Современная наука оказывает значительное влияние на архитектуру, как и на многие другие сферы жизни. Она открывает перед архитекторами новые горизонты, предлагая ранее неизвестные материалы, конструктивные решения и методы проектирования. Цифровые технологии и научные достижения в области энергосбережения позволяют создавать более устойчивые и эффективные здания. Все это не только влияет на функциональность сооружений, но и значительно изменяет их внешний облик.
Открытия в области материалов, строительных технологий и инженерии позволяют архитекторам создавать уникальные и эффективные здания, которые не только радуют глаз, но и эффективно выполняют свои механические функции. Чтобы конструкция была красивой, необходимо правильно подобрать материалы и максимально использовать их качества. В сочетании с современными инженерными расчетами и рациональным сочетанием технических и эстетических решений, мы можем создать поистине красивые конструкции.
Новые материалы, понимание их механических свойств, эффективное использование традиционных материалов в новых качествах и новейшие строительные технологии привели к динамичному развитию современной архитектуры. Мы наблюдаем, как формы становятся все более сложными и выразительными, а возможности формообразования расширяются. Изучение свойств материалов позволяет создавать большие пролеты, увеличивать высоту строений и решать другие сложные архитектурные задачи.
Начало новой эпохи технологий в архитектуре ознаменовалось появлением хай-тека. Металл, стекло и, в меньшей степени, бетон стали основой для обновления архитектурных форм. В процессе развития этого стиля эти материалы стали более совершенными и доступными в различных формах.
Одним из знаковых событий той эпохи стала победа британца Ричарда Роджерса и итальянца Ренцо Пьяно в конкурсе на строительство Центра Помпиду. Здание, которое критикам казалось похожим на нефтеперегонный завод, стало самой скандальной и парадоксальной версией взаимодействия архитектурной формы и инженерных систем. Однако вскоре Центр Помпиду стал одной из визитных карточек Парижа.
Меняющийся индустриальный мир, стремление передать дух науки и прогресса, тенденция к облегчению конструкций и более совершенные материалы привели к появлению новых подходов к проектированию. Промышленная революция также внесла огромный вклад, создав новую строительную технику, которая механизировала строительство, ускорила и упростила его.
Новейшие материалы в строительстве
Специалисты работают над созданием прочных и легких материалов, исследуют их экологическую безопасность. Изучение свойств материалов помогает архитекторам выбирать подходящие материалы для конструкций с учетом прочности, долговечности, эстетики и устойчивости.
Материаловедение тесно связано с химией и биологией. Химия помогает понять структуру и композицию материалов на молекулярном уровне, физические и химические свойства. Химические процессы используются для синтеза новых материалов и изменения их структуры.
Биология помогает понять воздействие материалов на живые организмы и экосистемы, создавать экологически устойчивые материалы, проводить анализы на безопасность. Рассмотрим несколько примеров.
Самовосстанавливающийся бетон
Под воздействием различных внешних факторов обычный бетон со временем разрушается. Однако учёные из Голландии разработали уникальную технологию, которая позволяет восстановить его без участия человека.
Эта технология основана на использовании нового типа цемента, в состав которого входит молочнокислый кальций. В этот цемент добавляют живые бактерии, которые питаются добавкой. Перерабатывая её в известняк, микроорганизмы заделывают трещины и каверны, предотвращая их дальнейшее распространение.
Стеклянная черепица
Этот уникальный продукт, созданный швейцарской компанией SolTech Energy, обладает удивительной способностью накапливать солнечную энергию. Он не только согревает крышу, но и нагревает воздух под ней, что открывает новые горизонты для использования этой энергии в различных целях.
Углеродобетон
Углеродобетон — это инновационный материал, созданный на основе железобетона, в котором вместо традиционной металлической арматуры используются углеродные волокна и трубки. Эти элементы не уступают по прочности металлу, но при этом отличаются лёгкостью и пластичностью.
Углеродобетон был разработан в рамках немецкого проекта SOLAR.shell специально для фасадов с элементами солнечных батарей. Он позволяет формировать ниши для установки солнечных панелей и сопутствующего оборудования уже на этапе отливки. Однако этот материал может использоваться и для других фасадных решений.
Современные достижения в области инженерных расчетов и моделирования позволяют значительно облегчить конструкции. Это означает, что для достижения необходимого результата требуется меньше материалов и усилий. Например, отказ от массивных куполов в пользу тонкостенных конструкций позволяет сэкономить время и средства на производство материалов.
В архитектуре математические и физические принципы используются для расчетов нагрузок, статики, динамики и других технических аспектов проектирования зданий.
Информационное моделирование
Информационное моделирование возникло благодаря компьютерам и программному обеспечению. Программы стали использоваться в проектировании конструкций, что привело к параметрическому проектированию. В будущем, программные продукты и искусственный интеллект смогут создавать проекты зданий без участия архитектора.
Современные исследования в сейсмологии и геологии позволяют строить здания в опасных районах и создавать сооружения, устойчивые к геопроцессам. Технический прогресс позволяет строить здания в любых местах, даже в неблагоприятных.
Наука также помогает создавать энергоэффективные здания, снижать негативное воздействие на окружающую среду, используя солнечные батареи и другие технологии.
Исследования эргономики, восприятия цвета, света и пространства помогают создавать комфортные и функциональные здания. Психология и социология помогают понять взаимодействие людей с архитектурой и влияние окружающей среды на поведение людей.
Без современных технологий и научных исследований невозможно было бы строительство небоскребов.
Стандартизация, потеря индивидуальности и идентичности
Использование современных технологий и материалов в архитектуре часто приводит к однотипным и монотонным строениям, снижая уникальность города. Это вызывает недовольство критиков, которые считают современную архитектуру "уродливой". Однако вопрос о привлекательности очень субъективен, и многие люди предпочитают здания с продуманным стилем.
Новые архитектурно-проектировочные достижения привели к массовому многоэтажному строительству, которое является экономичным и функциональным. Это привело к появлению безликих спальных районов в больших городах, что может быть оправдано необходимостью создания доступного жилья. Например, в России в послевоенное время.
Научный прогресс повлиял на систему нормирования, создав множество нормативных документов и стандартов, которые иногда противоречат друг другу. Критики считают, что это может привести к утрате культурного наследия и разрыву с архитектурными традициями.
Некоторые архитекторы утверждают, что излишнее применение научных методов и технологий может привести к утрате художественной ценности и творческого подхода. Эстетическая сторона проектов может быть искажена техническими аспектами.
Здания не обязательно должны быть шедевром архитектуры или иметь культурную ценность. Главное – соответствие функции, скорость строительства и нормативным документам. Эстетика уходит на второй план. Современные здания могут выделяться среди исторической застройки и требуют вписания в окружающую среду, что не всегда успешно.
Существует мнение, что современная архитектура отчуждает человека от природы и возникает конфликт между природой и урбанизмом. Однако современные технологии позволяют придавать зданиям природные формы, что было невозможно 100 лет назад.
Лисенкова П.М., ИАиД
А также: