автореферат диссертации по архитектуре, 18.00.02, диссертация на тему:Архитектурно-строительные системы малоэтажного жилища со сводчатыми конструкциями

На правах рукописи

ТРЕТЬЯКОВА ' & О Л

Елена Германовна

; ' ■ -0 .

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ МАЛОЭТАЖНОГО ЖИЛИЩА СО СВОДЧАТЫМИ КОНСТРУКЦИЯМИ (для северо-запада Российской Федерации)

Специальность 18.00.02 Архитектура зданий и сооружений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата архитектуры

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена на кафедре архитектуры Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета.

Научный руководитель:

кандидат архитектуры, доцент С.Ф. Гришин

Официальные оппоненты:

доктор архитектуры, член-корреспондент РААСН,

профессор Ю.И. Курбатов

кандидат архитектуры О.С. Романов

Ведущая организация: ОАО "СПб ЗНИиПИ"

Защита диссертации состоится 20 декабря 2000 года в 13.30 часов на заседании диссертационного совета Д 063.31.02 в Санкт-Петербургском Государственном Архитектурно-строительном Университете по адресу:

198005, Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д.4, ауд. 505А

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан "Лр" ноября 2000г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д.063.31.02 Королёв В.Н.

"Зрелость архитектуры, ясность ее художественных позиций, то есть формирование стиля во многом определяется единством, соответствием потребностей и возможностей" Виоле-ле-Дгок

"Строительное дело, возникшее из необходимости, появилось раньше архитектуры и не сводится к ней целиком, но всегда в ней присутствует" А.И.Некрасов.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Индивидуальное жилище уже много веков занимает ведущее место в мировой практике жилищного строительства, являясь исходной структурной единицей практически всех форм организации жилой среды. Его архитектурно-строительные характеристики чрезвычайно разнообразны: от одноэтажной мазанковой украинской хаты до 5-6-ти этажных сблокированных каменных домов горцев Сирии, Южного Йемена. Однако, для северо-запада России характерно использование 1 -3-ёх этажного жилища, поэтому именно малоэтажное жилище принято в качестве основного объекта исследования.

Широчайшее использование малоэтажного жилища не было случайным. Оно обеспечивает наиболее комфортные параметры предметно-пространственной жилой среды и его физико-технических условий, легко поддаётся расширению и реконструкции, не нуждается в сложном инженерном оборудовании, требует меньших капитальных затрат, экономично в эксплуатации. В нём красота удачно сочетается с функциональной и конструктивной целесообразностью.

Поскольку выражение отношения человека к жилищу происходит через его материально-практическое использование и информационно-эстетическое восприятие, то жилище как объект исследования рассматривается именно на этих двух уровнях. Но если на первом уровне приёмы реализации требований к жилищу были качественно и количественно определены, обеспечены научно-методическими разработками, то на втором - информационно-эстетическом - они явно недостаточны. Вот почему учёту требований информационно-эстетического уровня формирования жилища северо-запада Российской Федерации в исследовании уделено особое внимание.

Возводя жилище, человек формировал его сообразно широкому спектру своих не только утилитарных, но и духовных потребностей, поэтому оно никогда не было просто "крышей" над головой. Формы жилища, возникали и развивались в прямой связи с образом жизни отдельных людей и социальных групп. Они несли в себе отражение национальных бытовых и культурных традиций. Очевидна и обратная зависимость социальной организации общества от форм проживания, так как функционально-планировочные и архитектурно-художественные

составляющие архитектурной организации жилища формируют среду жизнеде-

ятельности человека и демонстрируют своеобразие художественного сознания каждого народа. Таким образом, жилище - не только функциональная и техническая, но и социальная категория, а её устойчивые типы, возникшие в ходе эволюции национального жилища - не только история культуры, но и основа для дальнейшего развития общества, стабильности общественных отношений.

Однако в России уже с начала ХУ111 века устоявшиеся исторические типы национального жилища начинают постепенно трансформироваться. Это связано с внедрением в архитектуру малоэтажного жилища чуждых ему западноевропейских влияний за счёт использования типовых и образцовых проектов, а затем развития доходного домостроения. Правда, это относится к городскому жилищу и к застройке центров наиболее крупных городов, поэтому воздействие этих влияний было незначительным. Но с 30-х годов XX века уже в советский период масштабы вмешательства государства в жилищное строительство быстро нарастают. К 60-ым годам это привело к обезличиванию архитектуры жилища, а, следовательно, к потере важной сферы проявления художественного самосознания нации.

Это выразилось в сокращении до 20% доли малоэтажного жилища в городской застройке, трансформации приёмов его функциональной и пространственной организации, и в результате, коренном изменении формы проживания в нём из-за переноса особенностей проектирования многоэтажного секционного жилища квартирного типа в малоэтажное. К тому же неоправданное применение в малоэтажном жилище материалов и конструкций многоэтажного делало его неэкономичным. В 90-ые годы к уже имевшимся недостаткам прибавились стопроцентная физическая изношенность базы строительной индустрии и внедрение импортных строительных технологий, мало соответствующих природно-климатическим условиям северо-западного региона РФ и менталитету населения.

Исследования последних десятилетий опровергают сложившиеся отрицательные стереотипы использования в крупных городах малоэтажной застройки. Доказано, что эта застройка конкурентно способна и превосходит многоэтажную по плотности, показателям освещённости и инсоляции внутриквартальных территорий. Выявлены негативные физиологические и психологические последствия проживания, особенно у детей, в зданиях повышенной этажности. Поэтому исследование проблем малоэтажного жилищного строительства в черте больших городов становится актуальным.

Показателен опыт жилищного строительства США. Родину небоскрёбов не случайно называют "Малоэтажной Америкой", так как 64% жилищного фонда приходится на односемейные дома, 12% - на 2-4ёх квартирные и только 16% на многоквартирные многоэтажные. Малоэтажная застройка, являясь традиционной для исторической части городов, используется во всей системе расселения, а в последнее десятилетие - и в центральных районах крупнейших городов, обеспечивая плотность, соответствующую муниципальным требованиям, и

демонстрируя приверженность основных социальных групп традициям культурного и исторического наследия в организации форм проживания. Ещё более характерно влияние традиционных форм организации жилища для английских городов, в которых даже центральные части застроены сблокированными коттеджами. Этот тип жилища, сложившийся в средние века, продолжает существовать до сих пор в центральных районах Лондона. Таким образом, малоэтажное жилище в Европе и США имеет преимущественное распространение и тенденцию к росту.

За последние два десятилетия из-за экологического кризиса к уже имевшимся проблемам формирования жилой среды добавилась группа новых, требующих безотлагательного решения. С этой целью мировым сообществом разработаны новые направления развития цивилизации взамен существовавшим ранее "потребительским" концепциям: экономики природы, экологической безопасности жилой среды, "качества" жизни, биоклиматической архитектуры, энергетического подхода к формированию системы расселения. Эти направления закреплены новой моделью развития цивилизации, принятой на Международной конференции ООН "Окружающая среда и развитие" в 1992 году, в основу которой положено понятие "устойчивого" развития общества. С апреля 1996 года эта концепция стала государственной политикой РФ Указом президента №440 "О концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию". Достаточно очевидно, что эта концепция наиболее просто реализуется в малоэтажном семейном жилище, поэтому весь комплекс требований к архитектурной организации жилища приобретает экологическую окраску и можно говорить о формировании такого понятия как "экологическая архитектура". Её спецификой будет изучение взаимодействия и обеспечение неконфликтного взаимообусловленного единства антропогенной и жилой среды. Вот почему исследование экологических аспектов архитектуры жилища представляется актуальным.

Экологические проблемы России многогранны. На современном этапе развития общества их существенную часть составляют проблемы экологии жилой среды. Особенно это относится к северо-западным регионам, где процент городского населения выше, а следовательно разрушение семейных традиций зашло дальше и демографическая ситуация более критическая. Учитывая, что малоэтажное жилище было и остаётся основным типом сельской и городской застройки России, а в мировой практике более 60 % принадлежит малоэтажному, решение экологических аспектов его архитектурной организации особенно актуально.

