III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ИДЕИ В. Г. ШУХОВА В ХАЙ-ТЕК АРХИТЕКТУРЕ XXI ВЕКА
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В строительной конструкции таится душа.
Суметь ее вызвать – значит создать Архитектуру.
К. С. Мельников, архитектор
Судьба открытий в архитектуре, инженерном деле, в естествознании и в области гуманитарных наук никогда не была простой. Они были связаны с научным и инженерным поиском, инициатором которого был незаурядный русский ученый и инженер В.Г.Шухов. По убеждению немецкого философа и математика В.Г.Лейбница не меньшего восхищения, чем научные открытия, достойны методы, при помощи которых эти открытия были сделаны выдающимся конструктором и изобретателем, философом и историком архитектуры В.Г.Шуховым. Деятельность почетного академика инженера-механика, архитектора В. Г. Шухова поражает своим многообразием, с его именем связаны крупные изобретения во многих областях техники: строительной механике, нефтехимии, теплотехнике.
Трудно назвать другое имя у нас в стране и за рубежом, результаты инженерного и научного творчества которого оказали такое большое влияние на достижения техники в ряде отраслей промышленности, строительстве и архитектуре. Русский народ чтит память и вспоминает с благодарностью об этом с большой буквы гражданине, так как он, прежде всего, думал о благе России, о достойном её будущем и вдохновлялся мыслью о том, что «посев научный взойдёт для жатвы народной».
По мнению современников, В. Г. Шухов принадлежит к той группе талантливых русских инженеров, у которых широта кругозора сочеталась с глубиной инженерной интуиции.
Поэтому история культуры XX века, история архитектуры будет неполной без обращения к творчеству Шухова. Ведь имя русского зодчего стоит в одном ряду с такими выдающимися деятелями эпохи, как Флоренский и Вернадский, Хлебников и Блок, Платонов и Замятин, Малевич и Кандинский, Фридман и Тесла.
В своей работе мне хотелось показать уникальность и гениальность этого человека как инженера и как ученого, преданного гражданина своей Родины. Я считаю, что моя работа актуальна, так как способствует интеллектуальному развитию, патриотическому воспитанию сверстников.
Я горд, тем, что такой всемирно известный человек является уроженцем той местности, где родился и вырос я. Поэтому, мой долг знать историю своего края и способствовать привлечению внимания сверстников к теме моей работы.
Цель работы: показать гениальность идей В.Г.Шухова, используемых в современной хай-тек архитектуре.
Задачи работы:
-
Изучить и проанализировать материал по данной теме.
-
Изучить основные идеи В.Г.Шухова как великого архитектора
-
Выяснить применение идей В.Шухова в современной хай-тек архитектуре в мире и на территории Белгородской области
-
Показать гениальность и талант великого ученого- архитектора, моего земляка.
Гипотеза: идеи В.Г. Шухова в архитектуре востребованы и актуальны в современном архитектурном стиле хай-тек.
Объект исследования: использование архитектурных идей инженера трех поколений- В.Г.Шухова в современном стиле хай-тек.
Предмет исследования: гениальность архитектурного и инженерного искусства В.Г.Шухова.
Глава 1. Откуда все началось….
Владимир Григорьевич Шухов родился 16 (28) августа 1853 года в городке Грайворон Курской губернии, где отец его исправлял должность городничего. О своем происхождении сам Шухов рассказывал так: "Мой пращур был вольный штатский человек, мобилизованный на войну со шведами. За храбрость в бою под Полтавой Петр Великий пожаловал его дворянством". Но дворянство это, по-видимому, было личным. Потомственное получил уже дед В.Г.Шухова вместе с обер-офицерским чином. Отец Владимира Григорьевича, Григорий Петрович, окончил Харьковский университет и служил вначале по Министерству финансов, а затем под влиянием своего друга, знаменитого хирурга Н.И.Пирогова, перешел в Ведомство императрицы Марии, занимавшееся благотворительными, медицинскими и учебными заведениями.
