Architecture of new generation research institutions under reconstruction conditions

Full Text

 

Проблемное поле исследования. Научно-исследовательские учреждения занимаются исследованиями в различных сферах науки, образования и техники, особенно уделяя внимание разработке новых технологий. Объекты подобного назначения работают над внедрением инновационных решений в области строительства и архитектуры [1, 2]. На протяжении многих десятилетий в разных странах создавались инновационные научно-исследовательские комплексы [3], но формирование таких центров не всегда позволяло решить поставленные задачи, и иногда созданные объекты не функционировали полноценно с архитектурно-технологической точки зрения. Интеграция новых функций, подходящих для дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений, улучшает архитектурный потенциал города и создаёт новые композиционные акценты (путём обновления зданий и сооружений, участвующих в реконструкции). Необходимость создания научно-исследовательских учреждений нового поколения на базе неиспользуемых объектов городской застройки обусловлена главным требованием ‒ создать научно-исследовательский комплекс мирового уровня для стимулирования инновационной деятельности в регионе.

Основной материал. Научно-исследовательская деятельность в настоящее время охватывает все сферы науки и техники, а её многообразие и универсальность способствуют созданию новых и практичных моделей, направленных на улучшение условий жизни общества. Необходимо подчеркнуть, что в отношении архитектуры внедрение инноваций приводит к появлению альтернативных вариантов создания объектов нового поколения [4], ориентированных на преобразование городской архитектурной среды.

В рамках представленного исследования авторы под термином «реконструкция» понимают особый вид строительства, связанный с адаптацией существующих зданий и сооружений для полного или частичного изменения их функционального назначения [5], обновления морально устаревшего и физически изношенного технологического и инженерного оборудования, замены конструкций и инженерных систем, не соответствующих эксплуатационным требованиям, и приведения объекта в соответствие с современными санитарно-гигиеническими, техническими и экологическими стандартами.

Важно отметить, что понятие «реконструкция» ‒ многообразно, но в общенаучном и практико-ориентированном контексте оно предполагает улучшение функциональных, конструктивных и эстетических характеристик зданий с учётом градостроительных, конструктивных и социальных задач, а также экономической и технической эффективности реализации проекта. Реконструкция зданий и сооружений также включает расширение существующих зданий путём надстройки, пристройки и обстройки [6].

Формирование современных зданий научно-исследовательских учреждений основывается на следующих принципах:

•  типологической классификации научно-исследовательских объектов, включая комплексы и центры, основанной на анализе мирового опыта проектирования и строительства;
•  архитектурного формирования научно-исследовательских объектов, основанных на современных архитектурных приёмах формообразования;
•  построения архитектурных моделей структурной организации научно-исследовательских объектов различных типов для проектирования, таких как научно-исследовательские комплексы и центры.

При изучении типологии и систематизации зданий и комплексов научно-исследовательского и инновационного назначения можно выделить основные функциональные структуры объектов исследуемого типа [7]:

• научно-исследовательские (обеспечение научного развития региона);
• производственные (функциональное развитие промышленного региона);
• образовательные (обеспечение инновационного развития образования в регионе);
• технологические (с учётом технологического развития отрасли);
• медицинские (медицинское развитие региона).

Комплексные исследования типологических особенностей указывают на объективную потребность в систематизации знаний об архитектурном проектировании научно-исследовательских объектов нового поколения [8]. Это позволяет классифицировать характеристики, определять типологические группы и адаптировать архитектурные решения к индивидуальным особенностям каждого проекта. Определение новых архитектурно-пространственных решений для различных зон обусловлено, с одной стороны, быстрым и значительным развитием этих зон, а с другой ‒ их близким расположением к отраслевым научно-исследовательским учреждениям, университетам и экспериментальным производствам [9].

 

Рис. 1. Архитектурное решение объектов научного и исследовательского профиля (архитектурно-пространственные решения)

Fig. 1. Architectural solution of scientific and research facilities (architectural and spatial solutions)

 

Рис. 2. Композиционное решение объектов научного и исследовательского профиля с учетом их формообразующих элементов

Fig. 2. Compositional solution of scientific and research objects based on their mass elements

 

Рис. 3. Колористическое решение объектов научного и исследовательского профиля с учетом использования современных наружных отделочных материалов

Fig. 3. Coloristic solution of scientific and research objects taking into account the use of modern exterior finishing materials

 

Архитектурно-художественная выразительность научно-исследовательских учреждений определяется взаимодействием различных элементов, структурой и силуэтом зданий, расположением и архитектурным решением центров, а также озеленением улиц и открытых пространств. Создание гармоничного образа представляет собой сложную задачу, требующую особого внимания.

Архитектурно-художественные аспекты можно разделить на ключевые категории, определяющие композиционные решения зданий и сооружений, предназначенных для научно-исследовательских целей (рис. 1‒3):

1. Архитектурное решение, основанное на видах композиции, таких как динамическая и статическая.
2. Композиционно-художественное решение, опирающееся на использование архитектурных доминант.
3. Колористическое решение, связанное с интеграцией в городскую среду, использованием световых эффектов и гармоничным сочетанием с существующей застройкой.