Для всех исторических типов малоэтажного жилища была характерна полная согласованность требований к его архитектурной организации и конструктивно-строительных характеристик, необходимых для их осуществления. Согласованность выражалась в осознанной взаимосвязи функции и пространства, формы и конструкции архитектурного объекта. Она уже в эпоху античности закреплялась системой требований, гармонично отражающих все стороны архитектурной деятельности и обеспечивающих реализацию стратегических целей формирования

срсды жизнедеятельности человеческого общества. Показательно, что принципы экономичности и предпосылки индустриализации пронизывали всю архитектурную деятельность уже древних римлян, но являлись способом реализации архитектурных задач, а не самоцелью развития строительной деятельности. Это единство можно проследить вплоть до конца XIX века. Затем оно было нарушено, особенно в массовом жилищном строительстве, и экономичность, индустриальность и связанные с ними процессы унификации, типизации, стали превращаться в самоцель. Причина, как это ни парадоксально, заключается в стремительном росте возможностей строительных систем, и история развития архитектуры и строительства XX века, особенно современного этапа, демонстрирует их почти бесконечные возможности. Но через достаточно короткий срок оказывается, что использование этих возможностей так и не решает кардинальных проблем совершенствования жилища.

Приходится сделать заключение, что цели, поставленные архитектурой жилища перед строительными системами в современном изменчивом мире не всегда выдерживают проверку временем. Они носят зачастую сиюминутный, конъюнктурный характер, определяются не глубинными потребностями человека, семьи, социальной группы, народа в целом, а необходимостью учёта экономических и прочих очень изменчивых, субъективных и крайне противоречивых факторов. Необходимо добавить, что проблема проектирования жилища, особенно элитного, также показывает практически безграничные творческие возможности зодчих, способных вопреки объективным трудностям в любых и самых "отсталых", и самых "современных" конструктивно-строительных системах добиваться великолепных результатов. Однако их невозможно использовать эффективно в массовом жилищном строительстве.

В результате смены социальных и экономических ориентиров подверглись изменению не только градостроительные концепции формирования жилой среды, кардинально изменились подходы к проектированию жилища на объектном уровне. Прекратило существование уравнительное нормирование жилища. Взамен ему пришла необходимость учёта имущественного положения потребителя. Очевидной стала несостоятельность ориентации жилищного строительства на семьи, состоящие из двух поколений, и целесообразность использования сложившихся приёмов функциональной и пространственной организации жилища. Выявилась необходимость учёта индивидуальных потребностей личности в жилище и восстановление преемственности национальных традиций жилища. Всё перечисленное позволяет говорить о грядущих "революционных" изменениях в требованиях к архитектурной организации жилища.

Таким образом, проблемы малоэтажного жилища следует разделить на группы: во-первых, связанные с "революционными" изменениями требований к архитектурной организации жилища и необходимостью решения её проблем на информационно-эстетическом уровне формирования жилой среды; во-вторых, связанные с экологическим кризисом и экологизацией архитектурной организации

малоэтажного жилища; в-третьих, связанные с почти стопроцентным физическим износом имеющейся базы строительной индустрии и полным моральным старением строительных систем.

Перечисленные проблемы привели к нарушению единства двух сторон архитектуры жилища - архитектурной организации и конструктивно-строительного обеспечения. На современном этапе это единство может быть восстановлено максимально безболезненно в силу необходимости кардинального пересмотра требований к архитектурной организации и коренной модернизации базы стройиндустрии. Уникальность ситуации делает исследование проблемы взаимодействия двух сторон архитектуры жилища особенно актуальным.

Степень изученности проблемы.

Теоретической базой изучения закономерностей и выявления специфики архитектуры малоэтажного жилища явились фундаментальные труды общетеоретического и методологического характера. В данном исследовании использованы труды по истории и теории архитектуры Т. Адамса, Г.В. Барановского, A.B. Бунина, А.К. Бурова, 3. Гидиона. А.Л.Гутнова, С.П. Заварихина, A.B. Иконникова,

A.Н. Некрасова, А.Л. Пунина, Т.А. Славиной, В.В. Смирнова, Т.Ф. Саваренской. Ю.Ю. Савицкого, Ю.С. Ушакова. Для уточнения объекта исследования, определения его места в системе расселения и приёмов застройки использованы работы М.Е. Монастырской, С.Д. Митягина, Т.А. Славиной, Ю.Б. Хромова. При изучении типологии отечественного и зарубежного малоэтажного жилища в основу уточнения содержания, границ предмета исследования положены работы К. Александера, Б.Г.Бархина, А.К. Бурова, Н.М. Дрижапаловой, Карташовой, Э.Ю. Купффера, Ю.И. Курбатова, Л.П. Лаврова, В.Г. Лисовского, Ю.Н. Лобанова, М.Е Монастырской, А.И. Прохоренко, М.Е. Романовича, Б. Рудовски, В.Л Ружже, Т.А. Славиной, Ю.Б. Хромова, Ю.С. Ушакова. При анализе строительных систем, применяемых в отечественном и зарубежном малоэтажном строительстве, использованы работы Г.Г. Азгальдова, A.B. Бунина, О.Г. Жиркова, С.И. Квашника-Самарина, Г.И. Лаврика, Ю.С. Лебедева, В.И. Лишака, Т.Ф. Саваренской, О Шуази. При формировании проблематики экологических аспектов архитектуры малоэтажного жилья использованы работы М.И. Алексеева, О.В. Василенко, Р. Дажо, Ф. Дре, В.А. Коптюга, В.Д. Коркина, Ю.В. Медведева, Г. Метцгера, Д.О. Мйжарова, А.П. Платонова, А.И. Прохоренко, Б.П. Усанова, Е.К. Фёдорова,

B.А. Фёдорова, Л.И.Цветковой При анализе истории сводостроения использованы работы М.Ю. Арнольда, С.И.Белзецкого, А.К. Бедило, В.Р. Бернгарда,

C.А. Бернштейна, П.И.Дмитриева, К.С.Завриева, В.Л. Кирпичёва, Н.К. Лахтина, H.H. Митинского, П.И. Проскурякова, М.А. Якубовича, Ф.С. Ясинского. При анализе применяемых в строительных системах материалов использованы работы И.У. Аубакировои, Г.С. Бурлакова, К.В. Гладких, М.Н. Кальянова, Д.Г.Кисилёва, A.A. Кудрявцева, А.П. Пожнина, Ю.М. Тихонова.

В результате изучения материалов по теме исследования выявилась недостаточная разработанность вопросов взаимосвязи архитектурно-планиро-

вочных, архитектурно-композиционных и архитектурно-строительных задач развития малоэтажного жилища. В условиях уникальности ситуации и развития экологического кризиса эта неразработанность трансформировалась в проблему несоответствия архитектурной организации жилища и его конструктивно-строительного обеспечения. Соответственно целью исследования является восстановление утраченного единства двух сторон архитектуры жилища путём формирования направленности развития его архитектурной организации, определения на этой основе экологически "идеальной" строительной системы и разработки предложений по её использованию в малоэтажном жилищном строительстве и реконструкции исторической застройки. Задачи исследования:

провести историко-типологический анализ архитектуры современного малоэтажного жилища РФ и СССР и его сравнение с историей развития малоэтажного жилища России, современного опыта малоэтажного строительства Скандинавии, Англии и США;

осуществить анализ строительных систем, используемых в малоэтажном строительстве РФ и их сравнение с импортируемыми зарубежными строительными технологиями на основе рассмотрения зарубежного опыта;

определить направленность развития архитектурной организации малоэтажного жилища, основываясь на необходимости первоочередного решения экологических проблем, считая решение проблем экономики и индустриальности средствами достижения цели;

сформировать систему критериев оценки строительных систем в соответствии с долгосрочными и объективными направлениями развития жилища и определить теоретические основы экологически "идеальной" строительной системы для малоэтажного семейного жилища;

обосновать выбор материала и конструктивных решений, соответствующих "идеальной" строительной системе и разработать её расчётно-конструктивное обеспечение;

разработать предложения по использованию экологически "идеальной" архитектурно-строительной системы в новом строительстве и в реконструкции исторической застройки.

Методы исследования. В работе был применён метод системного подхода, как общее методологическое средство решения проблем повышенной сложности, к изучению малоэтажного жилищного строительства и, конкретно, к проблеме взаимодействия двух его сторон: архитектурной организации жилой среды и её конструктивно-строительного обеспечения в условиях экологического кризиса. С этой целью уточнены модели объектного исследования малоэтажного жилища и построенны * соответствующие модели на предметных уровнях исследования. Сформирована система критериев оценки поставленной в исследовании цели -критериев "идеальной" строительной системы, обеспечена обратная связь при рассмотрении проблематики архитектурной организации жилой среды

полученных результатов исследования.

При создании модели объекта исследования и моделей предметных уровней использован графологический метод. Был использован метод экспертных оценок при определении значимости критериев "идеальной" строительной системы. При изучении вопросов архитектурной организации малоэтажного жилища использованы методы историко-генетического, структурного, сопоставительно-оценочного анализа.

При формировании расчётно-конструктивного аппарата исследования были использованы методы расчёта сводчатых конструкций по эмпирическим формулам, способу предельного равновесия, способу наименьшей работы деформаций, а также метод расчёта свода как упругого тела и метод конечных элементов.

Границы исследования. Территориальные границы - северо-запад РФ и сходные с ним по природно-климатическим условиям регионы. Хронологические границы: XVI век-современный период-для выявления структуры национального жилища и направленности развития его архитектурной организации; XIII век-современный период - для определения значимости традиций в английском жилище; Х1Х-ХХ века - для изучения опыта развития жилища в США.

Объект исследования - малоэтажное семейное жилище, отдельно стоящее и сблокированное для нового малоэтажного строительства и в конкретной застройке исторических центров городов.

Предмет исследования - закономерности взаимосвязи функционально-пространственных и формально-композиционных характеристик архитектурной организации малоэтажного жилища и его строительных систем на информационно-эстетическом уровне формирования жилой среды, обусловленные развитием экологического кризиса.

Научная новизна работы:

разработана методика изучения проблем адаптации функционально-пространственных и формально-композиционных сторон архитектурной организации жилища;

разработана методика применения теории адаптации к изучению процессов адаптации архитектурной организации жилища к изменениям антропогенной и природной среды в условиях экологического кризиса;

изучена взаимосвязь архитектурной организации и строительных систем малоэтажного жилища в условиях экологизации проблем его архитектуры на информационно-эстетическом уровне формирования жилой среды;

сформирована система критериев "идеальности" строительной системы для малоэтажного жилищного строительства в условиях экологического кризиса.

Практическая значимость исследования состоит в разработке основ экологически "идеальной" архитектурно-строительной системы .лалоэтажного жилища в составе "открытой" строительной системы и предложений по её использованию в новом малоэтажном строительстве и в реконструкции исторической застройки.

На защиту выносятся: структура требований к архитектурной организации малоэтажного жилища; критерии "идеальности" строительных систем малоэтажного жилища; основы "идеальной" строительной системы для жилища с учётом экологизации проблем формирования жилой среды; расчетно-конструк-тивный аппарат для проектирования сводчатых конструкций из монолитных "сверхлёгких" бетонов с минимальным армированием.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Концептуальные положения диссертационного исследования были изложены в докладах на научных конференциях СПбГАСУ; концепция и некоторые положения по расчёту и конструированию сводов были сформированы в ходе разработки на кафедре архитектуры ЛИСИ-СПбГАСУ за последние два десятилетия следующих госбюджетных тем: "Исследование посёлков нового типа и зон отдыха на базе подсобных предприятий. Разработка рекомендаций по их формированию для Ленинградской области " (1986-1991 год, руководитель , доктор архитектуры профессор Яковлев A.B.), при участии автора; "Городское малоэтажное жилищное строительство с использованием монолитных легких бетонов минимального армирования" по заказу городской администрации, (руководитель доктор архитектуры Яковлев A.B.) с участием автора в качестве исполнителя разделов, по архитектурно-конструктивному обеспечению разработок.

Положения диссертационного исследования применены в рабочем архитектурно-конструктивном проектировании объектов малоэтажного строительства в посёлках Александровская, Сертолово Ленинградской области, в Казани, в г. Актюбинске республики Казахстан. Получены акты внедрения.

По теме диссертационного исследования имеется шесть публикаций и две статьи сданы на депонирование.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из двух томов. Первый том содержит введение, три главы, выводы и заключение. Второй том содержит иллюстративный и расчётный материал.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и рассмотрена ее изученность. Сформулированы цель и задачи исследования, его объект и предметные срезы изучения. Изложена методика исследования. Определены научная новизна и практическая значимость работы.

Первая глава - "Характеристика и направленность развития архитектуры малоэтажного жилища в условиях экологического кризиса" - посвящена анализу архитектурной организации малоэтажного жилища северо-запада РФ в сравнении с зарубежным опытом Западной Европы и США, историческим опытом России и во взаимосвязи со становлением и развитием современных строительных систем. В соответствии с направленностью развития архитектуры жилища сформирована система критериев оценки его экологически "идеальной" конструктивно-строительной системы в условиях северо-запада России.

Анализ проблем малоэтажного жилищного строительства советского и наследующего ему перестроечного периода выявил в качестве основной проблему соотношения двух сторон архитектурной деятельности и показал, что во взаимосвязи требований к архитектурной организации малоэтажного жилища и характеристик его конструктивно-строительного обеспечения приоритет отдавался реализации задач строительного обеспечения в ущерб решению проблем архитектуры жилой среды. Очевидно, что первенство должно быть отдано процессу архитектурной организации, но для этого необходимо отделить проблемы малоэтажного жилища от ведомственных интересов строительного комплекса.

В основу уточнения объекта и предмета исследования положены разработки по классификации малоэтажного жилища, завершённые к 1995 году в СПбГАСУ под руководством доктора архитектуры Ю.Б. Хромова. В качестве объекта исследования выбраны жилая группа и жилая ячейка для выявления закономерностей архитектурной организации жилища без их искажения "случайными" воздействиями градостроительной ситуации. При уточнении предмета исследования использованы положения теории архитектуры А.И. Некрасова о формировании архитектурного образа в результате взаимоотношения пространства, массы и архитектурной формы и путём их чувственного восприятия. "Субъективность" архитектурного образа позволила рассмотреть категории тектоничности и декоративности совместно в качестве его характеристик. "Объективность" пространства, массы и архитектурной формы позволила ограничить исследование уровнем формирования требований к архитектурной организации жилища без подмены им творчества архитектора. Использованы также положения теории экологии человека, её категория адаптации применительно к решению экологических проблем архитектуры жилища.

Изучение опыта малоэтажного жилищного строительства 90-ых годов, его сравнение с советским периодом позволили сделать следующие выводы:

малоэтажное жилище, претерпев существенные изменения, осталось основным структурным элементом застройки сёл и малых городов и в форме индивидуального семейного жилища вновь становится престижным, в 1999 году его доля составила 40 % от общего объема жилищного строительства;

перенос приёмов планировки малогабаритных городских квартир многоэтажных секционных домов на малоэтажное жилище не создаёт нормальных условий жизни полноценной семьи из 3-4-х поколений и препятствует использованию преимуществ малоэтажного жилища в сельском и городском строительстве;

коттеджный приём пространственной организации индивидуального жилища в советский период не получил на северо-западе РФ сколько-нибудь существенного распространения, но стал широко использоваться в дачных кооперативах и садоводствах, закрепился в сознании людей и в 90-ые годы стал внедряться в практику современного индивидуального жилищного строительства; непригодность уравнительного принципа проектирования жилища в новых

социально-экономических условиях требует чёткой дифференциации социального, муниципального и частного жилища по составу помещений, приёмам функциональной и пространственной организации, инженерному оборудованию.

Сравнение характеристик архитектурной организации малоэтажного жилища советского и современного периодов позволили сделать заключение о возникновении уникальной, "революционной" ситуации, требующей серьёзной корректировки нормативной базы жилищного строительства. Соответственно целесообразно откорректировать задачи исследования, и вместо формирования конкретных требований ограничиться формированием направленности развития малоэтажного жилища и приёмов его архитектурной организации.