В 1871 году Владимир Григорьевич окончил гимназический курс и поступил в Императорское московское техническое училище. Годы, проведенные там, в атмосфере высокой нравственной и научной культуры, постоянного размышления, познания, творчества, инженер считал одними из самых счастливых в своей жизни. Обучение теоретическим дисциплинам в ИМТУ стояло примерно на одном уровне с математическим факультетом Московского университета. Особенностью преподавания был прекрасно разработанный курс практических занятий, дававший студентам понимание реальной работы механизмов и конструкций, а также технологического процесса их изготовления. Курс ИМТУ В.Г.Шухов окончил в 1876 году со званием инженера-механика и золотой медалью. В знак признания его выдающихся способностей он был освобожден от защиты дипломного проекта. Отказавшись от лестного предложения стать ассистентом знаменитого математика П.Л.Чебышева, равно как и от того, чтобы начать подготовку к профессорской деятельности, В.Г.Шухов навсегда избрал своим поприщем практическое творчество инженера.
Так начался плодотворный союз блестящего менеджера и фантастически талантливого инженера. Он продолжался 35 лет и принес России огромную пользу, так как все сделанные им проекты и разработки являются национальным достоянием нашей Родины.
1.2 Инженерные идеи В.Г.Шухова в архитектуре
Владимир Григорьевич Шухов – выдающийся человек, прославившийся на весь мир, человек принёсший множество одновременно полезных и красивых сооружений которые “стоят” и по сей день. В. Г. Шухов в ряде своих инженерных сооружений, таких, как дебаркадер Киевского вокзала в Москве, знаменитая радиобашня на Шаболовке, водонапорная башня в Николаеве, и многих других объектах выступает не только как прекрасный инженер, но и мастер, обладающий высокоразвитым художественным вкусом и чувством пропорций, эти объекты до сих пор производят впечатление совершенных произведений, могущих считаться ценными памятниками материальной культуры и архитектуры своего времени.
Следует особо отметить другую сторону многогранной деятельности В. Г. Шухова, где он имеет особые заслуги перед архитектурой. В 1975 г. отмечалось 70-летие замечательных висячих сетчатых покрытий, которые в 1893 г. В. Г. Шухов впервые применил на здании одного из цехов завода Бари в Москве.
27 марта 1895 г. он официально оформил свое авторство, заявив привилегию на устройство висячих сетчатых покрытий и в том же году широко продемонстрировал их на построенных им четырех павильонах Всероссийской выставки в Нижнем Новгороде.
Рис. 1. Дебаркадер Киевского вокзала в Москве
В остекленных цилиндрических покрытиях зданий Верхних торговых рядов (ГУМа) и Петровского пассажа в Москве Шухов впервые применил систему напряженных гибких связей, обеспечивающих неизменяемость формы металлических арочных переплетов, образующих эти светопрозрачные покрытия. В основе таких конструкций лежит та же прогрессивная идея создания легчайших покрытий, а впервые примененный принцип предварительного напряжения пространственных конструкций для обеспечения неизменяемости их формы стал одним из основных принципов современного строительства и современной архитектуры.
Замечательная шуховская радиобашня, осуществленная телескопическим методом, стала прообразом сетчатых систем гиперболических параболоидов, которые теперь в большом количестве разновидностей и вариантов строятся в виде однопоясных висячих покрытий и других конструктивных систем во многих странах, олицетворяя передовые идеи и тенденции развития современной архитектуры.
Предварительно напряженные сетчатые конструкции в различных вариантах как развитие прогрессивных идей и конструктивных решений, впервые осуществленных В. Г. Шуховым, по сути, являются основополагающими в историческом процессе создания принципиально новой легкой (я бы сказал, радостной) архитектуры XX столетия, раскрепощенной от многовековых традиций классической массивной и трудоемкой, в основном каменной, архитектуры.
