Сообщение на тему природа и архитектура. Взаимосвязь архитектурных и природных форм

Магистрант: Канаткин А.С.

Руководитель: проф. кан.арх. Дектерев С. А.

Важнейшая задача цивилизации –

научить человека мыслить…

Томас Эдисон

Многие из нас думают, что могут подготовиться к грядущему будущему, однако представления большинства людей даже о завтрашнем дне ограничены навязанными мнениями и чужими ценностями. Мир стремительно меняется – появляются новые технологии, растет уровень урбанизации, повышается рост населения на планете. Параллельно с этим можно отметить и другой факт, в том, что увеличивается число природных катастроф, уменьшается уровень планктона в океане, вымирают многие виды животных. Все это случайность или может, есть взаимосвязь между этими двумя параллелями?

Для статистики приведем пример. «Температура холодных глубинных вод Гольфстрима понизилась на один градус, за последние девять лет скорость таяния ледников Гренландии возросла в три раза, за последние тридцать лет разрушительная сила ураганов увеличилось вдвое, растет количество природных катаклизмов. В десятилетие: с 1973 по 82-ой в мире произошло 1500 катастроф, с 83 по 92-ой -3500, с 93 по 2002-ой -6000» .

Если спросить сегодня простого человека на улице: «Виновата ли человеческая деятельность в том, что ураганов на земле становиться все больше, что силы их все более разрушительны»? Думаю, каждый второй ответит: «Да, это следствие человеческой деятельности»!

Человеческая деятельность сильно влияет на природу, следует, что и природа своим поведением может влиять на человека. Каждый из нас является источником информации, каждое наше действие, мысль, эмоция, слово, высказанное вовне, отделяются от нас и запоминаются водой. Мы знаем, что человек на 70- 90%, в зависимости от возраста, состоит из воды и это указывает на важный факт: нами запечатлевается все, что окружает и происходит вокруг. Нам всего лишь нужно научиться мыслить правильно (позитивно), проявлять благородные эмоции (любовь, веру, уверенность) и научиться говорить, как отметил римский философ Луций Анней Сенека: «Кто молчать не умеет, тот и говорить не способен.».

Каждый из нас является звеном в бесконечной цепи передачи информации и каждый в этой цепи влияет на окружающих своим поведением и поступками. Архитектура сделанная «кем-то» определенным образом будет передавать нам эмоции и внутреннее состояние того человека, который ее сотворил, если он был в уравновешенном, спокойном, благоприятном состоянии, тогда это передастся и другим людям, взаимодействующих с его произведением. А вот если он при проектировании слушал Hard Rock, например, тогда и результат будет соответствующий.

Давайте рассмотрим пример. Когда происходит ядерный взрыв, образуются волны, которые в земле очень быстро затухают, а вот вода может колебаться еще 30 дней, раскачиваясь как маятник, волны создают новый патологический порядок. Замечено, что после таких испытаний резко увеличивается число самоубийств. Доктор наук, профессор Виктор Инюшин сделал следующий вывод: «Мозг состоит из воды на 85%. В нем происходят изменения, возникает конфликт водных структур. В результате нарушается биоплазма мозга и человек лишается главного стимула- стимула к жизни ». Феномен структурной памяти позволяет воде запечатлевать все, что происходит вокруг, связывать между собой все живые системы.

Мы можем применить и учитывать это наблюдение в архитектуре. Архитектура имеет свои волны воздействия на психологическое состояние человека, находиться он внутри здания или смотрит на него издалека. Все это дает нам реакцию воды находящейся внутри нас, вследствие чего со временем мы видим результат, в основном неблагоприятный. Кристофер Дэй пишет: «Архитектура способна передавать свою болезненность людям, заставляя скверно их ощущать и даже болеть. Среду можно использовать для манипулирования людьми: мы готовы принимать окружение как факт, что оно вполне может использоваться для воздействия на наше поведение. У людей, которые со всех сторон окруженные жестокостью, резкостью форм, эстетическая чувствительность и эстетическое равновесие оказываются притуплены ». Отсутствует чувство полета, вдохновения, веры, стремления к чему-то лучшему, все это происходит от безграмотного отношения к архитектуре. Еще Рудольф Штайнер заметил, что «в мире ровно столько лжи и преступления, сколько есть пустоты на месте отсутствующего искусства ».

Архитектура, как высокое искусство уходит постепенно, вытесняясь безобразными зданиями, разрушениями памятников, вследствие чего из наших городов уходит и сама жизнь. Получается взаимосвязь: Человек создает архитектуру, затем архитектура воздействует на человека, (рис. 1) академик В.П. Гоч на эту тему пишет: «Человек влияет на пространство, а пространство – на человека. Необходимо обратить внимание на мысли и слова – они организуют пространство и производят в нем разрушения.». Представьте, здания, которые гармонизируют психологическое состояние человека и настраивают его на Абсолют, своей формой и идеей, эти здания будут считаться целебными, наша задача – научиться их делать.

рис. 1. Схема взаимодействия: «человек – архитектура – человек»

«Биология и психология поддерживают взгляд на то, что эстетическое чувство соответствует правильному приспособлению к среде в противоположность ошибочному. Искусство рождается в поисках приспособления, которое ощущается как удачное. Произведение становиться прекрасным, когда достигает состояния совершенства, награждающее ощущением уникальности, законченности и целостности» эти слова принадлежат психологу Ричарду Огдену. Природа эстетических оценок изменялась в течении исторического развития теории искусства и архитектуры. Оригинальной и очень наивной, – отмечает Хессельгрен, – была идея красоты как принадлежности объекта. Позже красота толковалась как часть восприятия – как «круглый» или «желтый». В этом случае красота могла бы быть отнесена к чувству приятного. И наконец, «красота» в оценочном суждении может быть поставлена в один ряд с психологической реальностью, включающей ощущения и эмоции, которые могут возникнуть в восприятии.

Хессельгрен рассматривает проблемы ассоциативной взаимосвязи эмоционально окрашенного восприятия с визуальной формой. О формах, обладающих различной степенью замкнутости (рис. 2), он говорит, что слова «закрытый», «открытый», «полуоткрытый», «распахнутый» связаны с миром наших ассоциаций, отражающих, например, некоторые особенности характера человека: «закрытый» – интравертность, «открытый» – экстравертность, поэтому открытые пространства более способны вызывать чувство простора и радости.

Рис. 2. Типы кривых линий

Можно сказать, что «открытость» как атрибут визуальной формы связана с базовой эмоцией. Эта связь может быть усилена и в других сочетаниях и добавлениях. Цвет и значение могут сделать открытую форму похожей на желтую чашечку цветка, и по отношению к этой форме (гештальту) смысл понятий «радость» приобретет значительно более определенное выражение. Другим примером ассоциативной связи восприятий разных модальностей может быть сопоставление двух интерьеров спален, из которых один решен в вычурном стиле, с шелковыми стегаными покрывалами сложной формы, второй – аскетичен и строг. Рядом с первым – изображение пирожных в гофрированных бумажных корзиночках, рядом со вторым – фотография черного хлеба (рис.3). Образы отражают переход одного эмоционального ощущения в другое: в первом случае в сознании появляется представление о сладком, во втором – о вкусе черствого черного хлеба.

Рис. 3. Пример ассоциативной связи

Формально-эстетические оценки зависят от характера восприятия (перцепции) и оценочных норм, свойственных данной культуре. Для информации: «Перцепция – это психический процесс , заключающийся в отражении предмета или явления в целом при его непосредственном воздействии на рецепторные поверхности органов чувств ».

Когда архитектор подходит к проектированию серьезно и ответственно, тогда и результат получается соответствующий и наоборот, если архитектура имеет хорошие эстетические качества, тогда и человек получает множество положительных эмоций и направляет их на создание чего-то положительного и благородного. «Причинный подход позволяет оценивать совершенство показа явления и безопасность получаемой информации, не расщепляющей сознание человека». Как написано в книге «Теория причинности»: «Пространство – форма существования бесконечно развивающейся Материи» , получается мы, и развиваем эту материю внесением в него разнообразных форм своих проектов и от того, как они будут выглядеть и как влиять на людей, зависит от нас самих.