Анализ проблем малоэтажного жилища и устойчивого развития российского общества выявил их тесную взаимосвязь: проблемы экологии человека разрешаются наиболее полно именно в малоэтажном жилище, а проблемы архитектурной организации требуют учёта в первую очередь экологических аспектов воздействия окружающей среды. Поэтому можно говорить о формировании экологической архитектуры малоэтажного жилища. Именно средствами экологической архитектуры должны создаваться соответствующие условия для адаптации человека к изменяющейся антропогенной и природной среде, и жилище является одной из форм этого приспособления.

Механизмы адаптации подразделяются на биологические и социальные. В соответствии с теорией адаптации имеются три качественно различные фазы, присущие именно социальной адаптации: преадаптация, собственно адаптация и постадаптация. В качестве основного механизма преадаптации используется принцип опережающего отражения, т.е. предупредительное приспособление системы к потенциальным изменениям среды. Большое значение для изучения проблем постадаптации архитектурной организации жилища имеет выявленный за последние два десятилетия феномен географичности в восприятии пространства. Он заключается в том, что формирование пространственно обусловленных привычек и ценностных отношений в значительной степени зависит от географического места проживания. Применительно к данному исследованию для адаптации современного малоэтажного жилища северо-запада РФ к условиям экологического кризиса и выявления его преадаптивных и постадаптивных структурных характеристик необходимо изучение соответственно наиболее передового опыта США, стран Скандинавии и исторического опыта северо-запада России.

Исследование современного зарубежного малоэтажного жилища выявило следующие тенденции его развития:

малоэтажное жилище используется во всей системе расселения, а в последнее десятилетие и в центральных районах крупнейших городов; предпочтение отдается индивидуальному семейному жилищу; наблюдается снижение этажности малоэтажной жилой застройки до 2-3-ёх этажей;

характерно расширение состава помещений, но без увеличения их площади,

при этом размеры помещений соответствуют принятым в Российской Федерации;

характерно любовное отношение к традициям в типологии пространственной организации жилища, его внешнему и внутреннему облику, используемым строительным системам;

характерно особое внимание к проблемам экологии жилища, энергосбережения, к экспериментальному строительству экологически безопасного жилища;

используется широкий спектр индустриальных строительных технологий с привлечением природных или проверенных практикой материалов и тенденцией к возврату однокомпонентных, однородных материалов;

имеется система государственных, муниципальных, общественных организаций, занимающихся разработкой типологии массового "доступного" жилища в составе национальных программ государственного жилищного строительства;

Особенно важно наличие тесной взаимосвязи и соответствия требований к архитсюурной организации жилища и возможностей строительных систем.

Для архитектурной организации дореволюционного малоэтажного жилища северо-запада России наиболее характерно:

использование до начала XX века в сельской и городской застройке усадебного принципа; применение индивидуального и блокированного (монастыри, гостиные дворы) жилища с высокой плотностью застройки, достижением максимума удобств за счет использования усадебного принципа;

предпочтение в приемах функционального зонирования сельского и городского жилища: по вертикали - на подклет, зимник, летник, по горизонтали -на избу, сени, клеть; чёткого членения на функционально-планировочные блоки, вариабельности их компоновки для учёта топографических характеристик участка, его ориентации, условий теплового режима, освещённости, инсоляции, господствующих ветров;

классификация жилища по сословному признаку с изменением состава помещений, его объёмно-планировочных и композиционных характеристик, но с сохранением принципа пространственной организации;

повторение в городском жилище основных черт сельского, но с учетом особенностей быта и форм расселения, что характерно для "образцовых" домов XVIII века и для доходного домостроения XIX - начала XX веков;

массовое распространение с конца XIX века малоэтажного жилища для временного проживания (дач), и распространения в них коттеджного принципа пространственной организации жилища.

Сформированная проблематика малоэтажного жилища и то место, которое заняли в ней экологические проблемы, необходимость использования механизмов адаптации потребовали дальнейшего уточнения объекта и предмета исследования путём корректировки общей методологии системного подхода к её задачам. В соответствии с этим жилой дом рассмотрен в виде взаимосвязанных подсистем: семья, как ячейка общества; здание, как совокупность конструктивных элементов, ограничивающих жилое пространство; оборудование интерьера; инженерное

обеспечение. Жилой дом как система рассмотрен также во взаимосвязи с окружающей средой, что позволило обеспечить комплексность изучения архитектурно-строительных и экологических характеристик малоэтажного жилища. Для исключения "случайных" внешних воздействий на объект исследования не рассмотрены требования экономического характера, как не сформировавшиеся. Не учтены также требования подсистем "оборудование интерьера" и "инженерное обеспечение" как несущественные. В системе "жилой дом" в качестве главного рассматривается взаимодействие между подсистемами "здание" и "семья". Это позволяет уточнить объект исследования, в качестве которого принята подсистема "здание". ,

Для выявления закономерных взаимосвязей строительных и экологических характеристик система "жилой дом" рассмотрена на двух предметных срезах: архитектурной организации в виде системы "функция-пространство-форма-конструкция" и конструктивно-строительного обеспечения в виде системы "форма-конструкция-материал-технология производства". В обоих срезах имеется подсистема "форма-конструкция". Это позволило перейти от изучения функционально-пространственных к конструктивно-строительным характеристикам жилого дома с определённой гарантией комплексности их учёта. На первом предметном срезе формируются требования к архитектурной форме, на втором-через учет требований к архитектурной форме определяются особенности конструирования здания с учетом взаимосвязей материала конструкций и технологии изготовления. Переход с одного предметного уровня на другой осуществляется поэтапно: сначала формируются требования к архитектурной форме путем учёта предметно-пространственных характеристик жилой среды и физико-технических условий жизнедеятельности человека, затем определяются требования к конструкции, реализующей эту архитектурную форму, а затем уже конструктивно-строительные характеристики необходимых для этого строительных систем.

Проведенная корректировка методологии системного подхода к задачам исследования позволила их ограничить экологическими проблемами архитектуры малоэтажного жилища.

Анализ современного опыта малоэтажного строительства позволил сгруппировать строительные системы по используемому материалу: из древесины, кирпича, бетона, стали и композитные. Он выявил характерную для них направленность развития: от природных материалов к искусственным, от однородных по составу к композитным, от однослойных к слоистым, от ручного кустарного производства к высокоиндустриальным технологиям. Так, для систем, основанных на применении древесины - это переход от бревенчато-рубленой к "бревенчато-фрезерной" с максимальной заводской готовностью. В результате своего развития эта система не только не потеряла своих идеальных экологических качеств, но вновь стала перспективной. Для систем на основе кирпича развитие осуществлялось от кирпично-сводчатых, железо-кирпичных и кирпично-бетонных

к кирпично-блочным и кирпично-панельным, от неудачной попытки 50-60-ых годов ко второй, более успешной, с использованием высокопрочного лёгкого кирпича и компьютеризированного изготовления блоков. Однако, многоком-понентность, наличие в конструкциях арматурных каркасов и использование растворов на основе портландцемента резко снижают экологические качества этой строительной системы. Для систем на основе бетонов - это движение от монолитных конструкций и мелких блоков к крупноблочному и панельному полносборному индустриальному домостроению, а затем снова к монолитному способу, но высокоиндустриальному и исключающему нерешённые проблемы полносборного домостроения. Наличие в конструкциях стали и слоистость снижают их экологические качества. Внедрение индустриального монолита в РФ находится на стадии становления.

В отдельную группу следует выделить "импортные" строительные системы. Они применяются в большинстве случаев без учёта природно-климатических условий северо-запада или с минимальной и недостаточной коррекцией, без учёта менталитета заказчика. Яркий тому пример - коттеджный кондоминимум "Дубравы" в Санкт-Петербурге с использованием на 80% импортных материалов и технологий возведения, в котором практически не продано ни одного коттеджа.

Анализ отечественных строительных систем показывает, что для любой системы существуют этапы развития с "взлётом", "падением" и последующим "взлётом". Возрастание интереса к монолитным системам позволяет прогнозировать и их "взлёт", а интерес к лёгким бетонам может сделать их конструкционными материалами, формирующими направленность развития строительства.

Осуществлённое исследование современных строительных систем РФ в соответствии с теорией экологии человека и категориями адаптации для уточнения направленности их развития требует изучения современного опыта США и исторического опыта России.

