Строительство и архитектура/ 1. Архитектурные решения объектов строительства и реконструкции

к.т.н., доцент Постернак С.О., к.т.н., доцент Постернак І.М.,

магістр з будівництва Уразманова Н.Ф.,

магістр з будівництва, асистент Постернак О.О.

Одеська державна академія будівництва та архітектури, Україна

ДЕЯКІ ШЛЯХИ ГАРМОНІЙНОГО ПРОЕКТУВАННЯ
АРХІТЕКТУРНИХ СПОРУД З ФОРМОЮ КРИВОЛІНІЙНОГО ОКРЕСЛЕННЯ

Засобами прикладної геометрії можна вирішити найважливіші оптимізаційні завдання проектування сучасних архітектурних форм, які дадуть ефект в економії праці, матеріалів, у поліпшенні функціональних, конструктивних і естетичних їхніх характеристик. Пошук оптимальних за певними критеріями криволінійних форм може йти двома шляхами [1,2]: перший – знаходженням необхідних форм серед сконструйованих на основі спеціальних методів; другий – запозиченням форм живої природи за принципом функціональних аналогій.

Важливою характеристикою кожної предметної форми є її геометрична поверхня, від ступеня досконалості якої значною мірою залежать якості реальної форми. Це вказує на необхідність удосконалювання методів конструювання поверхонь. Фахівці в області прикладної геометрії [1] розробили метод конструювання криволінійних поверхонь по наперед заданим умовам, що дозволяє одержувати поверхні з деякими заздалегідь певними властивостями. При цьому роль геометричних способів одержання поверхні безупинно зростає, тому що їхнє застосування не вимагає значних витрат зусиль і часу. Поверхні, отримані на основі геометричних способів, відрізняються структурною цілісністю, наочністю, математичним описом.

При реалізації другого відзначеного шляху пошуку необхідних криволінійних форм прикладна геометрія слугує посередником між природою й архітектурою, також з її допомогою здійснюється художнє конструювання.

Природа, що володіє невичерпним багатством форм, створює їх за загальними законами, що проявляється в закономірності їхньої геометрії. Наприклад, принцип збереження рівноваги знаходить своє вираження в симетрії природних форм (осьовій, центральній, переносній, поворотній). Принцип рівномірного розподілу зусиль у конструкції біоформ реалізується в їхній роботі «за формою». Ця властивість дозволяє знаходити на поверхнях таких форм лінії природного походження: провисання, тиску й інші. Таким чином, на основі загальних наперед заданих умов, під впливом яких формується кожна конкретна природна форма, можна встановити її геометричний «портрет», тобто застосувати геометричні методи моделювання її поверхні. У цьому випадку біоформа розглядається з позицій геометрії функціональної форми. У результаті аналізу процесу утворення поверхонь переходу (сполучення) елементів природних конструкцій і виділення принципів рівномірного розподілу зусиль і економії матеріалу, які проявляються в цьому випадку, авторами [1] запропонований спосіб моделювання таких поверхонь (рис. 1). Досліджувана поверхня апроксимована поверхнею, що утворена рухом параболи з параметром, що змінюється, по заданих кривих, у кожному своєму положенні інцидентною площини пучка площин з віссю т.

Рис. 1. Моделювання сполучення двох поверхонь на основі природної аналогії.

Відзначені шляхи одержання криволінійної поверхні не завжди достатні для створення форм із певними художніми якостями. Тому необхідно вивчення деяких специфічних аспектів, що характеризують криволінійну форму, таких, як структурна організація й особливості процесу зорового сприйняття форми. Завдання криволінійної форми проекцією видимого контуру дозволяє проаналізувати його структурну організацію. Структурними одиницями криволінійного контуру є лінії з постійною або закономірно зміною кривизною (опуклі чи ввігнуті), точки перегину, повернення, зламу, вершини. Від способу їхнього сполучення залежить характер форми, що впливає на процес її сприйняття.

Процес зорового сприйняття зображень можна надати в узагальненому виді в такий спосіб: загальне ознайомлення з формою; вивчення характерних, що виділяються вузлів форми; аналіз зв'язків характерних вузлів форми, формування цілісного образа.

З огляду на сказане, авторами [1] проаналізовані деякі криволінійні форми, задані контуром, і на основі аналізу встановлені правила їхньої гармонізації. Зокрема, функціональні технологічні вимоги, пропоновані до створюваної форми, відбиваються ескізом. На першому етапі гармонізація форми виробляється шляхом коректування габаритів. Надалі намічаються локальні зони, установлюється домінуючий напрямок форми і її частин, другорядні осі підкоряються головній. Потім встановлюються вузли форми й взаємно ув’язуються, характер кривизни контуру в кожному вузлі визначається за допомогою дотичних. На останньому етапі виробляється гармонізація криволінійних елементів, що з'єднують вузли. Якщо з'єднуюча крива включає точки перегину чи повернення, вони координуються стосовно екстремальних.

Утворені таким шляхом кілька видимих контурів форми в різних фіксованих її ракурсах можуть бути включені в геометричний апарат конструювання як наперед задані умови, що повідомляють майбутній формі певні художні надбання.

Література:

1. Михайленко В.Е. Конструирование форм современных архитектурных сооружений. / Михайленко В.Е., Ковалев С.Н. – К.: Будівельник, 1978. – 112с.

2. Темнов В.Г. Конструктивные системы в природе и строительной технике. – Л.: Стройиздат. Ленинградское отделение, 1987. – 256с.