Архитектура, как синергетическая система

Рассмотрим ряд примеров работ современных архитекторов.

Весьма интересны работы Фриденсрайха Хундертвассера (Фридрих Штовассер). Его «Лесная спираль» − дом, расположенный в городке Дармштадт (Германия), имеет занимательную концепцию экоархитектуры. В основе её лежит принцип индивидуальности: дома, как любые живые существа, должны быть не похожи, разнообразны, при этом — вписываться в естественную среду, гармонировать с природой (рис.

5). Этот объект соответствует всем принципам фрактальности.

Рис.

5. Лесная спираль Фриденсрайха Хундертвассера Завораживает работа архитекторов Владо Милунича и Фрэнка Гери — танцующий дом в Праге (Чехия), выполненный в стиле деконструктивизма (рис.

6). Динамика и самоподобие форм, их индивидуальность, самобытность направлены на создание необычного зрительного впечатления, что, конечно, благоприятно сказывается на психо-эмоциональном состоянии людей, смотрящих на данный объект, т. е. в объекте учтены требования видеоэкологии (4).

Оригинальная идея Пита Блома — кубические дома — переросла в интересное дизайнерское решение ряда построек в Роттердаме (рис.

7). Оригинальность проекта зиждется на метафорическом сравнении дома и дерева: каждый дом напоминает абстрактное дерево, которое разветвляется, разрастается и превращается в лес.

Рис.

6. Танцующий дом Рис.

7. Куб-хауз Понимание синергетических законов необходимо при проектировании объектов, направленных не только на реализацию своей непосредственной функции (жилое здание, производственное здание, торговый центр и др.), но и создающих комфортный микроклимат, эстетическое наслаждение, гармоничный городской ландшафт. Надо понимать, что любой создаваемый вновь архитектурный объект должен быть включен в уже сложившуюся городскую среду и природную климатическую зону. Закон синергии — закон взаимосвязи и взаимообусловленности всего сущего, в том числе и искусственно созданной (создаваемой) и естественной сред жизнедеятельности человека.

Так, синергетика является основой экологических принципов создания комфортной урбанизированной среды, в которой сосуществуют человек и природа. Учет органичного соединения здания с природной средой, экологией человека при проектировании архитектурных и градостроительных единиц естественным образом приводит к возникновению макрообъектов экологической инфраструктуры (экополис, экосити, экогород).

Таким образом, экопроект должен начинаться с синергетического анализа ситуации: с выявления управляющих воздействий (рельеф, растительность, направление ветра, экономика и др.), критического отбора элементов будущего объекта и прогнозирования результата (макрообъекта).

Экоподход в архитектуре проявился в появлении «народной архитектуры» (непрофессиональной). Это направление стало естественной реакцией на процесс урбанизации, усилившийся в ХХ — нач. ХХI веках. В крупных городах (мегаполисах) человек оказался изолированным от естественных природных условий. Искусственная урбанизированная среда оказывает агрессивное воздействие на физическое и духовное состояние горожан. Вследствие этого стали появляться самобытные постройки, возведенные без участия профессиональных архитекторов-проектировщиков, представляющие собой выплеск творческой сублимированной энергии «хозяина дома». Такие решения отличаются нестандартным подходом к конструированию и применению строительных материалов, смешением стилей, художественных методов и приемов. В этом заключается трансдисциплинарность непрофессиональной архитектуры: человек создает объект, опираясь на свой опыт и знания, подверженные влиянию менталитета, профессии, национальности и др.; он привносит в архитектуру модели и методы из других сфер своей деятельности.

Моделирование

С чего начинается становление абсолютно любого объекта? Конечно, с возникновения потребностей в этом объекте. Таким образом, в основе формирования городской среды находятся требования заинтересованных сторон, т. е. совокупность потребностей и желаний жителей города, туристов, инвесторов и администрации, которые должны быть учтены и удовлетворены в процессе формирования и развития города. Значит, результатом формирования городской среды должно быть удовлетворение требований заинтересованных сторон. Изменение требований стимулирует процесс обновления архитектурного пространства, т. е. провоцирует постоянное движение, замкнутость цикла модели.