В основе современных технологий малоэтажного строительства США лежат три традиционные строительные системы, тесно связанные с разнообразными природно-климатическими характеристиками регионов: бревенчато-рубленая, из лёгкого деревянного каркаса, запатентованного в1833 году О.Д. Тейлором, с последующей трансформацией в лёгкий железобетонный каркас, из монолитных бетонов и глинобетонов. На этой основе широчайшее распространение получили индустриальные методы возведения, большинство которых использует деревянный каркас. В 70-ые годы с появление движения альтернативистов усилился интерес к традиционной народной архитектуре жилища. В этом прослеживается закономерность в развитии строительных систем с возвращением к традиционным материалам, но на основе современных достижений индустриального производства.

На северо-западе России до XVI века господствующим типом жилища был бревенчато-рубленый дом. На его основе сформировалась архитектурно-строительная система, поражающая своим совершенством. В ней идеально сочетались

достоинства архитектурной организации жилища и конструктивно-строительная целесообразность. Удобство и гибкость функциональной и планировочной организации, простота учёта особенностей участка застройки, вариабельность параметров помещений и дома в целом, возможность расширения и развития, соответствие возможностям и социальному положению заказчика - все эти качества реализовывались в тщательно отработанной, высоко индустриальной, полносборной системе конструктивных элементов с унифицированными узлами их сопряжения.

В малоэтажном жилище на основе использования бревенчато-рубленой системы сформировался характерный для русской народной, а затем и национальной архитектуры особый подход к тектонике архитектурного облика, заключавшийся в чётком выявлении тектонической сущности структурных частей сооружения, которая в отличие от классицизма трактовалась более последовательно с образным выявлением несущего остова здания и с явной декоративностью убранства.

Внедрение в жилищного строительство с середины ХУ1 века камня, а затем и кирпича стимулировало переход к кирпично-сводчатой строительной системе путём поэтажной замены, начиная с подклета, деревянных частей зданий на каменные, а затем кирпичные. Однако качество жизни в деревянном доме ценилось настолько высоко, что переход к кирпичному домостроению происходил крайне медленно. Благодаря постепенности перехода, экологичности кирпича и известкового раствора, кирпично-сводчатая система сохранила все достоинства бревенчато-рубленой системы. Несколько худшие её показатели по инфильтрации конструкций компенсировались большей тепловой инерцией каменных стен, что позволило совершенствовать систему отопления зданий. Развитие строительных систем завершилось переходом в доходном домостроении от кирпично-сводчатой к железокирпичной и железобетонно-кирпичной строительным системам с использованием стали. Это уже было началом компромисса между экологическими характеристиками жилища и потребностями строительных систем.

Анализ архитектуры современного малоэтажного жилища РФ подтвердил целесообразность ограничения исследования формированием направленности его развития и решением экологических проблем архитектуры малоэтажного жилища, создал предпосылки формированию такой направленности развития жилища, • которые обеспечат адаптацию его к изменениям антропогенной и природной среды. Для придания процессу адаптации в условиях экологического кризиса характера устойчивого развития необходимо обеспечить: во-первых, расширение использования малоэтажного жилища, во-вторых, возможность полноценного существования и развития семьи на основе её территориального объединения и восстановления традиционных семейных отношений, в-третьих, экологическую безопасность и экологический комфорт проживания, в-четвёртых, использование энергосберегающих технологий. На основании теории адаптации социальных систем первое и четвёртое направления составят потенциально полезные для

приспособления к условиям экологического кризиса преадаптивные характеристики, а второе и третье направления сформируют постадаптивные характеристики, необходимые для восстановления преемственности традиций архитектурной организации жилища и придания процессу его развития характера "устойчивого" развития.

Для расширения использования малоэтажного жилища целесообразно его внедрение на всех уровнях системы расселения, в новом строительстве независимо от дифференциации по имущественному признаку, использование его принципов пространственной организации в многоэтажном жилище и при реконструкции исторической застройки

Для обеспечения эволюционного характера развития семьи необходимо использование традиционных принципов формирования архитектурной организации в современном жилище: путём восстановления традиционного функционального зонирования жилища на три уровня с размещением жизненно важных функций на среднем уровне, детального функционального зонирования без пространственной изоляции функциональных зон, восстановления значимости входной группы помещений; путём использования традиционных принципов тектонической разработки архитектурного образа.

Для достижения экологической безопасности и комфорта в идеальном случае необходима реализация в архитектуре малоэтажного жилища концепций "биоклиматической" архитектуры, ключевым положением которой является самодостаточность и чувство комфорта во взаимоотношениях между людьми, человеком и природой. Применительно к городской и пригородной застройке экологическая безопасность в идеальном случае может быть достигнута путём ориентации на "нулевую" стратегию ее обеспечения, то есть использованием строительных систем, конструкций и материалов, не дающих вредных выделений в процессе эксплуатации жилища, минимально искажающих привычные для человека природные воздействия и обеспечивающих "самодостаточность" в требованиях к физическому комфорту. Экологический комфорт обеспечивается эволюционным развитием традиционных характеристик жилища, то есть его функционально-пространственной организацией, архитектурно-композиционным строем, конструктивно-строительным обеспечением. При этом подразумевается не копирование исторических приемов, форм и конструкций, а использование их принципов.

Для использования энергосберегающих технологий необходимо применение строительных конструкций и материалов, обладающих теплоизоляцией, соответствующей новым строительным нормам, и тепловой инерцией, необходимой при использовании источников энергии малой мощности. Целесообразно восстановление традиционного зонирования на летние и зимние помещения, что обеспечит энергосбережение не только сезонного характера, но и в течение суток.

В результате выявленных направлений развития малоэтажного жилища сформирована направленность развития его архитектурной организации и на этой

основе определены её характеристики. Взаимосвязь характеристик архитектурной организации малоэтажного жилища и его строительных систем осуществляется путём разработки приёмов реализации характеристик и критериев экологической "идеальности" строительной системы. Этими критериями должны стать:

вариантность габаритов и конфигурации жилого пространства и конструкций; придание отдельным помещениям и зданию в целом любой пространственной формы;

единство материала для всех структурных частей здания, его несущего остова и декоративного убранства; теплофизические качества, соответствующие ГСОП; массивность конструкций в. соответствии с технологиями, использующими возобновляемые источники энергии; безвредность конструкций, полученная путём, однородности, однослойности, однокомпонентности её материалов по возможности без использования армирования; экологическое соответствие материалам реконструируемых зданий исторической застройки;

эффективность применения в составе "открытой" строительной системы.

Выводы из главы 1.

Подтверждена целесообразность изучения опыта малоэтажного жилищного строительства только на информационно-эстетическом уровне формирования жилой среды, с учётом только экологических проблем архитектуры малоэтажного жилища, формированием только направленности развития его архитектурной организации. Получена система критериев, создающая предпосылки разработки основ экологически "идеальной" строительной системы.

Определение направления развития малоэтажного жилища, направленности совершенствования его архитектурной организации, приёмы реализации этой направленности, получение критериев экологически "идеальной" строительной системы — всё это создаст предпосылки восстановления единства двух сторон архитектуры малоэтажного жилища и обеспечит первоочередное решение проблем архитектурной организации не в ущерб задачам строительного комплекса.

Вторая глава - "Основы конструктивно-строительной системы малоэтажного жилища с учётом экологических аспектов архитектуры" - посвящена формированию конструктивно-строительной системы, наиболее полно отвечающей критериям экологической "идеальности" на современном уровне развития строительной индустрии.

Экологическая безопасность строительных систем в первую очередь определяется характеристиками применяемых материалов. Изучение материалов, используемых в отечественном и зарубежном малоэтажном строительстве, позволило классифицировать их по экологической безопасности на природные и искусственные, вредные или безвредные, однородные или слоистые, одноком-понентные или многокомпонентные.

Отечественные строительные конструкции малоэтажного жилища до середины XIX века были однородными и однокомпонентными и выполнялись из природных и безвредных строительных материалов, преимущественно из

древесины. Их экологическая безопасность подтверждена многовековым опытом эксплуатации. Дефицит древесины, недостаточная огнестойкость и индустриальное^ деревянных конструкций вызвали появление к середине XIX века строительных систем с использованием новых, искусственных, но безвредных материалов: кирпича, извести, гипса и т.п. Конструкции из этих материалов, практически однородные и однокомпонентные, также экологически безопасны, как конструкции из древесины.