Рис.2 Шуховская водонапорная башня
Одно из множества таких сооружений – уникальное покрытие верхних торговых рядов ГУМа. «В 1891—1893 годах на Красной площади в Москве было построено новое здание с шуховскими покрытиями, столь изящными и лёгкими, что снизу они казались паутиной с врезанными в неё стёклами, — рассказывает правнучка В. Г. Шухова Елена Шухова. — Такой эффект давала изобретённая Шуховым арочная ферма, в которой традиционные достаточно массивные раскосы и стойки были заменены тонкими лучевыми затяжками диаметром около сантиметра, работающими только на растяжение — самый выгодный для металла вид усилий».
Так же Владимир Григорьевич спроектировал и построил восемь павильонов с сетчатыми перекрытиями и гиперболоидную башню, ставшую его визитной карточкой. Она привлекла внимание не только горожан, но и стекольного короля Юрия Нечаева-Мальцева, который приобрел ее по окончании выставки и отвез к себе в имение в Полибино, что в Липецкой области. Там 25-метровая конструкция стоит и по сей день.
Рис.3 Гиперболоидная башня
Британский журнал «The Engineer» написал об этой авангардной сетчатой конструкции восторженную статью («The Nijni-Novgorod exhibition: Water tower, room under construction, springing of 91 feet span», «The Engineer», № 19.3.1897, P.292-294, London, 1897.) Сетчатые оболочки Шухова описали также немецкие и французские журналы. На изобретённые строительные конструкции в виде несущих сетчатых оболочек В.Г.Шуховым были получены патенты (№ 1894, № 1895, № 1896 от 12 марта 1899 года):
• № 1894 - изобретение сетчатых покрытий для зданий из многократно повторяющихся и пересекающихся в виде четырёхугольников прямых несущих элементов, работающих на растяжение или сжатие, с висячей и выпуклой формой покрытия;• № 1895 - изобретение сетчатых сводообразных покрытий для зданий, сделанных из поставленных на ребро и изогнутых в виде ломанной металлических полос, соединённых в местах изгиба друг с другом так, что в результате образуется покрытие, состоящее из многократно повторяющихся ячеек-сот (похожих на пчелиные соты);• № 1896 - изобретение сетчатых башен в форме гиперболоида вращения с прямолинейными образующими, соединяющими кольцевые основания, с усилением промежуточными кольцами. Прямолинейные образующие гиперболоида башни в результате формируют несущую сетчатую оболочку с ячейками из прямых элементов, работающих на сжатие. В конце XIX и в первой трети ХХ века на территории Российской империи и СССР по проектам В.Г.Шухова были построены около 200 конструкций несущих сетчатых оболочек. И именно эти конструкции стала своеобразной идеей в развитии нового стиля хай-тек, ведь Владимир Григорьевич первый начал использовать в своих сооружениях такие материалы как металл и стекло[1].
Глава 2. Идеи В.Г.Шухова в хай-тек архитектуре XXI века
2.1 Хай-тек архитектура-стиль современности
Внедрение основ сетчатых конструкций В.Шухова в зодчество XXI века привело к возникновению чрезвычайно серьезной и очень элегантной архитектуры хай-тека, признанным лидером которой стал Лорд Норман Фостер. "Шухов - один из моих героев!" - говорит в своих интервью Норман Фостер.
Хай-тек (англ. hi-tech, от high technology — высокие технологии) — архитектурный и дизайнерский стиль, который активно начал развиваться лишь в конце ХХ века, хотя, по мнению некоторых искусствоведов, он сформировался гораздо раньше. Хай-тек - логическое развитие постмодернизма. Стиль хай-тек ориентирован на функциональность, научность, использование высоких технологий. Стиль хай-тек несет на себе отпечаток престижности хотя бы, потому что все здания хай-тек очень дорогие. В этом стилевом направлении есть и свои подвиды: индустриальный, геометрический, бионический хай-тек. Хай-тек характеризуют использование высоких технологий, прагматизм, представление об архитекторе как элитном профессионале, обеспечение архитектурой обслуживания, сложная простота, скульптурная форма, гипербола, технологичность, структура и конструкция как орнамент, анти-историчность, монументальность.
Во второй половине XX века архитекторы хай-тека, знаменитые Бакминстер Фуллер, Фрай Отто и Норман Фостер, внедрили сетчатые оболочки в современную практику строительства.
