В.А.Пономарёв

Уральская государственная архитектурно-художественная академия

Архитектурное конструирование: проблемы и решения

В профессиональной подготовке студентов-архитекторов учебный курс «Конструкции гражданских и промышленных зданий» принадлежит к числу фундаментальных дисциплин. Курс нацелен на решение задач, связанных с развитием конструкторского мышления студентов, формирования архитектурно-конструктивных знаний и умений, понимания закономерностей образования материальной основы архитектурных форм.

Педагоги высших архитектурных школ признают, что эти задачи решаются не всегда на высоком уровне. В чём же кроются причины?

Не задаваясь целью всесторонне охватить проблемы высшего архитектурного образования, следует обратить внимание на некоторые организационно-методические аспекты, касающиеся конструкторской подготовки студентов.

Во-первых, в архитектурно-строительной сфере в последние годы произошли существенные изменения – разработаны и применяются множество новых строительных материалов и изделий, передовых технологий, конструктивных решений. Одновременно происходит существенный пересмотр норм проектирования. Все эти изменения сказываются и на проектировании зданий, в том числе их конструкций. Учебные издания 70-х и 80-х годов, которые в основном используются студентами, не отражают эти изменения, а значит в целом не отвечают современным требованиям высшего профессионального образования.

Во-вторых, большинство учебников в своём содержании не достаточно отражают художественно-тектоническую роль конструкций в архитектуре – превалирует технический подход.

Существует и другая, не менее значимая проблема, которая заключается в методике обучения. В большинстве российских вузов дисциплина «Конструкции … зданий» слагается из разделов (курсов) условно называемыми «Архитектурные конструкции» и «Инженерные конструкции».

Вначале, изучая раздел «Архитектурные конструкции» по сути как части зданий (фундаменты, стены, каркасы, перекрытия, крыши, лестницы и т.д.) с постановкой цели – составление зданий из конструктивных элементов – представляется возможность обучения студентов только на уровне начального (базового) профессионального образования, так как на этом этапе не рассматриваются инженерные закономерности конструирования. По этой причине обучаемые не в состоянии понять многие вопросы, связанные с конструктивной разработкой зданий, что необходимо им в процессе учебного архитектурного проектирования уже на втором курсе обучения. Например, в данной ситуации невозможно полноценно трактовать тектонику архитектурно-конструктивных форм.

Впоследствии, при изучении раздела «Инженерные конструкции» как технические конструкции (расчётные характеристики материалов, напряжённые состояния, способы соединений, расчёты элементов и т.п.) рассматриваются преимущественно инженерно-технические закономерности конструирования. Это необходимо, но не достаточно для будущего специалиста-архитектора.

Таким образом, сумма знаний, полученных последовательно по «архитектурным» и «инженерным» конструкциям по причине методического характера не обеспечивает высокое качество и систему знаний студентов, что, бесспорно, является одной из главных задач высшего профессионального образования.

Рассматривать материальную форму в архитектуре (в контексте программы дисциплины) необходимо в единстве её конструктивных и композиционных аспектов, с позиций рациональной конструктивно-композиционной организации. Своеобразным мостиком между понятиями «конструкция» и «композиция» является понятие «тектоника». «Фокусом» выражения тектонической сути объектов архитектуры являются основные несущие и ограждающие конструкции, визуально воспринимаемые в интерьере здания и (или) на фасаде. Тектоника отражает искренность формы в отношении используемых конструкций и материалов, композиционных приёмов формообразования, характера конструктивных связей и действующих нагрузок, взаимосвязей несущего и несомого, «сборности» или монолитности», «тяжести» или «лёгкости», организованности формы (согласованности, соразмерности, соподчинённости, модульности, масштабности), а так же очень важные свойства – прочность, жёсткость и устойчивость.

Учёт всех этих понятий позволяет целенаправленно и на высоком уровне формировать у студентов культуру архитектурного конструирования. Это требует комплексного, системного подхода к изучению конструкций, а не раздельно «архитектурных» и «инженерных». Аспект тектонического формообразования должен присутствовать в содержании дисциплины на всех уровнях – от определения общих принципов на начальной стадии до анализа конкретных решений при дальнейшем изучении конструирования зданий. В методологическом плане – это стержень, объединяющий конструктивную форму с архитектурной, позволяющий понимать будущему специалисту логику архитектурного формообразования.

Предлагается сократить до необходимого минимума расчёты конструкций.

Обычные методы введения студентов-архитекторов в область теории несущих конструкций далеки от того, чтобы считаться удовлетворительными; они слишком сложны, запутаны и не ориентированы на специалиста-архитектора. Они не создают чётких связей с процессом проектирования здания, а потому не в состоянии побудить проектировщика творчески использовать какие-либо принципы.

Математические (статические и конструктивные) расчёты не имеют значения для выработки концепции несущей конструкции. Они также не позволяют получать представления о комплексном поведении несущих систем.

Математика (расчёты) помогает в понимании статических основополагающих понятий и механических состояний, таких как сопротивление, напряжение, момент, равновесие и т.п. Только если концепция формы конструкции определена по существенным элементам, используется математический анализ восприятия нагрузки для проверки системы (расчёт) в целях её оптимизации (недостатков в надёжности и экономичности).

«Ключом» к раскрытию общих принципов существующих и возможных несущих конструкций для творческой деятельности будущих архитекторов предлагается принять следующие положения:

- механические принципы действия несущих конструкций;

- закономерности архитектурно-конструктивных форм;

- формообразующий потенциал типов конструкций.

Принимая во внимание все эти факторы, а также многолетний опыт преподавания дисциплины, автором сделан вывод о необходимости нового подхода к методике изложения учебного материала, нового отбора и построения содержания учебной информации по дисциплине.

К настоящему времени издательством «Архитектура-С» (Москва) подготовлен к выпуску первый тираж учебника «Архитектурное конструирование».

Предлагаемое название курса понимается и раскрывается как: конструктивная разработка архитектурных объектов (зданий); конструктивная компоновка зданий с архитектурных позиций; процесс образования материально-конструктивной основы архитектурных форм; составная и важная часть архитектурного проектирования. Кроме того, название дисциплины «Архитектурное конструирование» подчёркивает процессный (деятельностный) подход к содержанию и задачам профессионального образования в противовес предметному («конструкции …»).

Цель курса «Архитектурное конструирование» - профессиональная системная подготовка студентов по конструированию зданий в целесообразном единстве строительно-технических, архитектурно-художественных и экономических факторов.

В начало курса предложен раздел «Основы архитектурного конструирования». Достаточно большой по объёму раздел представляет собой вводную базовую часть содержания дисциплины, в которой излагаются объективные сущностные «начала» конструирования зданий, а именно:

- типологические: виды конструкций по назначению, материалу, способам возведения, структуре, принципам работы; типы, типоразмеры и марки изделий и конструкций; сортаменты; конструктивные и строительные системы зданий;

- нормативные и организационно-методические: стандартизация и сертификация в строительстве; система нормативных документов; модульная координация размеров; правила выполнения чертежей;

- физико-технические: пожарная безопасность зданий; основы теплотехники ограждающих конструкций; основы строительной акустики; деформационные швы и блоки;

- инженерные: материалы и изделия для строительных конструкций; деформации и предельные состояния конструкций; основные положения расчётов; соединения элементов; требования по проектированию типов конструкций зданий;

- тектонические: информативность архитектурно-конструктивной формы; язык тектоники; принципы формообразования.

После изучения раздела «Основы конструирования» целесообразно последовательно изучать разделы «Конструирование малоэтажных зданий», «Конструирование многоэтажных зданий», «Конструирование большепролётных зданий» в соответствии с программой учебного архитектурного проектирования конкретного вуза.

Предполагается, что объединение разделов «Архитектурные конструкции» и «Инженерные конструкции» в комплексную дисциплину «Архитектурное конструирование» может дать следующие преимущества:

- снизить проблему дефицита учебного времени, обуславливаемую необходимостью повтора учебного материала (возвратом к тем же конструкциям, но с других позиций);

- дать возможность преподавателю излагать учебный материал системно, а студенту получать системные знания;

- полноценно осваивать конструирование, в том числе с позиций тектоники архитектурного формообразования.