Основой модели является инвариантное ядро города (микроуровень). Конечно, в зависимости от внешних и внутренних условий (политических, экономических, социальных и др.) и требований потребителей, сооружения используются во всевозможных направлениях и приобретают различные функции, которые могут меняться в процессе эксплуатации объектов. Все эти объекты и их функциональное назначение подвержены влиянию (управлению) механизмов развития городской среды (мегауровень). Результатом данного процесса является городская среда со всеми ее многообразными элементами (макрообъект).

Однако любой объект подвержен старению, физическому или моральному. Поэтому городская среда требует постоянного контроля развития, грамотного руководства всеми протекающими в ней процессами и постоянного улучшения качества.

Рис.

8. Когнитивная модель городской среды Осуществляем построение формальной динамической модели. Скорость развития города зависит от отношения входящих ресурсов к исходящим: kν=V1/V2 ≥ 1, где kν - коэффициент развития города, V1 — объем входящих ресурсов, V2 — объем исходящих ресурсов. Увядание города начинается в следующих случаях: при долгосрочном превышении объема исходящих потоков V1/V2 < 1; при прекращении притока ресурсов в город V1=0; при отсутствии исходящих потоков V2=0 (8). Таким образом, все переменные данного отношения должны иметь положительное значение. На числовом луче это можно проиллюстрировать следующим образом (рис.

9):

Рис.

10. Графическая интерпретация формальной шкалы развития городской структуры.

Заключение

Синергетические законы, фрактальные построения, динамический хаос и новые архитектурные методики и теории, основанные на трансдисциплинарном подходе, оказали сильное влияние на архитектурную практику. Так, в течение последних десятилетий архитекторы разных стран все чаще обращаются к биологическим объектам не только как к источникам образов зданий, но и как к прообразу структурной организации и принципов существования сооружений. Примером этого являются работы П. Ж. Грийо (город «Аквилла», 1960;е гг.), П. Солери (Аркология), С. Калатрава (город науки и искусства) и др. Данный процесс основан на желании управлять стихийным развитием урбанизированной среды и регулировать равновесие системы «природа — человек — город». Природа представляет собой открытую систему, в которой любой элемент обоснован и логически, и функционально связан с остальными частями. Человек является частью этой системы, зависит от неё, потому должен контролировать влияние деятельности, направленной на создание комфортного жизненного пространства, на окружающую среду, поддерживать равновесие, т. е. гомеостатичность. Законы синергетики, находящиеся в основе развития сложных систем, способны вывести экоархитектуру на новый уровень знания, что позволит понять и применять в архитектуре метаязык живой природы.

1 Пермакультура — это способ устойчивого и равновесного способа сосуществования человека с окружающей средой. Система проектирования (организации) жизнеспособных сред. Принципы пермакультуры направлены на создание маломасштабных систем, являющихся эффективными по трудозатратам на возведение и по использованию биологического топлива (энергоэффективные).

2 В контексте экоархитектуры уместнее говорить о мезоуровне т. е. среднем уровне, являющемся результатом соединением макро- (в синергетике — мегауровень) и микроуровня. (3)

1. Буданов В. Г. Методология синергетики в постнеклассической науке и в образовании / В. Г. Буданов. — М.: ЛИБРОКОМ, 2009. — 240 с.

2. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы / Б. Мандельброт. — М.: Ин-т компьютерных исследований, 2002. — 656 с.

3. Тетиор А. Н. Городская экология: учеб. пособие для вузов / А. Н. Тетиор. — М.: Академия, 2008. — 336 с.

4. Евин И. Искусство и самоорганизация. www.spkurdyumov.narod.ru

5. Каган М. С. Методологические принципы построения современной онтологии. www.spkurdyumov.narod.ru

6. Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Основания синергетики. СПб., Алетея, 2002.

Пригожин И. Кость еще не брошена. www.spkurdyumov.narod.ru

7. Степин В. С. Саморазвивающиеся системы и постнеклассическая реальность // Вопр. философии. 2003. № 6. С.5−17.

8. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980