Мироздание создано Абсолютом. Начало, которое произвело все сущее и все его материальные проявления. В каждом из нас есть частица воды первозданного океана. Каждое наше слово как капля воды — носитель мысли и источник информации и за это мы должны платить Абсолюту любовью и благодарностью.

Используемая литература:

Гоч В.П., Белов С.В. Теория Причинности. – Севастополь: Издатель Карпин А.В., 2005.

2. Душенко К. В. Мысли и изречения древних – М: Эксмо, 2007.

3. Лекции по истории эстетики. – Кн. 1–3/ Под ред. М. С. Кагана. – Л.: изд-во ЛГУ, 1973.–1977.

Кристофер Дэй. Места, где обитает душа. – Москва, — «Ладья», 2000
Степанов А. В. Архитектура и психология. – Москва, «Стройиздат», 1993
Hesselgren S. Mans perception on manmade environment. An architectural Theory by Sven Hesselgren. – Lund, 1975.

Интернет источники:

http://ru.wikipedia.org/wiki/Перцепция

Другие источники:

Документальный фильм – «Вода». ФГУП «ГТК» Телеканал «Россия» 2006г. ООО ПЦ «Мастерская» 2006г.

Органическая архитектура - течение архитектурной мысли, впервые сформулированное Луисом Салливеном на основе положений эволюционной биологии в 1890-е гг. и нашедшее наиболее полное воплощение в трудах его последователя Фрэнка Ллойда Райта в 1920-е - 1950-е гг.

Органика (Бионика) (от греч. biōn - элемент жизни, буквально - живущий) - это наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе анализа структуры и жизнедеятельности организмов. Проще говоря, если вы вспомните Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц, тогда сразу представите, что же такое органический стиль.

Первые попытки использовать природные формы в строительстве предпринял еще Антонио Гауди . И это был прорыв! Парк Гуэля, или как говорили раньше "Природа, застывшая в камне" - ничего подобного избалованная архитектурными изысками Европа, да и весь мир, еще не видели.Эти шедевры великого мастера дали толчок к развитию архитектуры в органическом стиле.

В 1921 году бионические идеи нашли отражение в сооружении Рудольфа Штайнера Гетеанум , и с этого момента зодчие всего мира взяли органику на "вооружение".

Со времен Гетеанума и до сегодняшних дней в органическом стиле было построено большое количество как отдельно взятых зданий, так и целых городов. Наиболее влиятельным представителем органической архитектуры в Европе был финн Алвар Аалто .

Особенности стиля:

● Органическую архитектуру определяют формы, не основанные на геометрии. Они динамические, неправильные , возникающие как результат контактов с реальностью. Вместе с тем каждую форму органической архитектуры следует рассматривать как организм , который развивается в соответствии с законом своего собственного существования, своего собственного особого ордера, в гармонии со своими функциями и своим окружением, как растение или другие живые организмы.

● В противоположность функционализму, органическая архитектура видит свою задачу в создании зданий и сооружений, раскрывающих свойства естественных материалов и органично вписанных в окружающий ландшафт. Сторонник идеи непрерывности архитектурного пространства, Райт предлагал подвести черту под традицией нарочитого выделения здания и его составных частей из окружающего мира, доминировавшей в западной архитектурной мысли со времён Палладио. По его мнению, форма здания должна каждый раз вытекать из его специфического назначения и тех уникальных условий среды, в которых оно возводится. В практическом плане, спроектированные Райтом «дома прерий» служили естественным продолжением окружающей природной среды, подобно эволюционной форме естественных организмов. Индивидуализм органической архитектуры неизбежно вступал в противоречие с потребностями современного урбанизма, и неудивительно, что основными памятниками этого направления были загородные особняки.

● В своей сущности бионика, как архитектурный стиль, стремится создать такую пространственную среду, которая бы всей своей атмосферой стимулировала именно ту функцию здания, помещения, для которой последние предназначены. В органическом доме спальня будет спальней, гостиная - гостиной, кухня - кухней. Рудольф Штайнер говорил: "Духовный аспект создания бионических форм связан с попыткой осознать предназначение человека. В соответствии с этим архитектура трактуется как "место", где раскрывается смысл человеческого бытия".

Попытки в начале XXI века перенести принципы органической архитектуры на более крупномасштабные сооружения и гармонично вписаться в природу, создав в городских условиях психологически комфортную среду породили такой стиль как Bio-tech (Био-Тек) . Этот стиль пока находится на стадии разработки манифестов, но уже начинает активно захватывать позиции .

→ Архитектурное проектирование

О природе архитектуры

Началом архитектуры было строительство, возникшее еще на заре развития человеческого общества, когда человек вынужден был создавать средства, необходимые для защиты от неблагоприятных природных условий и диких животных. Постепенно приобретая более развитые формы, примитивное строительство переходило в более сложную область человеческой деятельности - архитектуру, зодчество.

За прошедшие тысячелетия вместе с изменениями в обществе зодчество прошло гигантский путь развития, переживая как периоды величайшего подъема, так иногда и периода временного упадка.

Основным назначением архитектуры всегда являлось создание необходимой для существования человека жизненной среды, характер и степень комфортабельности которой определялись уровнем развития общества, его классовым составом, культурой, достижениями науки и техники. Эта жизненная среда, называемая архитектурой, воплощается в зданиях, имеющих внутреннее пространство, комплексах зданий и сооружений, организующих наружное пространство - улицы, площади, города и другие поселения.

В современном понимании архитектура - это искусство проектировать и строить здания, сооружения и их комплексы. Она организует все жизненные процессы.

Архитектура призвана удовлетворять все разнообразие потребностей каждого человека и общества в целом: как часть средств производства (здания заводов и фабрик, сооружения транспорта, энергетики и т. д.) и как часть материальной среды существования общества (жилые и общественные здания) она составляет область материальной культуры; в то же время, эстетически формируя окружение человека, выражая в художественных образах общественные идеи, архитектура входит в сферу духовной культуры.

По своему эмоциональному воздействию - архитектура одно из самых значительных и древних искусств. Сила ее художественных образов постоянно влияет на человека, ведь вся его жизнь проходит в окружении архитектуры.

Таким образом, зодчество, архитектура - это специфическое общественное явление, занимающее в системе культуры особое место как по своей социальной значимости, так и характеру создаваемых в процессе архитектурного творчества материальных и духовных ценностей, связь между которыми неразрывна.

Соответствие своему практическому назначению, эмоциональная выразительность, красота являются необходимыми качествами подлинной архитектуры. Вместе с тем создание произведений архитектуры требует значительных затрат общественного труда и времени. Поэтому в круг требований, предъявляемых к архитектуре, наряду с функциональной целесообразностью, удобством и красотой входят требования технической целесообразности и экономичности. Формула единства «пользы, прочности и красоты» была провозглашена еще древними теоретиками архитектуры. Уже в этой формуле выражается важнейший принцип органической взаимосвязи функциональных, технических и эстетических начал в архитектуре.

Соответствие зданий их функциональному, практическому назначению, удобство (польза) - первое основополагающее требование, предъявляемое к произведениям архитектуры.

Создание наиболее благоприятной среды для деятельности человека зависит прежде всего от того, насколько правильно, целесообразно выбрана архитектурно-планировочная, объемно-пространственная структура здания, в которой учтены достижения науки и накопленный опыт в проектировании и эксплуатации подобных зданий.

