий­ся внизу. В то же самое время вес выступал конструктивной силой, которая обеспечивала равновесие соседних элементов, делала излишней дополнительные связи.

Началом стоечно-балочных систем явились первые общественные сооружения – дольмены. Продолжением этого ряда стали египетские и греческие ордера: колонны с архитравным пе­рекрытием.

Многие теоретики считают происхождение ордеров результатом механического переноса в камень элементов стоечно-балочной деревянной конструкции. Но могла ли такая механи­стичность создать формы, которые существовали с некоторыми перерывами более 25-ти веков?

Процесс создания ордеров не был механическим, он был закономерным, обусловленным требованиями создания широкого общезначимого и понятного образа [6]. Такой образ в момент появления каменных конструкций мог возникнуть только под воздействием опыта прошлого, то есть, опыта деревянного строительства. Тем самым, новый материал – камень стал лишь средством создания общезначимой образной формы.

В выражении идеи несущих и несомых элементов, важное значение приобрела артикуляция архитектурной формы, также отрицающая теорию механистического происхождения ордеров. Так, в ордерах сложились элементы, расширяющиеся кверху (капитель с эхином и абакой) и расширяющиеся книзу (базы колонны). Их детализация с точки зрения конструктивной логики – явное излишество.

Ордер явился гениальным решением проблемы читабельности массивных конструкций, то есть, проблемы их восприятия, понимания их работы. Утилитарная форма стала художественной, она обратилась к человеку, к потребностям его психологии. Постулат К. Маркса о технике как о "чувственно представшей перед нами человеческой психологии [5] в полной мере отно­сится и к архитектурным формам.

Информация о работе стоек, балок и стены передавалась с помощью их специфической артикуляции, внушающей представление о напряженности этих элементов и их частей, способах передачи нагрузки сверху – вниз. Образное выражение мате­риально-конструктивной сущности постройки мы связываем с понятием «тектоника».

Овеществлением человеческой психологии выступает последующая жизнь ордера. В условиях медленного развития техники и господства «стилей эпохи», облегчавших творчество и восприятие его результатов наличием единства «стилеформирующего ключа», эволюция ордера была постепенной, медленной. Неоднократно предпринимались попытки закрепления канонов теорией (Палладио, Серлио, Виньола). Всемерно облегчая перцепцию форм, каноны допускали возможность их нарушения.

В архитектуре это становится особенно заметно в эпоху возрождения с ее интересом к личности и к личностному началу в искусстве. Неточности в проведении канона выступают своеобразным препятствием, заставляющим зрителя «работать». Но такие отклонения были незначительными. Жесткость прове­дения схемы построения целого допускала интерпретацию де­талей.

Эволюция стоечно-балочных конструкций из железобетона характерна взаимодействием другого уровня мышления, кон­структивной логики и воспринимающей способности человека.

Движущей силой этой эволюции выступает динамическое развитие технического прогресса. Инженерная интуиция, основанная на расширяющихся возможностях точной проверки, ищет способы наиболее целесообразной работы материала. Восприятие, способное ассимилировать индивидуальные формы, открывает возможность широкого поиска. Требования конструктивной логики реализуется, главным образом, благодаря экспе­риментальным работам отдельных творческих личностей и кол­лективов. Но путь к новому выразительному языку через ма­териал не был простым.

Первым конструкциям из железобетона придавали формы, свойственные конструкциям из других, ранее известных мате­риалов: камня, дерева, металла.

Наиболее распространенной среди стоечно-балочных конструкций была система, предложенная французским инженером Франсуа Геннебиком. Для армирования балок Геннебик использует два двойных комплекта стальных стержней. Эти стержни уклады­вали в растянутую зону балки. В середине пролёта они прохо­дили в её нижней грани, в точках опоры один ив стержней поднимался к верхнему ребру. Расположение арматуры соответ­ствовало точному статическому расчёту. Тем не менее, в этой конструкции новый материал работал не самым рациональным образом. В зоне растяжения напряжённой балки бетон стано­вился мертвым грузом, лимитирующим пролёты. Форма здесь еще не следует материалу, его наиболее целесообразной работе. Новое содержание укладывается в старую, но еще пока что, в общезначимую форму.

Великий мастер железобетона – Огюст Перре применяет каркас рамного типа, но придает ему формы, свойственные конструкциям из дерева и металла. И, как отмечает Ж. Познер, артикулирует этот каркас в традиционном классическом понимании [8].