Дальнейшее развитие потребности в строительных материалах привело к использованию с 2 0-ых годов XX века в малоэтажном строительстве лёгких и ячеистых бетонов из материалов природного происхождения, многокомпонентных, экологически безопасных. Тогда же наметилась тенденция применения в качестве строительных материалов отходов различных производств. С позиции экологической безопасности это весьма проблематично, так как повышенная концентрация в них солей тяжелых металлов и токсичность отрицательно сказывалась на экологических характеристиках жилья. Последние тридцать лет отмечены широким внедрением строительных систем, характеризующихся слоистостью конструкций и возникновением проблем совместимости различных строительных материалов, в отдельности безопасных, но в совокупности вредных.

Эти проблемы можно решить, если вернуться к строительным системам на основе однородных, безвредных по отдельности и в совокупности материалов. Проведённый анализ показал, что наиболее перспективными на современном уровне развития строительной индустрии являются системы на основе использования монолитных лёгких или ячеистых бетонов. Однако их применение затруднено, так как из-за последних изменений в нормировании теплотехнических характеристик ограждающих конструкций лёгкие бетоны стали слишком "тяжелыми", стены из них непривычно толстыми, а ячеистые бетоны недостаточно прочными для использования в несущих конструкциях.

В качестве выхода предложено использовать результаты исследований кафедры строительных материалов СПбГАСУ по созданию "сверхлёгкого" бетона за счёт его аэрации или другим способом. Этот материал совмещает достоинства лёгкого и ячеистого бетонов, так как достаточно прочен и более лёгок. Он однороден, безвреден, несмотря на многокомпонентность. Его использование создаст основу для разработки строительной системы, соответствующей по экологической безопасности историческим бревенчато-рубленой и кирпично-сводчатой системам.

Строительные системы на основе монолитных конструкций из "сверхлёгкого" бетона позволят разнообразить форму помещений и всего жилища, обеспечат гибкость его функционально-пространственных и формально-композиционных характеристик. Из этого материала могут выполняться и несущий остов дома, и элементы его декора, что было характерно для русского гражданского и культового зодчества. Массивность конструкций позволит обеспечить их повышенную тепловую инерцию и создать предпосылки для решения проблем

энергосбережения и использования возобновляемых источников энергии. Тем самым будут реализованы критерии экологической '"идеальности" на утилитарно-практическом и информационно-эстетическом уровнях формирования жилой среды. Строительная система на основе монолитных "сверхлёгких" бетонов, обладая уникальными качествами, получит право быть составной частью "открытой" строительной системы малоэтажного жилищного строительства, поскольку только с её помощью можно решить ряд формально-композиционных задач, недоступных другим системам, особенно сборным. В то же время данная система должна рассматриваться только элементом открытой системы, обеспечивая определённую область архитектурной деятельности без претензий на исключительность.

Монолитный бетон был известен с глубокой древности и широко использовался в сводчатых конструкциях перекрытий и покрытий, в том числе и жилых зданий. С появлением железобетона и развитием полносборных конструкций интерес к монолиту в жилищном строительстве, особенно в СССР, снизился главным образом из-за его большой построечной трудоемкости. Возрождение использования монолитного железобетона в конструкциях жилых зданий стало возможным в результате внедрения индустриального монолита.

Достоинства монолитного домостроения с использованием железобетона, очевидны. Однако, с позиции экологической "идеальности" и полносборное, и монолитное жилищное строительство имеет существенный недостаток. Это наличие большого количества стали, пространственно организованной в виде замкнутых сеток, полностью ограждающих человека от внешних природных воздействий электромагнитного поля земли и способствующих возникновению электромагнитных полей, ему непривычных и зачастую чрезвычайно опасных. Выходом из сложившейся ситуации может стать внедрение в малоэтажное жилищное строительство монолитной конструктивно-строительной системы с минимальным армированием. В данном исследовании для этих целей предлагается использование строительной системы со сводчатыми конструкциями из "сверхлёгкого" бетона. Поскольку этот материал обладает характеристиками, отличающимися от свойств материалов, применяемых ранее в сводчатых конструкциях, необходимо дополнительное историческое исследование их типологии, приёмов конструирования и методов расчёта для доказательства возможности использования конструкций из нового материала.

За длительный период использования сводчатых перекрытий и покрытий сложилась их своеобразная обширная типология, разделяющая своды на две большие группы - цилиндрические и сферические. В жилищном строительстве России чаще применялись разновидности цилиндрических сводов: с середины ХУ1 в каменных подклетах городских деревянных домов, а затем, с начала ХУ11 века в качестве перекрытий каменных палат. В дальнейшем в связи с развитием строительства особняков и усадеб применялись практически все типы сводчатых конструкций, но с начала X1X века в результате развития доходного домостроения

было упорядочено использование сводов, отработана технология их изготовления. В итоге наиболее часто стали применяться следующие типы цилиндрических сводов: пологие, плоские, сомкнутые, лотковые, крестовые, зеркальные. Наибольшее распространение получили цилиндрические своды с циркульной формой их образующих. По мере внедрения в конструкции перекрытий деревянных и стальных балок их использование всё больше ограничилось перекрытиями подвалов и первых этажей, но с появлением портландцемента вновь распространилось на все перекрытия.

Исторический анализ приёмов конструирования и расчёта сводов позволил выявить этапы их развития. На первом этапе - периоде умозрительных заключений - появились первые соображения о характере работы арки, принадлежащие выдающемуся архитектору эпохи возрождения Л.Б. Альберти, изложенные им в книге, изданной в 1452 году. Старейшей работой по расчёту арок была работа Деванна 1643-его года. Эта работа может быть отнесена к "доисторическому" этапу развития расчётов сводчатых конструкций.

Непосредственная история расчёта сводов началась в 1695 году с разработки ' основ будущих методов их расчёта по предельному состоянию и составления первых таблиц расчёта, которые использовались строителями весь ХУ III век. Этот метод не давал сведений о работе конструкций в рабочем состоянии и в• 20-ых годах XIX века в строительной механике метод расчёта по предельному состоянию начинает заменяться расчётом по рабочему состоянию с учётом условий деформации. Свод остался единственной строительной конструкцией, расчёт которой пытались осуществлять старым методом без учёта условий деформации.

Следующий этап начался в 1854 году, когда на смену архитекторам-художникам пришли инженеры-путейцы и свод начали рассчитывать по рабочему состоянию. Однако этот расчёт также имел свои недостатки, что было известно ещё Кулибину. Он не позволял точно установить величину действительного запаса прочности и не давал информации о предельном состоянии сооружения.

Современные расчёты сводов - это синтез двух методов, когда предельное состояние изучается с использованием теорий пластичности и упругости. К настоящему времени, благодаря многочисленным совместным усилиям, сложилось достаточно чёткое представление о работе свода в конструкциях жилых зданий, и сформировались методы его расчета для каменных и кирпичных конструкций.

Массовое возведение из бетона сводчатых конструкций началось со времени древних римлян на основе использования природных пуццолановых цементов, но начиная с XI столетия и до начала XIX века применение бетона для построек почти вовсе было остановлено за исключением редких случаев его использования для устройства оснований и фундаментов. С появлением портландцементов снова началось широкое использование бетонов в жилищном строительстве. С применением в доходном домостроении перекрытий по металлическим балкам, промежутки между которыми заполнялись пологими сводами сначала из кирпича, а

затем из бетона, использование сводов расширилось ещё больше.

