Так как инновационный центр объединяет в себе такие функциональные блоки как: научно-исследовательской, экспериментально-производственный; коммерческий; административный; обслуживающий; образовательный, социальный и другие, его можно отнести к типу многофункциональных комплексов сложной структуры. Рационально структурированное пространство обеспечивает создание плодотворных контактов, комплексное удовлетворение потребностей населения, повышение уровня ценовой и территориальной доступности товаров и услуг в условиях сокращения непроизводительных затрат времени.
Для создания оптимально комфортной среды для работы и учебы, возникает необходимость формирования сложного архитектурного комплекса, состоящего из функциональных блоков, объединенных единым коммуникационным остовом, включающим в себя транспортные устройства, открытые пространства, рекреационные зоны. Отличительная черта таких комплексов – это постоянное развитие [9, с. 43]. Основные проблемы, возникающие при организации комплекса:
• Функциональное насыщение комплекса в соответствии с требованиями и потребностями населения;
• Создание пространственной организации объекта, отвечающей условиям и потребностям градостроительной среды;
• Грамотное размещение в условиях плотной застройки;
• Обеспечение гибкости пространства.
При условиях формирования многофункциональных структур можно выделить некоторые принципы, связанные с организацией обслуживания [6, с. 35]:
1. «Попутный принцип», когда обслуживание осуществляется вдоль пешеходных улиц. Более развитый вид «попутного принципа» - это «перетекающее» пространство. К этому принципу можно отнести проект многоцелевого комплекса в Сан - Франциско, разработанный Кензо Танге еще в 1969 г. Структура планировки была задумана как система пешеходного движения с наличием центральных фокусных пространств в каждом квартале.
2. «Замкнутый», когда функциональные блоки расположены по кольцевой схеме. По этому принципу организовано большинство торгово-развлекательных комплексов.
3. «Принцип вертикального развития», то есть вертикального функционального зонирования, где в нижних уровнях размещаются производственные объекты, университет, выставочные залы, коммерческий центр и отель; а в верхних – жилые кварталы (конкурсный проект научно-производственного кластера на площадке Сан-Жозеф Г. Колхоффа).
4. «Принцип уникальности» - многофункционально развитая общественная зона города. В качестве примера - здание «Брайгхузгрюнден» («Bryghusgrunden» архитектурного бюро OMA). Зоны общественного пространства и городские маршруты пересекаются в центре здания и создают широкий спектр взаимодействия между различными пользователями.
Как правило, структурные различия ориентируются на социально – экономические показатели (например, земельная рента, в том числе и вертикальная); на градостроительные показатели, отражающие транспортную и пешеходную нагрузку территории; на архитектурно – средовые качества объединяемых объектов; на технологические показатели (материалы и технологии); на экологические показатели, отражающие воздействие на окружающую среду.
На основе существующих многофункциональных комплексов можно выделить следующие типы:
1. Полифункциональный торговый центр.
2. Деловой центр – наиболее развитый тип общественного сооружения, обладающий разнообразием набора функций, планировочных и композиционных схем. Основные блоки делового центра: общественно – деловой (офисы, штаб – квартиры, медиатеки), жилой, торговый и рекреационный.
3. Транспортный комплекс. Сейчас такие центры получили особое развитие. Они представляют собой комплексы над крупными транспортными узлами (остановки наземного транспорта, станции метрополитена, перроны вокзалов, магазины) с устройством пешеходных зон в нескольких уровнях.
4. Выставочный комплекс – это тип МКСС, включающий в себя выставочные, экспозиционные, музейные и торговые блоки.
На основе перечисленных примеров можно выделить наиболее характерные объемно-планировочные модели МКСС (Приложение, Лист 13):
• «пассаж»;
• «объемы в объеме»;
• «комплекс с открытым двором»;
• «ландшафтный комплекс»;
• «крытая городская среда»;
• «улица»;
• «вертикальный атриум».
С точки зрения архитектурного аспекта многофункциональный комплекс сложной структуры – это целостный фрагмент городской среды, обладающий внутренней развитой инфраструктурой, функционально обеспечивающий и отражающий в эстетичной форме многообразие современной городской общественной и деловой жизни. Он должен содержать функциональные блоки, объединенные переходами, площадями, атриумами, пассажами, и элементами благоустройства. Одновременно эта структура должна формировать эффективное непрерывное движение пешеходов.
Таким образом, основной идеей формирования и проектирования многофункционального инновационного центра становится создание комплексной структуры, способной связать воедино объемно-планировочные и функциональные параметры с элементами средового наполнения и приемами оптимально комфортной организации в пространстве.
Гибкость и унификация объемно-планировочных решений научно-исследовательских центров.