Вальтер Гропиус был прав, считая, что форма не только должна быть прочной, но, и обязана выглядеть прочной. Глаз должен поверить надежности конструкций. И для этого, утверждает он, форма должна отразить нам прошлый опыт восприятия конструкций, результаты которого он называет статическими чувствами [8]. Но он был не прав, утверждая о состоя­нии вневременного статического чувства [8]. Вневременного чув­ства не существует. Оно трансформируется в зависимости от времени и эволюции тех или иных конструкций.

В грибовидных конструкциях Робера Майара проявилось глубокое понимание природы материала. Его грибовидная колонна с широкой капителью, постепенно переходящей в сплош­ную плиту, хорошо подчеркивает пластичность нового материа­ла. Новый материал находит новую форму.

Тот же принцип положен в основу грибовидной конструкции ресторана морского курорта в Остии, выдающегося итальян­ского инженера Пьера Луиджи Нерви. Здесь форма грибовидной колонны и покрытия в совершенстве отражает свойства нового материала. Весьма примечательна также трактовка краевой зоны перекрытия. Она образована диагонально пересекающими­ся изогнутыми рёбрами, отражающими технологию, свойственную только железобетону. И в то же время, рёбра создают запоминающийся образ кессонированного потолка, уходящего в далёкое прошлое.

В одной из своих работ Пьер Луиджи Нерви идёт ещё дальше. Он ставит задачу сконструировать перекрытие, форма ко­торого расшифровывала бы его работу. И это он хочет сделать основой новой выразительности. Грибовидные конструкции Робера Майара и его последователей не раскрывали работу пли­ты.

В разных зонах на плиту действуют различные изгибающие моменты, и она испытывает различные растягивающие и сжимаю­щие усилия. Однако, даже в тех случаях, когда опорные поло­сы армировали сильнее, это скрывалось при последующем бето­нировании плиты.

Нерви укладывает арматуру по линиям главных изгибающих моментов (фабрика Гатти в Риме). Сооружение такого перекры­тия оказалось намного сложнее плоской плиты, но зато был по­лучен значительный пластический эффект (рис.1).

Работа плоской плиты была почти расшифрована. Именно почти, но не полностью, так как рисунок ребер не вполне со­ответствовал начертанию изостатических линий. Почему же не вполне?

Гениальный инженер, создатель большого числа новых форм, провозгласивший необходимость однозначного соответствия формы и конструкции, чувствует, что для создания ценной художественной формы этой однозначности недостаточно. Нерви пи­шет: «Техника открывает источник почти безграничных стати­ческих возможностей, конструктивных и функциональных, кото­рые сами по себе невыразительны, но в том случае, когда они оживляются чувством композиции, гармонии и пропорции, а также, заботой о деталях, они могут стать яркими выразителями архитектоники» [2].

Выразительность реберного перекрытия фаб­рики Гатти в Риме, основана не только на том, что она в ка­кой-то мере выражает работу плиты, но и тем, что она отра­жает представления о возможной конструктивной системе, рас­пространенной в природе (нерватура листа) и получившей в прошлом такое блестящее развитие в нервюрных сводах готиче­ских соборов (рис.2).

Таким образом, Пьер Луиджи Нерви находит форму, кото­рая подчиняется не только конструктивной логике и законам композиционной гармонии, но и чувству, уходящему в прошлое.

Столь же интересна и работа соавтора Пьера Луиджи Нер­ви по зданию ЮНЕСКО в Париже, архитектора Марселя Брейера.

 

 

Рис. 1. Фабрика Гатти в Риме.

 

Рис.2. Нервюрные своды готического храма в г.Туре

 

В здании библиотеки в Колледж-вилле (США, штат Минне­сота) Брейер отказывается от наиболее простых – утилитар­ных опор. Вместо них он создает впечатляющие и могучие раз­ветвленные колонны. Это своеобразные бетонные деревья, каж­дое ив которых снабжено восемью крепкими ветвями (рис.3). Усложне­ние опор не противоречит инженерной логике и вполне оку­пается тем эффектом, который они производят. Иих вырази­тельность основана, главным образом на том, что создан широкий и впечатляющий образ дерева-поддержки, образ, уходящий в прошлое, понятный и доступный – образ-символ.

Здесь мы встречаемся с примечательным взаимодействием инженерной логики и пластического опыта прошлого. Этот опыт не имеет фиксированных оценок, допускает возможность личностной интерпретации. Так рождается индивидуальная форма, в содержании которой содержится и определенная подсказка, облегчающая ее перцепцию зрителем. Опоры Марселя Брейера, не порывая с целесообразностью, преодолевают догмы одно­значной связи формы со строительной технологией, рациона­листичностью. Содержание созданных их форм не исчерпывает­ся конструкцией. Это и есть самый высокий уровень эстети­ческого освоения конструкций.