Проведённые в 80-ых годах XIX века испытания бетонных конструкций показали, что по своей работе бетонный свод не отличается от каменного и методы расчёта каменных и кирпичных сводов могут быть применены для расчёта конструкций из тяжёлого бетона. Однако в своде из тяжёлого бетона имеют место большие температурные и усадочные напряжения, чем у каменного, и удовлетворить требованиям прочности свода из тяжёлого бетона труднее, чем каменного. Исследования мостовых конструкций из лёгкого бетона 50-ых-60-ых годов XX века в свою очередь показали, что лёгкий бетон находится в более выгодных условиях, чем тяжёлый, так как его низкий модуль упругости сильно снижает усадочные и температурные напряжения, особенно в бесшарнирных сводах, которые используются в конструкциях перекрытий жилых зданий. Это подтверждает возможность применения методов расчёта каменных и кирпичных сводов непосредственно к сводам из лёгкого и "сверхлёгкого" бетонов. Таким образом, изучение результатов испытаний сводчатых конструкций из тяжелого и лёгкого бетонов, используемых методов расчёта, подтвердили возможность применения традиционного опыта для конструирования и расчёта сводов из-"сверхлёгких" бетонов. Эта возможность проверена расчётами цилиндрических и крестовых сводов методом расчёта свода как "упругого бруса" и методом конечных элементов. Использованы параметры помещений современного малоэтажного жилища и различные способы восприятия распора сводчатыми конструкциями с его преимущественным гашением взаимным расположением помещений.

Изучение современного методического обеспечения конструирования и расчёта сводов показало, что оно явно недостаточно и разработано для сводов с большими пролётами и нагрузками, в частности для мостостроения и покрытий производственных зданий. Его применение для расчёта перекрытий помещений массового жилища нецелесообразно. В качестве выхода из положения правомочно использование для "прикидочных" расчётов исторически сложившихся эмпирических формул и методов, а для точных расчётов - современных методов, например метода конечных элементов. Это подтверждено проведённым в данном исследовании расчётом свода из "сверхлёгкого" бетона методом конечных элементов и его сравнением с расчётом, выполненный на основе приёмов, сложившихся в начале XX века. Они демонстрируют практическое совпадение результатов, если учесть наличие большого запаса прочности, принятого в расчёте начала XX века.

Выводы из главы 2. Подтверждена целесообразность использования "сверхлёгкого" бетона в качестве материала, соответствующего критериям экологической "идеальности" строительной системы. Обоснована перспективность монолитного способа строительства с использованием сводчатых конструкций на современном этапе развития строительного комплекса. Доказана возможность применения исторического опыта конструирования и расчёта сводов при проектировании сводчатых конструкций из "сверхлёгкого" бетона и его использования в качестве конструкционного материала.

Формирование основ экологически "идеальной" строительной системы позволило сделать предположение о целесообразности её использования в новом строительстве, об актуальности её применения в реконструкции жилых зданий исторической застройки и в экспериментальном строительстве экологически безопасного жилья.

Третья глава - "Сводчатые конструкции с минимальным армированием в жилищном строительстве" - посвящена разработке приёмов использования экологически "идеальной" строительной системы в разных сферах жилищного строительства в соответствии с направлениями развития малоэтажного жилища.

Для создания предпосылок внедрения "идеальной" строительной системы на основе исследования современного отечественного опыта определены конструктивные схемы и параметры помещений, которые должны найти наибольшее применение. Обоснованность использования современного отечественного опыта для будущего строительства подтверждена изучением опыта жилищного строительства США, который показывает независимость габаритов жилых помещений от размеров полезной площади на душу населения. Использованы также дореволюционные исследования закономерностей формирования жилой среды Э.Купффера и нормы и правила для застройки зданий, изданные в 1914 году. Учтены материалы "сплошного" освидетельствования исторической застройки С.-Петербурга. В результате исследований для расчётов сводчатых конструкций приняты габариты помещений от 2,7x4,5 до 4,5x9,0 метров с учётом возможности их использования при реконструкции исторической застройки городов.

На основе полученных конструктивных схем и параметров помещений выполнены расчёты сводчатых конструкций из "сверхлёгкого" бетона с минимальным армированием для цилиндрических и крестовых сводов. Получена взаимосвязь объёмно-планировочных параметров помещений и габаритов сводчатых конструкций. Результаты расчётов показали, что в помещениях пролётом до 3 метров сводчатые конструкции не требуют расчёта, их габариты выбираются по конструктивным соображениям, они могут выполняться с плоской поверхностью потолка и применением минимального армирования.

Предложено четыре варианта строительных систем с использованием сводчатых конструкций, в том числе для малоэтажного жилища со сложной, нестандартной формой отдельных помещений или всего жилища. Для этих вариантов выполнены теплотехнический расчёт ограждающих конструкций с учётом энергосбережения и расчёт звукоизоляции конструкций на фоновый и ударный шум. Выявлена близость габаритов сводчатых конструкций из "сверхлёгкого" бетона при их расчёте на прочность, теплоизоляцию и звукоизоляцию. Это позволило приравнять их по эффективности использования материала к историческим конструкциям из древесины и кирпича.

Определена область возможного использования монолитных сводчатых конструкций из "сверхлёгкого" бетона в реконструкции исторической застройки применительно к С.-Петербургу. Показана целесообразность применения

предлагаемых материалов и конструкций, их конструктивная и экологическая совместимость с историческими строительными конструкциями. Предложены варианты строительных систем для реконструкции жилых доходных зданий.

Особое внимание уделено вопросам использования предлагаемых строительных систем в специфическом экспериментальном строительстве экологически "идеального" жилища. Это строительство вновь получило развитие в связи с возросшим интересом к исследованию проблем восприятия человеком архитектурной формы подсознательно на психофизиологическом уровне. Особенно интересны исследования в области восприятия человеком "чистых" форм - куба, шара, конуса и т.д. В основе этих интересов лежат исследования доисторического жилища.

Издавна дому присуща функция символического центра мира для живущего в нём человека. Само понятие "дом" имело более широкий смысл, нежели просто укрытие от непогоды. Исторический опыт показал, что архитектура жилища начинается с организации цельного единого пространства с очагом - ядром композиции жилого дома. Идея центрированной сферы прочитывается и в решении потолка. Раньше - и очень долго вплоть до нашего века - строили курные избы с потолком в форме свода-шатра. Ощущение глубины перекрытия осталось и при топке "по белому", его усиливала пластика мощной матрицы. Символика свода, балок, резьбы деталей уточняет древнейшую исходную идею жилища как созданной человеком модели мира со сводом-небом над головой и очагом в центре. Эту идею можно проследить в жилище многих народов мира. Если обратиться в ещё более глубокое прошлое, то необходимо отметить, что первобытное жилище многих народов также имело круглую, овальную и другую форму, отличную от прямоугольной. Причину следует искать не только в особенностях строительных систем, но и в символике используемых форм, их интуитивной трактовке первобытным человеком. Исходная символическая идея жилища не потеряна и в современных постройках. Однако при её реализации приходится сталкиваться с серьёзными трудностями по выполнению тех неординарных форм, которые для этого требуются.

В качестве средства реализации этих форм в данном исследовании предложено также использовать сводчатые конструкции из монолитного "сверхлёгкого" бетона с учётом их высокой экологической безопасности. Разработаны варианты конструктивных решений к уже спроектированным или построенным объектам экспериментального жилища.

Заключение. Развитие зодчества всегда связано с поиском баланса индивидуальных и общественных потребностей в качестве жилой среды и возможностей их реализации. Достижение этого баланса является одной из важнейших движущих сил развития зодчества в целом и строительного искусства в частности. Именно на пути реализации единства стилевых характеристик и уровня строительного искусства достигается совершенство архитектурного образа. Для современного этапа развития зодчества достижение этого единства актуально и

возможно. Причина не только в том, что происходят "революционные" изменения в требованиях к архитектурной организации жилой среды, но и в том, что состояние базы стройиндустрии, её почти полный физический и моральный износ требует и создаёт предпосылки для её безболезненной замены. Определение путей формирования и критериев оценки "идеальной" конструктивно-строительной системы позволили в свою очередь наметить пути совершенствования, перестройки базы малоэтажного жилищного строительства. На данном этапе развития строительной индустрии в качестве одного из направлений совершенствования предложено использование однородного экологически безопасного строительного материала - сверхлёгкого теплоизоляционного и одновременно конструктивного аэрированного бетона и применение одной из наиболее экономичных в изготовлении конструкций - монолитных, сводчатых, с минимальным армированием или вовсе без него. Все эти качества конструктивно-строительной системы позволят реализовать основные требования экологической безопасности жилой среды.