Организация внутреннего архитектурного пространства определяется функциональной целесообразностью, соответствием объема и связи помещений тем социальным и технологическим процессам, для которых оно предназначается. Так, в зрелищных зданиях происходящий в них функциональный процесс вызывает необходимость создания такой структуры, которая наилучшим образом обеспечивает хорошую видимость и слышимость, быстрое заполнение и эвакуацию зрителей из залов. В зданиях, предназначенных для предприятий общественного питания (столовые, кафе, рестораны), в планировке и объемно-пространственной композиции должна быть предусмотрена изоляция и одновременно связь обеденных залов и кухни. В производственных зданиях основной функцией является труд, производство продукции, в зависимости от характера которой и технологии ее изготовления определяются габариты помещений, степень и вид их освещенности, состав помещений для бытового обслуживания рабочих и характер их связи с производственными залами.

Кроме рациональной планировки помещений, соответствующей тем или иным функциональным процессам, удобство всех зданий обеспечивается правильным расположением лестниц, лифтов, размещением оборудования и инженерных устройств (санитарные приборы, отопление, вентиляция).

Таким образом, форма здания ео многом определяется функциональной закономерностью, но вместе с тем она строится по законам красоты. Прекрасное и целесообразное в архитектуре создаются в едином процессе формообразования.

О неразрывности пользы и красоты в архитектуре писали многие теоретики в разные периоды истории. Еще Гегель - представитель идеалистической эстетики - отмечал, что одной из великих красот классической архитектуры является то, что она не ставит колонн больше, чем необходимо для поддержания тяжести балок, и что в архитектуре в собственном смысле колонны, поставленные только ради украшения, не обладают истинной красотой.

Однако зависимость красоты от пользы в архитектуре - условие необходимое, но не достаточное. В противном случае были бы правы функционалисты и конструктивисты, односторонне видящие красоту только в рациональной организации производственно-бытовых процессов и конструктивной целесообразности.

Целесообразность не может определяться только соответствием функциональным или техническим требованиям - она предполагает решение всей широты задач, поставленных обществом перед произведением архитектуры - утилитарных, идеологических, художественно-эстетических.

Так что же такое красота применительно к архитектуре, что лежит в основе прекрасного?

Красота в архитектуре - понятие более сложное, чем в изобразительных или прикладных искусствах. К тому же эстетические проблемы архитектуры еще мало разработаны наукой. Сложность вопроса заключается в том, что произведения архитектуры в отличие от других искусств представляют собой одновременно и материальную и духовную ценность. Будучи вещественной реальностью, обеспечивающей выполнение обществом его многообразных жизненных функций, архитектура в то же время оказывает на общество исключительно сильное эмоциональное воздействие и неотделима от его идеологии. Это объясняется тем, что каждый социальный процесс затрагивает сферу не только материальной, но и духовной жизни человека. Поэтому в формировании материальной архитектурной среды, предназначенной для этих процессов, всегда присутствует духовная сторона, конкретно выражающаяся в эстетических качествах архитектурных сооружений.

Постоянно находясь в поле зрения человека, архитектура формирует его эстетические представления, воспитывая в нем понимание прекрасного, чувство гордости и любви к своей Родине. А ощущение прекрасного в архитектуре возникает в тех случаях, когда художественными средствами выражена сила идейного замысла, найдены соответствующие замыслу закономерности и пропорции формы, фактура и цвет материала, найдена гармония с окружающей средой.

В некоторых произведениях архитектуры, таких, как мемориальные музеи, мавзолеи, правительственные и культовые здания, идейная сторона приобретает особо важное значение. В этих случаях идейно-художественное содержание становится ведущим и воплощается в форме идейно-художественного образа.

Создание архитектурного образа - сложный творческий процесс. Он тем более сложен, что понятие образа в архитектуре отличается от других видов искусств. Архитектура не изображает предметы, как живопись, рисунок, скульптура, которые в художественных образах воспроизводят явления действительности. Архитектура - искусство созидательное. Архитектурный образ возникает на материальной основе (осмысление автором социальной и функциональной задачи) и специфическими средствами архитектурного языка отражает действительность в самых общих признаках, вызывая у зрителей (вернее, потребителей) те или иные эмоции - чувства радости, печали, глубокого уважения, гордости, ощущение торжественности или уюта.

Следовательно, можно говорить о разнообразии образов в архитектуре - эпическом, героическом, лирическом. Каждому сооружению соответствует свой образ: некоторым общественным зданиям - эпический, жилым домам - лирический. И в каждом жанре архитектор ищет свои особые средства архитектурно-художест-венной выразительности. И чем талантливее архитектор, тем эти средства разнообразнее и сильней.

Воплощение функциональной и эстетической организации пространства и объема задуманного сооружения в материальную форму происходит с помощью строительной техники, включающей строительные материалы, конструкции, машины.

В развитии архитектуры строительная техника, опирающаяся на достижения науки и техники, играет значительную, а иногда и решающую роль. В то же время архитектура, служащая удовлетворению различных потребностей общества, оказывает большое влияние на развитие техники, ставя перед ней новые задачи, обусловленные этими потребностями.

Вся история зодчества - свидетельство определенной зависимости, взаимосвязи архитектуры и строительной техники.

В периоды расцвета зодчества эта зависимость гармонична. Здесь конструкция выступает как творчески осмысленная, пластически разработанная архитектурная форма, выражающая определенный идейно-художественный замысел и правдиво раскрывающая физическую работу материала и строительных элементов.

Однако известны периоды, когда архитектурная форма, полностью отрываясь от своей конструктивной основы, приобретала чисто декоративную выразительность. В другие периоды, наоборот, конструкция подавляла архитектурную форму, уничтожая по существу ее смысл и назначение - периоды откровенного техницизма. И та и другая крайность тормозили развитие архитектуры, прерывая на время процесс совершенствования архитектурного творчества.

В наш век научно-технической революции индустриализация во многом определяет направленность архитектурного творчества. Передовая техника открывает перед архитектором почти неограниченные возможности, но она ни в коем случае не должна при этом подчинить творческую мысль зодчего. Цель архитектуры - удовлетворение всесторонних потребностей человека, как материальных, так и духовных, а строительная техника, каких бы высот она не достигла, - средство достижения этой цели.

Поэтому в настоящее время необходимо овладеть методикой заводского изготовления конструкций и индустриализации строительства так, чтобы они были совершенным инструментом в руках архитектора и служили развитию архитектурного творчества при активном взаимодействии функции, формы и технологии для достижения больших социально значимых целей.

Архитектурно-строительная деятельность требует огромных материальных затрат, что определяет многообразие связей архитектуры с вопросами экономики. Вопросы экономичности в архитектуре и градостроительстве очень непросты. Здесь далеко не всегда можно сказать «дешево - значит экономично». Кроме того, это понятие включает множество аспектов: при сооружении зданий, их комплексов, городов и поселков вместе с необходимостью максимальной экономии денежных средств, строительных материалов, рабочей силы нужно учитывать затраты, которые будут иметь место в период эксплуатации объекта строительства (энергоснабжение, отопление, обслуживание); в понятие экономичности входит также время окупаемости стоимости строительства, а это связано со степенью пропускной способности некоторых общественных зданий, увеличением объема продукции с 1 м2 площади производственных зданий и т. д.

Сокращение затрат в архитектуре и строительстве осуществляется рациональными объемно-планировочными решениями зданий, правильным выбором строительных и отделочных материалов, облегчением конструкций, усовершенствованием методов строительства. Главным экономическим резервом в градостроительстве является повышение эффективности использования земли.

Вместе с тем в проблеме «архитектура и экономика» следует различать экономику разовую, «сиюминутную» и экономику большую, действующую постоянно, которые часто находятся в сложных противоречивых взаимоотношениях. Нередко бывают такие ситуации, при которых малый экономический выигрыш сегодня приводит к значительным потерям впоследствии. И наоборот, увеличение первоначальных затрат может дать серьезный экономический эффект в будущем. Поэтому в архитектуре, заключающей в себе огромные материальные ценности, экономно то, что учитывает перспективу, содержит в себе потенциал развития.