Опыт эволюции стоечно-балочных систем свидетельствует о том, что взаимодействие требований конструктивной логики и восприятия в процессе рождения новых форм и их освоения проходит три заметных этапа. Каждый из них, рождая формы, обращенные к человеку, программирует определенное соотно­шение привычного и нового.

На первом этапе привычное выступает как прежний ста­тический и эстетический опыт. Он отстает от уровня техни­ческих открытий, консервативен.

 

 

Рис. 3. Интерьер библиотеки в Колледж-вилле

(США, штат Минне­сота)

 

 

На втором этапе происходит утверждение нового стати­ческого опыта, формирование нового выразительного языка, основой которого служит объективное выражение физических законов, технической правды. Этот период можно назвать конструктивистским.

На третьем этапе новизна выступает и результатом изоб­ретения новых способов целесообразной работы материала и новой трактовкой прежнего психологического эстетического опыта. Выраженный языком новых форм, этот опыт закладывает в содержание и определенную меру привычного.

Каждый из этих этапов рождает неповторимость, связан­ную с определенным и постоянно изменяющимся соотношением нового и привычного. Это соотношение, определяя выразитель­ность архитектурных форм, есть не что иное, как овеществление определенного уровня человеческой логики и психологии.

Характер протекания самой эволюции и преобладание в ней того или иного этапа, величина сектора новизны и пропорции его сочетания с привычным, определяются ведущими формообразующими факторами:

– социальными условиями,

– психическим складом нации,

– уровнем ее технической образованности,

– эстетическим развитием.

Значительность привычного нередко выступает результатом особой приверженности традициям. Уникальна в этом отно­шении современная японская архитектура.

При использовании стоечно-балочной конструкции зодчие Японии ясно выявляют и подчеркивают взаимосвязь между глав­ными и второстепенными балками. В оболочке зданий это нахо­дит раскрытие с помощью консольных выпусков второстепенных балок за пределы главной. Такие выпуски с точки зрения чи­стой инженерной логики представляют явные излишества. Этот прием взаимосвязи между элементами стоечно-балочной кон­струкции характерен, в том числе, и для работ известного японского архитектора Кензо Танге (городской зал в Курасики и художественный центр Согэцу в Токио).

В ряде случаев в той же конструктивной системе мы встречаем своеобразное решение углов. Стремление расшифровать перевязку балок двух разных направлений находит выражение в их торцах, выпущенных за пределы плоскости стены. Это, в частности, хорошо отмечено в городском зале в Курасики. С точки зрения конструктивной логики выпуски торцов в углах зданий также не рациональны.

Трактовка узлов стоечно-балочной железобетонной кон­струкции в данном случае вызвана сильным влиянием традици­онных архитектурных форм японского деревянного зодчества (рис. 4). Вот почему у японцев так велико желание и в железобетонных конструкциях показать взаимосвязь их элементов. Это не ме­ханический перевод формы из одного материала в другой, а определенная концепция восприятия целого, сплоченного из отдельных ясно выявленных элементов. Такая трактовка цело­го, основанная на традициях, прямо противоположна тому, что могли бы дать пластические качества монолитного железобето­на. Вспомним, что Ф.Л. Райт стремился к тому, чтобы устра­нить «стойки и балки». Он считал, что современные материалы дают возможность создания непрерывной конструкции [9].

Beерообразные подпорки в здании культурного центра в Цуяма (архитектор К. Кавасиме) представляют собой не самое рациональное решение, с точки зрения инженерной логики. Нависание одного этажа над другим можно было бы выполнить и более простыми средствами. Веерообразные подпорки появи­лись под сильным воздействием традиционных форм деревянных храмов с их многоступенчатыми консолями, несущими свесы кровли (рис.5). Железобетонные подпорки в здании культурного цент­ра в Дзуяма совсем не похожи на консоли деревянных храмов.

 

Рис.4. Конструктивная схема в архитектуре традиционного японского храма, выполненного в дереве

Рис.5. Фрагмент традиционного деревянного храма с многоступенчатыми консолями, несущими свесы кровли		Рис.6. Фрагмент конструктивной системы здания японского культурного центра в Дзуяма, выполненного в железобетоне. Архитектор К.Кавасиме

Таким образом, здесь не форма переводится из одного материа­ла в другой, а используется лишь сама идея, при овеществлении которой бесспорно находят отражение свойства железобетона.

