Форма всегда определяется функцией – так однажды охарактеризовал роль математики в зодчестве отец американского модернизма, архитектор Луис Генри Салливан. Как и в любом другом изобразительном виде искусства, в архитектуре творцы всегда активно использовали знание геометрии для возведения здания определенной формы, а также знание математики, необходимой для инженерных сооружений. Ведущей целью в проектировании архитектурных сооружений всегда являлось достижение гармонии, понятие о которой менялось в соответствии с эстетическими, религиозными и общекультурными принципами определенной эпохи. О самых необычных математических решениях в архитектуре мы узнали у студента 3 курса направления обучения «Градостроительство» Академии строительства и архитектуры Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского Мирошникова Дмитрия.
В числе базовых принципов достижения гармонии с древности считалось соблюдение симметрии и пропорции. Под симметрией понимается неизменность, постоянство общего вида конструкции даже при вращении его в пространстве, а соблюдение пропорции гарантирует, что каждая часть здания гармонично относится ко всем остальным частям. Большую роль в популяризации такого подхода сыграла арифметика пифагорейцев из Древней Греции, в которой числу предавался практически религиозный смысл. Именно эти мыслители первыми обнаружили мистическую притягательность симметричного объекта. Вероятно, секрет такой эстетики прост – симметрия близка человеческому взгляду, поскольку естественным образом проявляется в природе и её законах, кристаллографии, химии и физике. Своего расцвета принцип симметрии достиг в Италии эпохи Возрождения. В эту эпоху квадривиум арифметики, геометрии, музыки и астрономии стал дополнительной программой, ожидаемой от человека эпохи Возрождения, такого, как Леон Баттиста Альберти. Фасад базилики Сан-Андреа в Мантуе работы этого архитектора выступает ярким примером ведущих архитектурных тенденций того периода. Изящество подобных сооружений заключается в сочетании античного начала и новых тенденций: чёткое соблюдение пропорций, отсутствие крупных декоративных элементов при общей лаконичности. И, вместе с тем, развитие технологии использования декоративной штукатурки, новых строительных материалов (терракота, майолики и глазурованного кирпича) и многообразие орнаментного декора.
Геометрическая форма сооружения в значительной степени определяет прочность сооружения, его практичность и воспроизводимый на наблюдателя эффект. Так, самым совершенным доисторическим храмом, когда-либо построенным, очень часто считают Парфенон. Это объясняется тем, что в греческих храмах платформа, на которой стоят колонны, имеет небольшую параболическую кривизну вверх, чтобы исключать попадание дождевой воды внутрь и укреплять здание от землетрясений. Утверждалось, что при проектировании Парфенона и других древнегреческих зданий, а также скульптур использовалось золотое соотношение. Этот принцип был известен ещё в 300 г. до н.э., когда Евклид описал метод геометрической конструкции. В свою очередь самым прочным архитектурным сооружением с древних времен считаются египетские пирамиды, которые имеют форму правильных четырехугольных пирамид, что обеспечивает наибольшую устойчивость за счет большой площади основания и уменьшения массы по мере удаления высоты над землей.
Большинство строений в наше время имеют стоечно-балочную конструкцию. Камень плохо работает на изгиб, но хорошо работает на сжатие. Это привело к использованию в архитектуре арок и сводов. С появлением арочно-сводчатой конструкции в архитектуру прямых линий и плоскостей вошли окружности, круги, сферы. Арочно-сводчатая конструкция позволяла древнеримским архитекторам возводить гигантские сооружения из камня. К ним относится знаменитый Колизей; полусферический купол имеет Пантеон – храм всех Богов в Риме.
С течением времени идея о том, что ведущими принципами является только соблюдение пропорции и симметрии, начинает тускнеть. Исследования культурологов говорят о том, что первым проявлением реакционной архитектуры можно счесть Готическое возрождение в Англии XIX века, архитектура которой сравнительно в меньшей степени имела отношение к математике. На первый план вышел принцип «живописного беспорядка»: сооружения стали располагать очень прихотливо и в необычных сочетаниях. Архитектурные элементы, такие, как заостренные арки, крутые наклонные крыши и фантастические резьбы, к примеру, кружево и решетка, были применены к широкому спектру объектов.
Революционные движения начала 20-го века, такие, как футуризм и конструктивизм, и вовсе активно отвергали старые идеи, охватывая и математические принципы и приводя к модернистской архитектуре. К концу XX века фрактальная геометрия была быстро захвачена архитекторами для создания интересных и привлекательных покрытий для зданий. К примеру, в архитектуре арт-деко можно наблюдать зигзагообразные и ступенчатые формы, многообразие изысканного декора, использование дорогих материалов – достижения технологического прогресса сделали этот стиль фешенебельным и легко узнаваемым.
Наравне с этим, крайним проявлением революционных взглядов в архитектуре стало направление деконструктивизма. Архитектура новейшего времени становится средством выражения хаоса, где стерты все пространственные и геометрические стереотипы. Каждая линия предназначена для придания объекту динамичности, форма становится инструментом для создания специально усложненных конструкций, которые не предполагают практичности, а направлены на воспроизведение эффекта.
Таким образом, по мере культурного развития приоритеты архитекторов часто менялись, и математические расчёты каждый раз использовались для достижения поставленных творцами целей. Зодческие формы, воспроизводимые с помощью геометрии, и сегодня вызывают восхищение, передать которое и стремились архитекторы всех времен.
Автор: Полина Мынко
Следите за новостями Soulmate в других источниках!
ВК: https://vk.com/soulmate_msu
Сайт: http://soulmatemagazine.tilda.ws/