Проектирование многофункциональных комплексов сложной структуры производится на основе принципа устойчивого развития (до 20% стоимости здания). Это определяет возможность многовариантного использования здания с реорганизацией внутренних помещений на любой стадии эксплуатации, увеличение службы здания [2, с. 176]. В устойчивом развитии можно выделить три основных требования, предъявляемых к качеству внутренних пространств:
· «гибкость» (Flexibility) - возможности быстрого изменения пространства в соответствии с новым технологическим процессом, не затрагивая инженерно-техническое обеспечение;
· «приспособляемость» (Adaptability) – возможность оперативного изменения функционального назначения здания, без высоких затрат на изменения инженерно-конструктивных систем, не ведущее к ухудшению качества архитектурной среды;
· «расширение» (Expandability) – увеличения пространства без нарушения непрерывности технологического процесса.
По опыту зарубежных стран «гибкость» внутреннего пространства зданий возможна благодаря решениям, закладываемым на стадии проектирования:
· упрощение конфигурации здания в плане;
· увеличение сетки колонн;
· увеличение запаса несущих способностей конструкций здания;
· минимальное количество несущих стен и перегородок;
· сокращение протяженности коммуникаций.
Планировочные решения зданий советских научно-исследовательских парков имеют узкопрофильную технологическую направленность. Поэтому советские научно-исследовательские предприятия, без государственной поддержки, в условиях экономического спада и, соответственно, практически отсутствия спроса на результаты своей деятельности, своими силами не смогли реформировать производство,что привело к закрытию большинства научных исследований и предприятий. Таким образом, становится целесообразным, на основе прогнозов потенциального развития отрасли, принимать архитектурно-планировочные решения с учетом возможной реорганизации комплексов. С одной стороны, в случае успешного развития отрасли, такие решения дадут возможность свободного расширения помещений и увеличения оборотов. С другой стороны, в случае производственного спада в условиях кризиса, отсутствия финансирования или снижения спроса на результаты деятельности, такие решения смогут быстро реорганизовать пространство здания под новые потребности.
Рост виртуализации процессов в научно - исследовательских центрах создает новые архитектурно - планировочные, санитарные и инженерные требования к зданиям и делает необходимым формирование нового типа зданий исследовательских центров, отвечающих критериям устойчивой во времени, адаптивной архитектуре. Основные факторы, предполагающие формирование адаптивной архитектуры зданий научно-исследовательских центров:
1. Архитектурно-планировочные: при изменении функционального назначения, отсутствие вариантов планировочной модернизации;
2. Инвестиционные: отсутствие возможности быстрого переориентирования функционального назначения здания из-за жестких планировочных решений.
3. Конфликтологические: неизменяемость планировочных решений затрудняет обновление инженерных и организационно-технологических систем здания;
4. Экономические: увеличение разницы между затратами на обслуживание здания и доходами от производства, расположенного в этом здании, при жесткой привязке здания к функциональному назначению.
5. Технологические: интенсивное развитие технологий способствует частой смене оборудования, компонентов и процессов, оказывающих влияние на планировочную схему.
В России первым опытом применения адаптивной архитектуры стала площадка инновационного центра «Сколково». Поскольку, это достаточно дорогостоящий проект, практически во все объекты комплекса заложена возможность адаптации архитектурно-планировочных и объемно-пространственных решений в соответствии с технологическими и социально-экономическими изменениями. Потребителям, в данном случае, фирмам-арендаторам, за умеренную арендную плату дают право выбора из широкой типологии адаптивных планировочных модулей различного функционального оснащения и типоразмеров.
С точки зрения комфортной эксплуатации, возможности быстрой адаптации и организационно-технологических преимуществ, развитие получили следующие виды планировочных решений зданий научно-исследовательских центров [9, с. 83]:
1. Ячейковая -12%;
2. Коридорная – 48%;
3. Открытая - 36%;
4. Остальные - 4% (Анфиладная, зальная, павильонная).
Наилучшая совокупность эксплуатационных качеств зданий достигается в трех из четырех видов планировочных решений. На основе данного вывода, методом вариантного проектирования необходимо создать нового типа адаптивного архитектурно-планировочного решения здания НИЦ путем объединения достоинств трех планировочных структур: коридорной, ячейковой и открытой. Для повышения адаптивности здания необходимо максимально сократить долю жестких конструктивных элементов в его структуре. Здания нового планировочного типа необходимы для возможности устойчивого развития таких объектов.
Анализ исследуемого материала позволил предложить следующие принципы формирования адаптивной архитектуры таких научно- исследовательских центров:
1. Функциональная диверсификация – изначальное планирование использования здания для различных функциональных направлений;
2. Вариативность - большое количество разных планировочных решений в различных направлениях использования здания;
3. Модульность - несложная замена одних функционально-планировочных элементов здания на другие;
4. Автономность – возможность независимо от конструктивной схемы здания размещать коммуникации с подводкой к каждому модулю;
5. Дискретность - принцип построения от частного к общему, когда несколько помещений со схожим функциональным назначением и планировкой образуют более крупные адаптивные планировочные модули;
6. Архитектурно - строительная гибкость - сокращение доли неизменяемых конструктивных элементов здания;
7. Связи - коммуникации («остров», «туннель», «атриум», «коридор»), определяющие конструктивно-планировочную схему здания.
На основе сформулированных принципов формирования адаптивной архитектуры предлагаются варианты объемно-пространственных типологических моделей научно-исследовательских центров (Приложение, Лист).