Примечательна и детализация железобетонных поддержек (рис.6). Их форма не вполне соответствует их конструктивной работе. Так переломы в конфигурации несущих "пальцев" не рациональ­ны. Но зато они усиливают восприятие конструктивной роли этих подпорок.

Таким образом, в японской архитектуре на трактовку стоечно-балочной конструкции оказывает воздействие не столько материал и особенности его работы, не технология произ­водства работ, сколько стремление создать общезначимый об­раз, основанный на представлениях о сплачивании элементов в целое, сложившихся на опыте деревянной архитектуры, а по­тому понятных каждому японцу.

Примером индивидуальной личностной трактовки региональ­ного опыта, напротив, рождающим новизну могут служить ра­боты лауреата Ленинской премии за укрепление мира между на­родами, бразильского архитектора Оскара Нимейера.

Желая получить пластический эффект, в правительственных зданиях нового города Бразилия, он отказывается при проекти­ровании от обычных и наиболее простых опор – цилиндричес­ких или прямоугольных. Следуя принципам простоты и чистоты, которые характеризовали архитектуру прошлого [12, с 98] он создаётнеобычные стреловидные опоры. И это уже не простые опоры, а рамы, контур которых следует возможной эпюре изгибающих моментов. Во Дворце Рассвета трех-шарнирные рамы развернуты вдоль фасада, во Дворце Правительства и Правосудия поставлены перпендикулярно фасадам (рис. 7). Шарнирное опирание опор создаёт впечатление легкости и напряжённости [12].

 

 

	Дворец Рассвета. Бразилиа. Арх. Оскар Нимейер		Дворец Плоскогорья. Бразилиа. Арх. Оскар Нимейер
Рис. 7. Примеры шарнирного опирания опор

Но форма рам соответствует не их фактической, а их возможной работе. В действительности они почти не нагружены. Перекрытия опираются на ряды опор, находящиеся внутри остекленного объема. Это становится очевидным в трактовке входа, на произвольное обращение с конструкциями справедливо указывал П.Л. Нерви. Вход в здание охватывают опоры, сечение которых уменьшено вдвое. Пролет же между этими (более слабыми опорами) втрое больше соседних. И в то же время, плита перекрытия остается той же величины.

Нимейер не боится нарушить требования рационалистичности, но нарушая конструктивную логику целого (решение входа, опирание перекрытия) он заботится о правдоподобии деталей (рисунок стреловидных опор). Тем самым он пытается внушить представление о победе сил устойчивости. Выражение этой победы – всегда обращение к человеку, к его чувствам, опыту, представлениям. Но формы Нимейера несут и другую информацию не конструктивистского, а пластического опыта прошлого. Столкновение этих факторов приводит к нарушению технической правды. Трудно согласиться с Д. К. Ричардсом, что архитектура Нимейера "является настолько же символической, насколько и конструктивной [10, с. 52].

Работы Оскара Нимейера свидетельствуют о стремлении преодолеть границы, навязанные строительной технологией, следствием чего нередко являются правдивые, но мало интересные постройки. Его решения обращают наш пластический опыт, но слишком индивидуальны, чтобы повлиять на архитектуру других зданий.

Пропорция нового и привычного может быть различной. Обязательным качеством полноценной формы выступает их тесная взаимосвязь, отражающая двойственность природы архитектуры. Нарушение сплава техники и искусства приводит к односторонности.

Так, в 1950-е в западной архитектуре возникло своеобразное движение, получившее название «Брутализм». Его принципом, по словам академика архитектуры А.В. Иконникова [3] была "безжалостная честность" в выражении, в том числе, конструкций и материала. «Бруталисты» отрицали любые дополнения к конструкции. Формы, созданные ими, отличались жестокостью и холодностью.

В те же годы возник и иррационализм. Характерная черта этого направления – полное абстрагирование формы от конструкции и материала. Форма подчиняется не материалу и не представлениям о его конструктивных возможностях, а прихоти архитектора, его стремлению к формальной, ничем не лимитированной новизне. Такие формы могут удивить, но остаются непонятыми.

Перед отечественной архитектурой уже в 1970-е была поставлена грандиозная задача – создать высокохудожественные произведения, которые бы смогли удовлетворить эстетические запросы нашего общества.

Но без создания подлинной взаимосвязи между формой и конструкцией, отражающей двойственность природы архитектуры, невозможно получить те художественно ценные постройки, в которых мы так заинтересованы.

Опыт развития стоечно-балочных конструкций, охватывающий переходы от одних материалов к другим, совершившийся в условиях непрерывного и длительного периода эволюции восприятия, заслуживает пристального внимания.