История зодчества показывает, что в периоды расцвета экономика и все слагаемые архитектуры находились в тесном союзе. А это значит, что разумные экономические требования к сооружению в значительной мере предопределяют и понятия пользы, прочности и красоты.

Советский архитектор должен проявить высокую меру ответственности и мастерство, чтобы добиться наиболее экономичного решения в широком понимании, не снижая при этом других требований, предъявляемых к архитектуре, в том числе и эстетических.

Только в органическом единстве всех рассмотренных сторон архитектуры создаются подлинные ее произведения. Односторонний подход - пренебрежение или резкое выделение только одной из сторон - функциональной, технической, экономической или эстетической - ведет к разрыву этого единства, к искажению самого смысла архитектуры.

Вместе с тем требования, предъявляемые к отдельным сторонам архитектуры, не являются неизменными. Условия жизни общества - уровень развития производительных сил, способ производства, общественно-политический строй-оказывают огромное влияние на все требования, предъявляемые к зодчеству. Природные условия страны, национальные особенности ее народа также находят непосредственное отражение в характере архитектуры. Таким образом, два основных фактора - экономико-политический уровень развития общества и природно-климатические условия - и определяют отличительные особенности архитектуры разных стран и народов в определенные эпохи их исторического развития. Именно в силу своей социально-экономической обусловленности архитектура имеет особенности и черты, свойственные каждому строю общества.

В антагонистическом классовом обществе в архитектуре ярко отражаются классовые противоречия. Дворцы, усадьбы, виллы, правительственные и торговые здания, культовые сооружения служили и служат для удовлетворения потребностей и утверждения политического и материального могущества господствующих классов. В то же время сооружения, предназначенные для обслуживания нужд народа, в своей основной массе лишены как эстетических, так и элементарных комфортных качеств. Особенно остро противоречия классовых формаций самых разных эпох отражаются в застройке городов, разделяющихся на фешенебельные центральные районы и бедные окраины.

В современном капиталистическом обществе, несмотря на грандиозный прогресс науки и техники, эти противоречия еще углубились. Развитие архитектуры, охватывая здесь главным образом уникальные здания, обусловлено конкуренцией, рекламой, а не стремлением удовлетворить нужды всего общества. Поэтому гонка за экстравагантным формообразованием в архитектуре становится основным стимулом ее развития.

Сказанное выше отнюдь не умаляет отдельных значительных достижений в архитектуре прогрессивных мастеров современного капиталистического мира, но они не снимают классовой сущности этой архитектуры.

В советском обществе архитектура впервые получила принципиально новые качества; обслуживая все общество и охватывая все стороны жизни и деятельности человека, она приобрела уникальный общенародный характер, который обеспечивается самой сущностью советского строя.

Начиная с первых дней Советской власти вся деятельность архитекторов была направлена на службу народу. Теоретические работы по переустройству и созданию нового быта, новые идеи формирования городской среды оказали революционное воздействие на все дальнейшие свершения архитектуры последующих лет. Менялись формы советской архитектуры, но содержание ее оставалось незыблемым - она создавалась для народа.

Народность, демократичность советского зодчества проявились в первую очередь в широком развитии строительства зданий массового типа - жилых домов, школ, детских учреждений, кинотеатров, клубов. Это и определило ее социальный качественный признак.

Важнейшим преимуществом социалистической архитектуры, которую не связывает частная собственность на землю, является возможность комплексного решения всех вопросов, когда в сферу влияния архитектуры включаются не только отдельные здания и их комплексы, но разные поселения, города и даже целые регионы, планировка и строительство в масштабе всей страны.

Таким образом, основой новаторства социалистической архитектуры становится прежде всего новое содержание, отражение глубоких социальных преобразований и запросов общества. Неизмеримо возросло значение зодчества, его роль в ускорении социально-экономического прогресса, повышения уровня культуры, подъема общего морально-психологического климата. По мере развития количественной материальной стороны архитектуры вопросы эстетические в этих условиях приобретают все большее социальное значение.

Наша страна многонациональна, территориально расположена в самых разнообразных природно-климатических условиях. Поэтому важным качеством архитектуры Страны Советов является ее разнообразие, соответствие народным традициям как в создании материальной основы среды обитания, так и в ее эстетическом выражении.

Ведь каждому народу присущи свои традиции, основанные на многовековом опыте формирования архитектуры под воздействием природно-климатических особенностей, быта, развития культуры. Таким образом, национальный характер новой архитектуры должен заключаться не в поверхностном использовании орнаментики, а в глубоком проникновении в историческое развитие народа и его культуры.

Создание новых форм социалистического зодчества - сложный творческий процесс, требующий для своего завершения определенного времени.

Работа архитектора начинается с замысла, воплощаемого в проекте, а затем в процессе строительства - в материале. Отсюда можно понять огромную ответственность архитектора за создание сооружений, их комплексов, городов и поселков, которые должны отвечать всем разнообразным требованиям удобства, технического и художественного совершенства, экономичности. Творчество архитектора должно объединять в себе знания и способности инженера, художника, экономиста, глубокие знания тех жизненных социальных или производственных процессов, для которых сооружаются здания.

В поисках лучших решений, отвечающих требованиям жизни, архитектор изучает и оценивает опыт своих предшественников, который, будучи рассмотрен с позиций современности, будет служить опорой для дальнейшего развития архитектуры и новаторства. Создавая новое, архитектор бережно относится к архитектурному наследию, сохраняя все ценное и ставя его на службу современности.

Создавая свое произведение, архитектор думает не только об удовлетворении сегодняшних потребностей, одновременно он смотрит в будущее. Современные постройки рассчитаны на долгий срок физической службы, а темпы социальных требований к ним небывало ускорились. Для того чтобы здание морально не устаревало, архитектор должен обратиться к научному предвидению - прогнозированию. Таким образом, пристальное изучение прошлого и научное предвидение будущего органично входят в творческий метод архитектора.

В Советской стране работа архитектора имеет государственное значение. Он является проводником политики партии и государства в размещении производительных сил, в организации расселения. Его труд способствует повышению благосостояния общества, развитию культуры. Поэтому в содержании творческой деятельности архитектора понятие «человеческий фактор» звучит с особой социальной конкретностью. Все это требует от советского зодчего наряду с высоким профессиональным мастерством высокой гражданственности, идейности, принципиальности.

Проектирование и строительство здания или тем более комплекса зданий, населенного места не под силу одному человеку. Этот сложнейший процесс осуществляется большим коллективом людей многих специальностей, коллективом, в котором автор проекта - архитектор выполняет роль дирижера, организующего и координирующего общие усилия.

В этом коллективе проектировщиков и строителей технику-архитектору отводится ответственная роль разработчика идей и замыслов архитектора, а затем исполнителя чертежей, по которым осуществляется строительство. Поэтому техник-архитектор должен хорошо понимать замысел архитектора, уметь разбираться во всех элементах проекта, разрабатывать его отдельные узлы и детали. При этом техник-архитектор должен знать нормы проектирования, обладать совершенной графикой, уметь выполнять чертежи любой трудности, владеть современными приемами выполнения чертежей с помощью различных видов электронной техники.

В конце XIX века архитектор-новатор Антони Гауди нашел вдохновение для грандиозного Барселонского собора Саграда Фамилия, гуляя по лесу. Через сто лет после удивительных проектов Гауди в архитектуре появилось новое течение, называемое биометрикой — имитированием природы в сооружениях, созданных человеком.

Природа - лучший источник вдохновения для архитекторов

За несколько десятилетий своего существования в архитектуре биометрика изменила свое содержание и общее направление. В самом начале архитекторы руководствовались природными формами в чертежах своих проектов, сегодня их интересует не только внешняя красота; направление стремится «понять» природу, ее возможности и то множество путей, с помощью которых природа максимально использует минимальное количество ресурсов.