 

Рис. 4. Классификация основных принципов формирования архитектурных решений научно-исследовательских учреждений нового поколения при реконструкции

Fig. 4. Classification of Architectural Design Philosophy

 

Разработка архитектурных решений для научно-исследовательских учреждений нового поколения, созданных на основе реконструируемых зданий и сооружений, требует учёта следующих принципов:

• многомерная архитектурная организация, основанная на глубинно-пространственной композиции, особенно если центр расположен в структуре сложившейся городской застройки (рис. 4 );
• архитектурная динамика на уровне объёмно-пространственного решения объекта, включая планировочные решения, оформление фасадов и объёмно-планировочную организацию (рис. 4);
• архитектурно-пространственное взаимодействие, обеспечивающее непрерывность пространства, единую среду, целостность и правильное соотношение объектов (рис. 4);
• архитектурно-пространственное объединение, учитывающее местные условия застройки, её стиль, ансамблевость, панорамность и визуальное восприятие (рис. 5);
• предметно-информационная пространственная структура, основанная на информационной насыщенности, информационных технологиях и визуальных ориентирах (рис. 5);
• объёмно-символическое единство, включающее стилистическую организацию, художественное формообразование, компонентность и использование малых архитектурных форм (рис. 5).

 

Рис. 5. Классификация основных принципов формирования архитектурных решений научно-исследовательских учреждений нового поколения при реконструкции

Fig. 5. Classification of the basic principles of formation of architectural solutions of new generation research institutions during reconstruction

 

С целью реализации поставленных задач в области реконструкции научно-исследовательских комплексов, при этом сохраняя единый художественный образ, необходимо использовать приоритетные методы и подходы в области архитектурной организации объектов исследуемого типа. Различные комбинации этих методов и подходов позволят создать разнообразные решения для одного и того же здания. Наиболее значимые из них:

• объёмно-пространственная структура, основанная на функциональных процессах и представляющая собой материальную оболочку, ограничивающую внутреннее пространство здания [10];
• тектоника, т. е. взаимосвязь несущих и несомых элементов конструкции [9];
• средства гармонизации, включающие симметрию, асимметрию, ритм, метр, масштабность, динамичность и статичность [10].

Вышеперечисленные методы и подходы помогают оптимально организовать пространство для исследований, учитывая потенциал территориального развития различных объектов. Они направлены на достижение универсальности, гибкости, возможности изменять внутреннюю структуру, уменьшать количество внутренних связей и упрощать организацию открытых коммуникационных зон. Также эти методы способствуют эффективному использованию пространства при соблюдении требований современного комфорта.

Выводы.

Исследования показали, что благодаря сформулированным критериям здания научно-исследовательских учреждений смогут не только динамично и уникально менять свою структуру, но и максимально взаимодействовать с окружающей средой и инфраструктурной сетью.

Доказано, что каждая из выявленных особенностей имеет свой критерий, который раскрывает суть для достижения поставленных задач в исследовании. Совокупное объединение достоинств типов структур позволяет выделить универсальную структуру зданий научно-исследовательских учреждений в условиях реконструкции. Теоретико-методологические исследования в рамках обозначенной проблематики позволили еще раз внести уточнение, указывающее на то, что процесс архитектурной организации научно-исследовательских учреждений, участвующих в реконструктивных мероприятиях, должен в первую очередь основываться на системе комплексной архитектурной аналитики в области создания аналогов проектных решений [11], с целью дальнейшей выработки новейших проектных решений, позволяющих объекты рассматриваемого типа относить к объектам нового поколения.

На основе принципов композиционно-художественной организации установлено, что процесс формирования архитектурно-пространственных и композиционно-художественных решений научно-исследовательских комплексов нового поколения, реализуемых в условиях реконструкции, обладает большим потенциалом для создания функционально-пригодной архитектурной среды, включающей в свою структуру такие компоненты, как: узнаваемость, уникальность, архитектурная выразительность, что в полной мере может претендовать на назначение объектов рассматриваемого типа ‒ «здания и сооружения нового поколения». Определены ключевые особенности, которые влияют на архитектурную стабильность, визуальное восприятие и развитую пространственную структуру при проектировании и строительстве научно-исследовательских учреждений в условиях реконструкции.

About the authors

Hafizullah A. Benai

Donbass National Academy of Construction and Architecture

Author for correspondence.
Email: h.a.benai@donnasa.ru

Doctor of Architecture, Professor, Dean of the Faculty of Architecture Professor of the Architectural Design and Architectural Environment Design Chair

Russian Federation, 286123, Makeevka, Derzhavina st., 2

Natalya N. Kharkovskaya

Donbass National Academy of Construction and Architecture

Email: n.kharkovskya@mail.ru

Postgraduate student, Assistant of the Architectural Design and Architectural Environment Design Chair

Russian Federation, 286123, Makeevka, Derzhavina st., 2

Timur V. Radionov

Donbass National Academy of Construction and Architecture

Email: timur.radiomov@mail.ru

PhD of Architecture, Associate Professor, Head of the Architectural Design and Architectural Environment Design Chair

Russian Federation, 286123, Makeevka, Derzhavina st., 2

References

Supplementary files