В настоящее время архитектурный стиль хай-тек на данный момент можно разделить на два этапа:
Ранний хай-тек (1960-е — начало 1970-х)
Современный хай-тек (середина 1970-х — по сегодняшний день)
Особенности хай-тека:
-
Хай-тек противопоставляет себя стилям, использующим натуральные природные материалы, архитектура хай-тек – это металл, бетон, стекло и пластик;
-
Простые конструкции, преобладание прямых линий и простых форм, широкое использование элементов кубизма и конструктивизма;
-
Минимальное использование декора, стены – идеально ровные, никаких шероховатостей или выпуклостей, никаких мелких архитектурных деталей;
-
Цветовая гамма экстерьера – строгая и холодная: черный, белый, серебристый цвет, различные металлики
Примеры использования конструкций, соответствующих патентам В.Г.Шухова, можно найти во многих городах мира. В Лондоне всеобщее внимание привлекают авангардный небоскрёб 30 St Mary Axe ("The Gherkin", "Swiss Re") и перекрытие двора Британского музея (British Museum - "Queen Elizabeth II Great Court"). Но только немногие знают, что этот восторг вызывает энергия креатива двух незаурядных зодчих: великого русского инженера и архитектора Владимира Григорьевича Шухова и Лорда Нормана Фостера. Знаменитый британский архитектор постоянно использует в своих шедеврах несущие сетчатые конструкции (сетчатые оболочки), изобретённые Шуховым.
Рис.4 Сетчатая оболочка небоскрёба 30 St Mary Axe
Diagrid-оболочки использует в своем творчестве знаменитые архитекторы лауреаты Притцкеровской премии Бэй Юймин (Йо Минг Пей), Фрэнк Гери, Поль Андре, Ренцо Пьяно, Заха Хадид, Максимилиан Фуксас и другие. Сетчатые оболочки в настоящее время позволяют создавать сооружения очень сложной формы, включая знаменитый олимпийский стадион "Птичье гнездо" в Пекине и аморфный комплекс "VELA" в Милане.
Рис.5 Лорд Норман Фостер: перекрытие двора Британского музея, 2000 г. (патенты В.Г.Шухова №1894 и №1895)
Рис.6 Сетчатая оболочка Овального павильона Шухова (1895 год!) в Нижнем Новгороде.Сравните сетчатые перекрытия Британского музея Нормана Фостера с перекрытиями, сделанными Владимиром Шуховым в 1896 году в Нижнем Новгороде (отличия, конечно, есть, но идея не изменилась).
Рис.7 Композиция Нормана Фостера, гран-при на архитектурной биеннале 2008 г. в Лондоне (патент В.Г. Шухова №1894)
Рис.8 Норман Фостер, сетчатые оболочки SmithsonianAmericanArtMuseum, 2007 (патент Шухова №189)5
Рис.9 Архитектор Михаэль Хопкинс,перекрытие двора адм. здания парламента, Лондон, 2008 г.(патенты Шухова №1894 и №1895)
Рис.10 Гиперболоидный мост в Манчестере - Corporation streetbridge(патент Шухова №1896)
Британская компания ARUP построила в Гуанчжоу самую высокую в мире 610-метровую сетчатую гиперболоидную телебашню, 2010 г. (патент Шухова №1896)
Рис.11 Башня в Чуанчжоу
Использование патентов В.Г. Шухова в diagrid-системах, основанных на диагональных сетчатых конструктивных модулях внешних несущих оболочек зданий и сооружений, наблюдается во всех технологически развитых странах мира. Diagrid-системы составляют несущую основу многих знаменитых зданий XXI века. Они применены в Hearst Tower в Нью-Йорке, в здании телецентра CCTV в Пекине, «Capital Gate» в Абу-Даби и во многих других шедеврах архитектуры последнего десятилетия.