Сегодня человечество все чаще сталкивается с потребностью экономии ресурсов, от электроэнергии до территории, и биометрика предлагает имитировать не только природные формы, но и процессы и конструкции, с помощью которых здание становится активной частью природного мира, не отнимая ресурсов, а наоборот, прибавляя их. Понимая необходимость быть ближе к природе, архитекторы изучают термитники и муравейники, чтобы понять схему естественной вентиляции. Крыши, фасады и даже стены домов используются для выращивания растений, а иногда и живых организмов. Предлагаем вам познакомиться с наиболее яркими проектами биометрической архитектуры.

Саграда Фамилия, Барселона, Испания

Гауди всегда считал природу лучшим архитектором, и каждый его проект становился своеобразной одой естественным силам. Самым величественным произведением Антони Гауди является собор Саграда Фамилия, который планируется окончить в 2026 году, ровно через сто лет после смерти архитектора.

Внутреннее убранство собора, и особенно колоннада, воодушевлены образом тихого леса. Колонны, словно стволы гигантских деревьев, стремятся вверх, где их освещает солнечный свет, проникающий в собор через зеленые и золотые витражные окна.

Художественный музей, Милуоки, Висконсин, США

Самая замечательная черта элегантного здания Художественного музея Милуоки - солнцезащитная крыша, которая напоминает крылья птицы и регулируется подъемным механизмом, способным опускать и поднимать 90-тонную защитную конструкцию.

Архитектор, по проекту которого строили музей - Сантьяго Калатрава, черпал вдохновение, наблюдая за озером Мичиган, именно на его берегу стоит музей. Озеро навеяло архитектору образ крыльев и парусов, который нашел отражение в конструкции здания.

Кунстхаус, Грац, Австрия

Кунстхаус обладает биоморфной структурой и очень контрастирует с исторической частью города, в которой построен. Главные архитекторы искали вдохновение у природы, но не пытались что-либо сымитировать. Результатом их трудов явилось здание, которое местные жители и любители современной архитектуры окрестили «дружественный инопланетянин». Кунстхаус оснащен медиафасадом, что делает его больше похожим на живое существо, чем на конструкцию из железобетонных панелей.

Национальный театр, Тайчжун, Тайвань

Архитектор Тойо Ито был вдохновлен естественными пещерами, каменными насыпями и линиями водных течений. Все это ему удалось объединить в одну конструкцию, которая стала словно естественным островком плавных линий и округлых форм в шумном и «прямоугольном» городе Тайчжун.

Мэри-Экс, 30, или Корнишон, Лондон, Великобритания

Башня, по форме напоминающая огурец и расположенная в центре Лондона, является одним из первых зданий, переосмыслившим понятие имитации природы в архитектуре. В этом проекте экологичными являются не только форма и потребление дневного света и площадки для насаждений. Корнишон построен с помощью «экзоскелета», конструкции, по которой через все здание проходит вентиляция. На такое решение архитекторов вдохновил питательный процесс морской губки, которая пропускает через себя воду. Абсолютное отсутствие углов у здания не позволяет потокам воздуха уходить вниз, тем самым обеспечивая естественную вентиляцию.

Проект «Эдем», Корнуолл, Великобритания

Огромный ботанический сад площадью в 22 тысячи квадратных метров расположен на территории заброшенного и окультивированного карьера. На территории Эдема растут виды деревьев, трав и кустарников тропических широт и средиземноморского климата, а также флора джунглей. Сад состоит из нескольких куполов, по форме и внешнему виду напоминающих мыльные пузыри.

Внутри сферы разделены на биомы - территории, объединенные общими климатическими условиями и растительностью. В центе "Эдема" находится образовательный центр, имитирующий спираль Фибоначчи - форму, которую повторяют сосновые шишки, ананасы, подсолнухи и панцири улиток.

Дом из водорослей, или Зеленый дом, Гамбург, Германия

Уникальный дом в Гамбурге включает в свою конструкцию живые организмы - микроводоросли, которые живут в аквариумах, расположенных в стенах здания. Эти водоросли растут в десятки раз быстрее любых других организмов на поверхности Земли, их регулярно собирают и используют в качестве биомассы для производства топлива. Жильцы такого дома используют стопроцентно экологичную энергию. Кроме энергетической функции водоросли регулируют освещение здания. В солнечную погоду они быстро размножаются и покрывают стенки аквариума зеленой полупрозрачной пеленой, выполняя функцию естественного фильтра. В непогоду стекло остается прозрачным и пропускает максимум дневного света.

Офисный центр "Истгейт", Хараре, Зимбабве

Главному архитектору этого офисно-торгового центра удалось спроектировать дом, используя ту самую естественную вентиляцию термитников. Идея пришла ему в голову во время просмотра документального фильма о термитах. Внешняя конструкция здания, его фасад покрыты отверстиями, словно кожа порами.

Архитекторы называют "Истгейт" лучшим на сегодняшний день примером биомимикрии, причем не только в строительстве и проектировании. Результатом идеи Мика Пирса стало понятие пассивной вентиляции, концепции, при которой здание не нуждается в системе обогрева или кондиционирования, что позволяет сэкономить на энергии.

Даунлэнд Гридшелл (DownlandGridshellBuilding), Чичестер, Великобритания

Это легкое и воздушное здание является частью одноименного музея под открытым небом. Его строительство завершилось в 2002 году, основным материалом стали тонкие дубовые планки, изогнутые таким образом, чтобы создать двойной изгиб, имитирующий форму ракушки.

Кроме природной формы, конструкция здания напоминает процесс строительства гнезда, путем переплетения тонких веточек. Таким образом, создается очень легкая, но крепкая конструкция. Использование возобновляемых природных ресурсов и расположение здания в самом центре леса делают его еще ближе к природе.

Культура

Вестник ДВО РАН. 2006. № 5

В.В.ИСАЕВА, Н.В.КАСЬЯНОВ

Фрактальность природных и архитектурных форм

С целью выявления общности и специфических отличий морфогенеза в природе и архитектуре рассмотрены некоторые здания и сооружения в сопоставлении с природными формами и фрактальными моделями. Архитектурные формы более регулярны, чем природные, и вовлекают малое число повторов с их вариациями.

Fractal morphogenesis in nature and architecture. V.V.ISAEVA (A.V.Zhirmunsky Institute of Marine Biology, FEB RAS, Vladivostok), N.V.KASYANOV (Institute of the Theory of Architecture and Town Planning, Moscow).

Some buildings and constructions are considered in comparison with natural forms and fractal models in order to reveal common and specific features in architectural and natural morphogenesis. Architectural forms are more regular than forms of nature, and involve few iterations with variations.

В течение последних десятилетий стремительно развивается новая обширная область междисциплинарных исследований, включающая нелинейную динамику, фрактальную геометрию, теорию самоорганизации. Междисциплинарный подход существенно раздвигает рамки научных исследований, помогая выявить общие черты морфогенеза в живой и неживой природе. Фрактальные алгоритмы (правила построения) в природе и творчестве человека открыл Бенуа Мандельброт (B. Mandelbrot). Одна из важнейших характеристик фрактала - масштабная инвариантность (самоподобие в широком диапазоне масштабов). Дробное значение фрактальной размерности характеризует степень заполнения пространства фрактальной структурой, тогда как значение лакунарности представляет собой меру неоднородности структуры фрактала .

Множество процессов, происходящих в природе и обществе - от космических до социальных и физиологических, - характеризуется хаотической фрактальной динамикой . Фрактальность природных объектов подтверждается возможностью построения весьма правдоподобных компьютерных ландшафтов виртуального мира на основе простых фрактальных программ, в которых приближение к реальности достигается некоторой степенью нерегулярности путем введения случайных чисел. Морфогенез растений также успешно имитируется подобными программами. Моделирование морфогенеза животных на всех уровнях их организации - динамично развивающаяся область биологии. Биологические структуры сложной пространственной организации могут быть количественно охарактеризованы путем определения фрактальной размерности, служащей показателем морфологической сложности этих структур . Вовлечением фрактальных алгоритмов в биологический морфогенез обеспечивается сжатое генетическое кодирование. Фракталоподобные структуры живой природы характеризуются ограниченной шкалой повторов и менее хаотизированы по сравнению с фракталами неживой природы; как правило, это мультифракталы, т.е. неоднородные фракталы.

ИСАЕВА Валерия Васильевна - доктор биологических наук (Институт биологии моря ДВО РАН им. А.В.Жир-мунского, Владивосток), КАСЬЯНОВ Николай Владимирович - кандидат архитектуры (Институт теории архитектуры и градостроительства РААСН, Москва).

Использование подходов фрактальной геометрии позволяет выявить сходство ряда живых и неживых объектов - как природных, так и созданных человеком. Один из примеров такого параллелизма формообразования дает сопоставление конструкций геодезических куполов с организацией молекул фуллеренов, макромолекулярных комплексов клеток многоклеточных животных и скелетных структур радиолярий (рис. 1). Строительные конструкции геодезических куполов были запатентованы в 1954 г. Р.Б.Фуллером (1895-1983), американским изобретателем, архитектором и философом ; в нашей стране такими разработками занимался М.С.Туполев. Геодезические купола могут быть образованы сложной сетью треугольников, которые формируют поверхность, близкую к сферической (рис. 1а). Повторные подразделения на треугольники, характерные для геодезических куполов, образуют фрактальный алгоритм. Конструкции с таким триангуляционным разбиением оказались не только перспективными в архитектуре, но и очень сходными с природными формами. В 90-е годы прошлого века было получено новое вещество - фуллерит, состоящее из молекул углерода, фуллеренов (этимология названий фуллеренов и фуллерита весьма прозрачно связана с именем Фуллера). Фуллерит - аллотропная модификация углерода , третья кристаллическая форма углерода (две ранее известные формы - графит и алмаз). Молекулы фуллеренов представляют собой замкнутую поверхность в форме сферы или сфероида, на которой располагаются атомы углерода (рис. 1б). Конструкции геодезических куполов подобны и некоторым биологическим структурам, например макромолекулярным комплексам клатрина (рис. 1в), сети пучков актиновых филаментов клеток многоклеточных животных (рис. 1г) и скелетам некоторых радиолярий, одноклеточных организмов (рис. 1д).

Изобразительному искусству и музыке также свойственны фракталоподобные характеристики . Некоторые примеры использования художниками повторяющихся в разном масштабе элементов, т.е. фрактальных множеств, приведены Б.Мандельбротом . Исследования традиционной музыки Японии, Индии, народных песен России, американских блюзов, музыки Баха, Бетховена, Дебюсси, Штрауса привели к выводу о том, что музыка имеет общие черты с динамикой природных процессов, имитируя природные изменения нашего мира во времени . Произведение искусства приятно и интересно при условии, что оно не слишком однообразно и в то же время не таит в себе слишком много сюрпризов; музыка приятна, если в ней присутствуют изменения тональности во многих масштабах частот и изменения ритма хотя бы в нескольких масштабах времени . Компьютерное изображение множества Мандельброта можно перевести в звуки и получить музыку с повторяющимися и сменяющимися «темами». Переложение электрокардиограммы человека в звуки дает «песни сердца», музыку, синтезированную по алгоритму хаотических фракталов кардиограммы (см. ).

Применение повторяющихся в разном масштабе самоподобных форм, т.е., в сущности, фрактальных правил построения, широко распространено и в архитектуре. Известное уподобление архитектуры застывшей музыке (И.В.Гете) глубоко обоснованно: и музыка, и архитектура фрактальны. Произведения архитектуры включают в себя многие масштабы длины и элементы самоподобия: подобие частей и целого, подчиненность отдельных элементов целому (рис. 2). Архитектурные фрактальные структуры более упорядочены, чем природные. Фрактальность многих архитектурных форм весьма очевидна и лежит буквально на поверхности (как правило, на фасаде). Мандельброт первым написал о фрактальности архитектуры и привел архитектуру здания Парижской оперы, произведения «изящного» искусства (архитектор Ш.Гарнье), как пример фрактального творения . М.Шредер в качестве примера самоподобия в архитектуре называет замок Кастель дель Монте, построенный по собственному проекту императором Священной Римской империи Фридрихом II. Этот замок представляет в плане правильный восьмиугольник, к вершинам которого пристроены восемь мощных башен, каждая из которых также имеет в плане форму правильного восьмиугольника .

Рис. 1. Фрактальное разбиение: а - макет геодезического купола; б - строение молекул фуллеренов; в - клатриновая сфера ; г - система пучков актино-вых филаментов цитоскелета; д - скелет одной из радиолярий

Рис. 2. Самоподобие форм в архитектуре: а - здание Исторического музея в Москве; б - здание почтамта во Владивостоке; в - индийская храмовая архитектура, комплекс в Кхаджурахо Рис. 3. Фрактальные прообразы и архитектура пирамидальных фасадов, колоколен: а - «салфетка» Серпинского, построенная из квадратов ; б - фрагменты фасадов готических зданий Германии ; в - колокольня (г. Кашира) Рис. 4. Сходство очертаний графика функции Вейерштрасса (а) и силуэта Миланского собора (б)

Принципы фракталоподобного формообразования в архитектуре применяются с давних времен, но лишь к концу XX в., после появления книг Мандельброта, использование фрактальных алгоритмов в архитектурном морфогенезе становится осознанным. Ч.Дженкс описал переход к новой парадигме в архитектуре под влиянием наук о сложных системах, включающих фрактальную геометрию и нелинейную динамику. Несколько ключевых зданий, построенных Ф.Гери (Frank Gehry), П.Эйзенманом (Peter Eisen-man) и Д.Либескиндом (Daniel Libeskind), выглядят как первые проявления этой новой архитектурной парадигмы. Современные архитектурные течения, оперирующие образами сложных поверхностей, математически описываемых нелинейными уравнениями, можно условно называть нелинейной архитектурой. Ч.Дженкс и И.А.Добрицина писали о нелинейности и фрактальности архитектуры в общей декларативной форме. Фрактальная геометрия Б.Мандельброта в определенной мере использована для анализа архитектурных форм в книге К.Бовилла , единственной к настоящему времени монографии о фракталах в архитектуре, в которой собственно архитектуре посвящена меньшая часть книги. В ряде статей и сайтов Интернета отмечены повторяющиеся в разных масштабах элементы архитектуры готических соборов, стиля барокко, индийских храмов, проведен анализ повторов в классических ордерных формах.

Фрактальная формализация применена Бовиллом к рядам строений вдоль улиц и для определения фрактальной размерности некоторых архитектурных сооружений (в том числе Ф.Л.Райта и Ле Корбюзье) методом подсчета квадратов; такой анализ устанавливает эстетическое обоснование оценки архитектурного дизайна, позволяющее дать рекомендации для ухода от мертвящей монотонности стандартной архитектуры. Однако попытки количественным образом связать высокое значение фрактальной размерности (отражающее дробность деталировки) с архитектурной выразительностью не слишком много дают для понимания фрактальных правил построения архитектурных форм. Значение фрактальной размерности может служить лишь формальной характеристикой пространственной сложности объекта, не учитывающей более важные качественные характеристики. Хотя обычно с фракталами ассоциируется богатство форм, фракталы могут быть и эстетически неинтересны, даже скучны. Напротив, в архитектуре есть сооружения, практически лишенные фрактальных характеристик и при этом весьма выразительные - например, массивные нелинейные формы. Фрактальные прообразы архитектурных форм фактически еще не были показаны.

Целью нашей работы был поиск простейших графических фрактальных образов, визуализирующих некоторые архетипы фасадов, планов и трехмерных архитектурных форм, и привлечение имитационного компьютерного моделирования для качественного, а не количественного анализа фрактальных по существу алгоритмов архитектурных сооружений - как правило, не осознававшихся их архитекторами и строителями в терминах фрактальной геометрии. В более широком аспекте эта задача составляет часть проблемы выявления параллелизма формообразования в столь различных мирах, как неживая и живая природа, с одной стороны, и созданные человеком формы - и реальные архитектурные, и виртуальные (компьютерные) - с другой. Современный научный подход с применением фрактальной геометрии, а также топологии и нелинейной динамики способен выявить здесь множество сходных направлений и решений морфогенеза, включая не раскрытые ранее аспекты формообразования и создание потенциально новых архитектурных форм. Ссылаясь на Мандельброта: «графическое представление - чудесное средство для сопоставления моделей с реальностью» , рассмотрим некоторые графические фракталы в качестве прототипов архитектурных фасадов и планов.

Алгоритм Серпинского (так называемая салфетка Серпинского, построенная в данном случае из квадратов) на первых этапах построения дает прообраз таких культовых сооружений, как ступенчатые пирамиды; вытянутые по вертикали здания подобного архетипа -

храмовые и крепостные башни, колокольни (рис. 3 а-в). Разумеется, бесконечные повторы какой-либо структуры в архитектуре невозможны, реальная архитектура обычно содержит немногие повторы, поэтому фрактальные модели, имитирующие архитектурные сооружения (или раскрывающие «генетический код» архитектурных объектов), - это протофракталы (термин Мандельброта для фрактальных структур с немногими повторами). Кроме того, в архитектуре, как и в музыке, редко встречаются точные повторы, обычны же вариации темы, образа.

Для силуэта храмов с множеством вертикальных повторяющихся элементов неким метафорическим прообразом может послужить график функции Вейерштрасса (рис. 4 а, б) -классической фрактальной функции, не имеющей производных ни в одной точке (соответственно на графике нельзя провести касательную ни к одной точке), открытой в конце XIX в. Несомненно, архитекторы и строители Миланского и подобных соборов не ведали о функции Вейерштрасса, и мы не утверждаем, что силуэтные линии собора точно следуют графику функции - этот график дает лишь визуальную метафору подобных архитектурных форм.

Множество Кантора - еще один фрактальный алгоритм, пригодный для описания архитектурных форм с симметрично расположенными частями разной высоты, что весьма обычно в архитектуре (простейший архитектурный прием - в средней части здания возвышается уменьшенное подобие всего здания). Фрактальная структура классического множества Кантора дискретна, тогда как в качестве архитектурных прообразов более пригодны связные фракталы, например «салфетка» Серпинского. Соединение дискретных участков множества Кантора дает связный фрактал (гребень Кантора, рис. 5б) - прообраз «сталинской высотки» и подобных зданий. Множество Кантора с вариациями лакунарности (рис. 5в ) можно модифицировать простейшим образом, получив, например, графический морфотип (рис. 5 в, г), сходный с архитектурными формами индийских храмов. Фрактальный алгоритм построения дискретного множества Кантора сходен с алгоритмом формообразования дихотомически ветвящегося дерева - связного фрактала. Перевернутое дихотомическое дерево - обобщенный «архитектурный код» морфогенеза устремленных ввысь культовых сооружений, иерархичность построения которых выражает идею присутствия высших сил.

Морфогенез нелинейных фракталов порождает динамику образов, претерпевающих бесконечные метаморфозы в виртуальном пространстве, с возникновением сложных форм, сходных с биологическими и архитектурными. Архитектурный декор, узоры орнаментов решеток и оград нередко напоминают нелинейные фракталы (рис. 6).

Фрактальные черты церковного многоглавия могут быть рассмотрены на примере шедевра русского деревянного храмового зодчества - знаменитой Преображенской церкви Кижского погоста в Карелии (рис. 7а). Построенная одним из авторов компьютерная модель визуализирует расположение глав Преображенской церкви (рис. 7 б, в). Многоглавые деревянные церкви русского севера составляют морфологически родственный ряд: прототипом Преображенской церкви Кижского погоста (1714 г.) послужила Покровская церковь Вытегорского погоста в селе Анхимово Вологодской области, построенная в 1708 г. и погибшая от пожара в 1963 г. Расположение и размеры куполов многоглавых церквей, условно показанные в одной плоскости плана с осевой симметрией, в самом общем виде сводятся к простому фрактальному алгоритму варианта «салфетки» Серпинского (рис. 7г).

Один из универсальных фрактальных алгоритмов, спиральный, широко распространенный в неживой (от траекторий элементарных частиц до циклонов и галактик) и живой природе (раковины моллюсков, рога копытных, завитки побегов растений), а также в архитектуре и дизайне (рис. 8), дает множество сходных решений морфогенеза. Трехмерная реализация спирального декора в виде параллельных либо раскручивающихся во

встречных направлениях и пересекающихся спиралей воплощена главами храма Василия Блаженного (рис. 8а). «Храм Василия Блаженного являет собой причудливый фрактал золотого сечения, определяемый по меньшей мере восемью членами ряда золотого сечения» . Аккорды золотых пропорций и других фрактальных соотношений создают архитектурную симфонию этого храма.

Архитекторам известны такие реализации трехмерного спирального алгоритма, как башня Татлина (модель памятника III Интернационалу) и подобная конструкция спирального завершения здания на Патриарших прудах (рис. 8е).

Визуальная интерпретация «угла золотого сечения» дает фрактальный алгоритм, проявляющийся в живой природе, орнаментах и архитектуре. Построенное с помощью компьютера изображение «подсолнечника» (рис. 8б), где в качестве углового приращения используется шаг, равный «золотому углу», весьма близко к реальной картине расположения семян подсолнечника (рис. 8г), менее упорядоченной по сравнению с идеальной компьютерной моделью. Подобное расположение, называемое филлотаксисом (филло - лист, таксис - движение), характерно для листьев на стебле (или их производных), для чешуек шишек хвойных растений; при этом число рядов, закрученных в одном направлении, и число рядов, закрученных в другом направлении, составляют два соседних числа Фибоначчи . На субклеточном уровне подобная особенность проявляется в расположении димеров тубулина в микротрубочках - структурах цитоскелета .

Простейшей и наиболее общей трехмерной фрактальной моделью далеко не красивых типовых зданий-коробок может служить «губка» Менгера (рис. 9а), структура внутреннего пространства которой показана на рис. 9б. В самой общей форме можно сказать, что прямоугольники окон подобны целому прямоугольному зданию, а параллелепипеды внутренних помещений - всей «коробке» здания. Несомненно, даже самый примитивный панельный дом построен не в точности по алгоритму «губки» Менгера, однако фрактальная геометрия включает объекты, повторяемый в разном масштабе элемент которых может быть дополнительно деформирован, изменен в соответствии с мультифрактальной программой построения. Фрактальное здание может быть построено из брусков-параллелепипедов (и включать пустоты-параллелепипеды), которые можно сдвигать, поворачивать, сжимать: фрактальные алгоритмы допускают сжатие, поворот, нелинейные преобразования исходной формы. При хаотизации таких алгоритмов, некотором нагромождении преобразований возникают формы, сходные с архитектурой постмодернизма и деконструктивизма.