Повышение сейсмостойкости зданий является одной из причин использования сетчатых оболочек В.Г.Шухова в XXI веке. Другая причина – это возможность формообразования новых архитектурных и сложных скульптурных форм с использованием шуховских сетчатых diagrid-систем – конических, купольных, кривых, сферических и наклонных. Diagrid-системы – это основа сетчатых оболочек, создающих любую кривизну поверхности любых форм.
Экологичность зданий и сооружений, построенных с использованием сетчатых оболочек В.Г.Шухова доказана шедеврами Лорда Нормана Фостера. Во многих публикациях о его зданиях неоднократно подчёркивается снижение текущих энергозатрат на освещение и кондиционирование воздуха вследствие использования diagrid-систем. Диагрид-системы упрощают использование термоэлектрических нитей, вплетенных в шуховские несущие сетчатые оболочки для охлаждения или нагрева внутренних пространств зданий. Сетчатая конструкция обеспечивает несложное использование избыточной солнечной энергии для регулирования внутреннего микроклимата по технологиям пассивных домов [2].
2.3 Хай-тек архитектура в Белгородской области
Шуховские сетчатые облочки сегодня - это творческое средство архитектуры хай-тека, претендующей на доминирование в XXI веке. Основа хай-тека – использование высочайших технологий не только в формообразовании, но и в инжиниринге технических систем зданий, обеспечивающем соответствие внутренней среды сооружений высочайшим экологическим стандартам.
Популярный архитектурный стиль хай-тек мы можем наблюдать в строительстве зданий в г. Белгороде:
Рис.12 Белгородская государственная филармония
Рис.13 Универмаг «Белгород»
Рис.14 Многофункциональный комплекс «Версаль»
Рис.15 Белгородский аэропорт
Рис.16 «ГК Агро-Белогорье»
Рис.17 ТРК «МегаГринн»
Созданный в период развития технологий стиль хай-тек предложил совершенно новую, неклассическую архитектуру. Именно поэтому такую стилевую концепцию избирают современные офисные здания, многие коммерческие постройки. Белгород только недавно сделал шаги в сторону «высшего технологизма» в архитектурной сфере, но и их уже можно считать более чем удачными.
Заключение
Владимир Григорьевич Шухов был виртуозом, сумевшим соединить функциональные технические качества (удобство, технологическую простоту) и эстетические достоинства, среди которых наиболее важным представляется соизмеримость сооружаемого объекта окружающему его ландшафту.
Доминирование сетчатых оболочек как творческого средства архитектуры хай-тека в XXI веке сложно не заметить. Органичное сочетание diagrid-систем, высоких строительных технологий и современных систем инжиниринга зданий стали основой высокотехнологичной хай-тек архитектуры. Универсальностью, многоаспектностью инженерного творчества, целостностью мировоззрения В. Шухов на много опередил свое время. Глуби
на его творческих прорывов не во всем раскрыта и сегодня. Сохранившиеся несущие сетчатые оболочки В.Г.Шухова - уникальные прототипы архитектурных форм и конструктивных решений. Они подтверждают приоритет России в передовых строительных технологиях XXI века, и мы обязаны сохранить их как наследие нашей цивилизации
Говоря о В. Г. Шухове и его работах, постоянно приходится повторять слова «первый», «впервые» и добавлять самые яркие эпитеты. Мы надеемся, что современное поколение сможет по достоинству оценить заслуги этого великого ученого. И нам, его землякам, остается только гордиться тем, что родились и жили с ним на одной Земле.
Библиографический список
-
Журнал «Наше наследие». Е.Шухова» Труды и дни инженера В.Г.Шухова», Москва, 2007 год.
-
Материалы музея В.Г.Шухова г. Грайворон, СОШ им. В.Г.Шухова.
-
Прядко И.П., Шныренков Е.А. Владимир Григорьевич Шухов — инженер и архитектор (к 160-летию со дня рождения) [Электронный ресурс] // Строительство: наука и образование. 2013. Вып. 4.
-
Шухова Е.М. На изломе эпохи // Творческое наследие В.Г.Шухова в музеях и архивах России. 23.09.2003. Вып. 5. М., 2005.
19