Итак, для разных типов архитектурных сооружений можно найти фрактальный аналог, двумерный или трехмерный, и тем самым выявить их фрактальный алгоритм. Такие модельные фракталы, как множество Кантора, губка Менгера, могут послужить вполне адекватными моделями архитектурного морфогенеза. Разумеется, в отличие от относительно простых и регулярных геометрических и компьютерных фракталов с бесконечным

Рис. 5. Множество Кантора как прообраз архитектурных форм: а - множество Кантора; б - гребень Кантора ; в - множество Кантора с различной лакунарностью ; г - его простейшее преобразование Рис. 6. Нелинейные фракталы и сходные с ними формы декора металлических оград: а, б - множества Жюлиа ; в - фрагмент множества Мандельброта ; г - узор решетки балкона Владивостокского ГУМа; д - решетчатая створка ворот в стиле рококо в Вюрцбурге, Германия

Рис. 7. Церковное многоглавие и фрактальная модель: а - Преображенская церковь Кижского погоста; б, в - компьютерная модель этой церкви: фрагмент фасада (б), фрагмент плана кровли (в); г - вариант «салфетки» Сер-пинского

Рис. 8. Спиральный алгоритм и формы природы, архитектуры и дизайна: а - собор Василия Блаженного; б - компьютерная модель филлотаксиса ; в - логарифмическая спираль; г - филлотаксис подсолнечника (для наглядности часть семян удалена); д - спиральный узор ограды (особняк Рябушинского в Москве); е - спиральное завершение здания на Патриарших прудах

Рис. 9. Трехмерная модель «губки» Менгера: а - внешний вид; б - структура внутреннего пространства

повторением одной и той же формы, в архитектуре применяются правила построения с использованием ограниченного числа повторов, сменой правил их построения, нарушением строгого подобия введением множества вариаций, т.е. используются протофракталы, мультифрактальные и нерегулярные алгоритмы.

Как правило, поиск формул гармонии и красоты архитектурных форм проводится в ходе анализа уже созданных выдающимися мастерами творений. Известно, что представление о знаменитом золотом сечении, примененном Фидием при возведении Парфенона, появилось два века спустя в «Началах» Евклида, а сам термин «золотое сечение» был введен Леонардо да Винчи более чем через тысячу лет. Как использование фрактальных правил построения в архитектуре с древнейших времен, так и применение золотого сечения, разумеется, не было осознанным в терминах более поздних концепций и далеко не всегда оказывалось математически выверенным; в поиске и создании художественно выразительных пропорций архитекторов вели их интуиция и чувство гармонии. И в наше время архитекторы далеко не всегда осознают повсеместность фрактального построения архитектурных форм подобно тому, как персонаж Мольера не знал, что говорит прозой.

Фрактальный подход - не панацея, как писал сам Мандельброт, и вовсе не новая эра в истории человечества, а лишь новый, но достаточно эффективный способ анализа, а потенциально - и проектирования архитектурных форм, который может существенно обогатить язык архитектурной теории и практики.

Знаменитый испанский архитектор А.Гауди дал новую интерпретацию готических форм в своем соборе Святого Семейства (Sagrada Familia) - форм, подобных природным; Гауди ушел от евклидовой геометрии, от симметрии и регулярности. Фракталоподобные формы собора, подобного песчаному замку, представлены хаотическими, нерегулярными фракталами, свойственными природе. Современные представления нелинейной науки порождают новую концепцию соотношения упорядоченности и хаоса как состояния, включающего элементы непредсказуемости, нерегулярности, таинственности, подобные богатству и неповторимости природных форм. Использование концепций нелинейной динамики открывает перспективу корректного анализа соотношения регулярности и нерегулярности, случайности, асимметрии. Эстетика нелинейных форм с элементами случайности формулируется Г.Айленбергом: «Почему все же силуэт изогнутого бурями дерева без листьев на фоне вечернего неба воспринимается как нечто прекрасное, а любой силуэт высокофункционального университетского здания таким не кажется, несмотря на усилия архитектора? ...Наше ощущение прекрасного возникает под влиянием гармонии порядка и беспорядка в объектах природы - тучах, деревьях, горных грядах или кристалликах снега. Их очертания - это динамические процессы, застывшие в физических формах, и определенное чередование порядка и беспорядка характерно для них. В то же время наши промышленные изделия выглядят какими-то окостеневшими из-за полного упорядочения их форм и функций, причем сами изделия тем совершеннее, чем сильнее это упорядочение. Такая полная регулярность не противоречит законам природы, но сейчас мы знаем, что она нетипична даже для весьма «простых» естественных процессов. Наука и эстетика согласны в том, что именно теряется в технических объектах по сравнению с природными: роскошь некоторой нерегулярности, беспорядка и непредсказуемости» .

Тенденция органического встраивания сооружений в природное окружение, интеграция природного и антропогенного ландшафта проявляются в подобии линий, поверхностей и форм в архитектуре и дизайне природным формам. Эта тенденция ярко выражена в стиле модерн и «органической» архитектуре. Широко применявшиеся в начале XX в. в архитектуре модерна пластичные, «текучие», асимметричные, биоморфные линии, поверхности, «струящийся» растительный декор, рельефные изображения голов придают зданиям сходство с живым развивающимся организмом, имитируют нерегулярность природных форм.

Архитектуре конца XX в. также свойственно использование биоморфных метафор - антропоморфных, зооморфных, фитоморфных, а также пластичных геоморфных форм, как бы вырастающих естественным образом из земли, с органичной интеграцией архитектуры и природного ландшафта. В наше время приходит более глубокое осознание единства природной и антропогенной среды и единства принципов формообразования в «живой» и «неживой» природе, подкрепляемое концепциями нелинейной науки. Современный научный подход может быть успешно применен для поиска архитектуры, адекватной гармонии порядка и хаоса природной среды, архитектуры, которая может стать смысловой доминантой в природном и историческом контексте, духом места (genius loci).

ЛИТЕРАТУРА

1. Волошинов А.В. Об эстетике фракталов и фрактальности искусства // Синергетическая парадигма. Нелинейное мышление в науке и искусстве. М.: Прогресс-Традиция, 2002. С. 213-246.

2. Газале М. Гномон: от фараонов до фракталов. М.; Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2002. 271 с.

3. Грубе Г.-Ф., Кучмар А. Путеводитель по архитектурным формам. М.: Стройиздат, 1995. 216 с.

4. Дженкс Ч. Новая парадигма в архитектуре // Проект International. 2003. № 5. C. 98-112.

5. Добрицина И.А. От постмодернизма к нелинейной архитектуре. М.: Прогресс-традиция. 2004. 416 с.

6. Заславский Г.М. Физика хаоса в гамильтоновых системах. М.; Ижевск: Ин-т компьютерных исслед., 2004. 286 с.

7. Золотухин И.В. Фуллерит - новая форма углерода // Соросов. образоват. журн. 1996. № 2. С. 51-55.

8. Исаева В.В. Синергетика для биологов: вводный курс. М.: Наука, 2005. 158 с.

9. Кроновер Р.М. Фракталы и хаос в динамических системах. М.: Постмаркет, 2000. 350 с.

10. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. М.: Ин-т компьютерных исслед., 2002. 856 с.

11. Орфинский В.П. К вопросу о национальном своеобразии культового зодчества России // Христианское зодчество. Новые материалы и исследования / ред. И.А.Бондаренко. М.: Едиториал УРРС, 2004. С. 125-180.

12. Пайтген Х.-О., Рихтер П.Х. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем. М.: Мир, 1993. 176 с.

13. Пенроуз Р. Тени разума. М.; Ижевск: Ин-т компьютерных исслед., 2005. 688 с.

14. Петрушевская М.Г. Радиолярии мирового океана. Л.: Наука, 1981. 405 с.

15. Смолина Н.И. Традиции симметрии в архитектуре. М.: Стройиздат, 1990. 344 с.

16. Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы. М.; Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2001. 527 с.

17. Baldwin J. Bucky works. N. Y.: Wiley, 1996. 243 p.

18. Blumenfeld R., Mandelbrot B.B. Levy dusts, Mittag-Leffler statistics, mass fractal lacunarity, and perceived dimension // Phys. Rev. 1997. Vol. 56, N 1. P. 112-118.

19. Bovill C. Fractal geometry in architecture and design. Boston; Basel; Berlin: Birkhäuser, 1996. 195 p.

20. Jencks Ch. New science = new architecture // Architect. Design. 1997. Vol. 67, N 9/10. P. 7-11.