Ещё более важным для формирования требований к архитектурной организации жилища и возможностей их реализации является возрастающая значимость и осознание необходимости переноса усилий зодчего с решения экономических на экологические проблемы архитектурного проектирования жилища. Становится характерным понимание важности решения экологических проблем не только на утилитарно-практическом, но и на информационно-эстетическом уровне формирования жилой среды, создания экологического комфорта не только для "тела", но и для "души". Это приводит к необходимости восстановления прерванной линии развития национальных традиций в пространственной организации форм жизни, в архитектурно- композиционных решениях жилища.

Предложенная в исследовании экологически "идеальная" конструктивно-строительная система, основанная на использовании монолитных сводчатых конструкций из "сверхлёгкого" бетона с минимальным армированием, создаёт благоприятные предпосылки для решения всей системы экологических проблем жилища. В то же время она не претендует на монополию в новом жилищном строительстве и в реконструкции исторического жилищного фонда, а является составной частью открытой конструктивно-строительной системы малоэтажного строительства, но в силу своих экологических, комфортных и формообразующих качеств она вряд ли в обозримом будущем будет иметь достойных "соперников".

СПИСОК ПУБЛИКАЦИИ

1. Третьякова Е.Г., Третьяков B.C. Проблемы малоэтажного монолитного домостроения. М.,ВИМИ, вып. 10. 1993. (№Д 16215), 0,1 п.л.

2. Зарубина Л.П., Третьяков B.C., Третьякова Е.Г. Монолитные архитектурные конструкции в малоэтажном строительстве. М., ВИМИ, 1991, 0,2 п.л.

3. Третьяков B.C., Третьякова Е.Г. Актуальные вопросы монолитного домостроения. Основные технические и эксплуатационные характеристики опалубочных систем. М., ЦНИИ Атоминформ, 1992, 0,7 п.л.

4. Третьяков B.C., Третьякова Е.Г. Монолитное домостроение. Основные технологические и эксплуатационные характеристики. М., ЦНИИ Атоминформ, 1992, 0,6 п.л.

5. Гришин С.Ф, Третьякова Е.Г. Структура взаимосвязи архитектурно-строительных и экологических характеристик малоэтажного жилища. // Межвузовский сборник научных трудов. СПб., СПбГАСУ, 2000, 0,2 п.л.

6. Третьякова Е.Г. Архитектурно-строительные системы малоэтажного жилища на основе монолитного бетона. Критерии оценки. // Межвузовский сборник научных трудов. СПб., СПбГАСУ, 2000, 0,3 п.л.

7. Гришин С.Ф., Третьякова Е.Г. Взаимосвязь строительных систем и экологических аспектов архитектуры малоэтажного строительства. // Сдано на депонирование, 2000, 0,4 п.л.

8. Третьякова Е.Г. Сводчатые конструкции из монолитного бетона в реконструкции исторической застройки городов // Сдано на депонирование, 2000, 0,5 п.л.

Подписано к печати 9.11.2000г. Формат 60x84 1/16. Бум. офсетная. Усл. печ. л. 1,5. Тир. 80. Зак.

СПб государственный архитектурно-строительный университет. 198005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4. Ротапринт СПбГАСУ. 198005, Санкт-Петербург, ул. Егорова, д.5.

л

A S =С -X f «S oí ¡o О rf t=f ai ai о- c; с о и

■г ^

л

£ 5

О g

г- о.

о

■ X

о

-4

л> |<

о а

о» -в

(О ^

Vi

©

и s

•ft -4

M

§ to»

©4

-о

з: о" S-О

u>

А

О а о -i s

s-ф

р

л S-

О и) H

-о о О ^ 5: О -i ГО S-

у

О- О 3= О

о я

У-s:

-О О

-с» à 3= -о

О

о»

S»

з: s: п>

PS ^

©! ©

© п©

©!

О s> -в

У tf «f

5 о s S'

У V»

•о

V»

Д9 (»

а: *

о

Q

»V гя г» °

Ч> «I

3 2 je с

i

J

О го Ч >■ (О fes

- о

X-

н П> -с

s л» W

©

с

о»

1=1

in;

1=1

г ч» (Г

и» о

s s

го

ОН*

I 7

^ s

s я

■О 5

э ;

с. ° в! <-»

<f И Î И

-н

•V а

ю 6 -ч о

ä5

ко-техж 1чеСсие > __

7С о>

II

■» Я

и ч

II (I

1-1

3 в

-ч S

С -О и* '

Sí

13

г f

П.Р

И»

яредм ÏTHO -m'ОСТРА

нствен! |дя

срел

Р-» &

jvO J=0

ей

ÍOTJ

О

S

ГО TJ

К *

5 5с

о? г

^ U1 I I

5

О -í

•о »

5

% 2

? g

6 I ** #

о

â s a

о»

о

ш

€

0

s g

X

1

■X.

3

0 g

г ¡e

s; r»

X

1

7« S

e»

О

Q

■9» •V

S

a *»

JS

»»

Я w s

cp V

S

(O »

•e

a

» я

Я ?

«

s:

«í г

л a о 0 О н

' s л

jr. • п тз

XT- и V

¡5 ■ Л>

О Ы i»

О) »

о

о»

*

S»

«

л

з:

с

<¿

H

to !P

«Si

Ji S с "> fb ^ -o

■ж s» vs

j- о»

fil ï'ï a S

ro 1С

s °

О

о —i А

з: п ■о О s: >» О id -о s:

(Т> О -»

го ГО s» го

г ta Ü» S •о

2 <т СГ JZ ГО s:

зг 3= о S

О о л

3= з: 5?

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ХАРАКТЕРИСТИКА И НАПРАВЛЕННОСТЬ

РАЗВИТИЯ МАЛОЭТАЖНОГО ЖИЛИЩА В УСЛОВИЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КРИЗИСА

1.1 Характеристика архитектурной организации малоэтажного жилища в условиях экологического кризиса

1.1.1 Архитектурная организация малоэтажного жилища северо запада Российской федерации до и после перестроен ного периода.

1.1.2 Экологические аспекты развития архитектуры малоэтажного жилища и теория адаптации.

1.1.3 Исторический анализ и тенденции развития зарубежного малоэтажного жилища

1.1.4 Постадаптивные характеристики и традиции в архитектурной организации дореволюционного жилища России.

1.2 Малоэтажное жилище как система в процессе адаптации к условиям экологического кризиса

1.2.1 Жилой дом как объект исследования

1.2.2. Двойственность предмета исследования как способ восстановления единства архитектурной деятельности

1.3 Строительные системы и экологические проблемы адаптации малоэтажного жилища

1.3.1 Современные строительные системы РФ и СССР

1.3.2 Преадаптационная направленность развития современных строительных систем на основе опыта жилищного строительства США и Западной Европы

1.3.3 Традиционные строительные системы России и направленность развития малоэтажного жилища.

1.4 Формирование направленности адаптации архитектурной организации малоэтажного жилища к условиям экологического кризиса

1.4.1 Направленность развития и характеристики архитектурной организации малоэтажного жилища

1.4.2 Приёмы адаптации архитектурной организации малоэтажного жилища к условиям экологического кризиса

1.4.3 Критерии экологической «идеальности» строительной системы малоэтажного жилища

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2 ОСНОВЫ КОНСТРУКТИВНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МАЛОЭТАЖНОГО ЖИЛИЩА С УЧЁТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ АРХИТЕКТУРЫ

2.1 «Идеальная» строительная система как элемент «открытой» архитектурно-строительной системы жилищного строительства.

2.2 Строительные материалы для экологически безопасных строительных систем

2.2.1 Строительные системы и экологическая безопасность

2.2.2 Обоснование выбора монолитного лёгкого бетона

2.3 История применения сводчатых конструкций в жилищном строительстве

2.3.1 Сводчатые конструкции в жилище XIX века

2.3.2 Сводчатые конструкции в исторической жилой застройке Санкт-Петербурга XIX века

2.4 Разработка основ расчётно-конструктивного обеспечения проектирования сводов из «сверхлёгкого» бетона

2.4.1 Этапы развития методов расчёта сводов

2.4.2 Обоснование правомочности применения исторического опыта каменного и кирпичного сводостроения к сводам из «сверхлёгкого» бетона и поверочно-сравнительные работы 107 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 3 СВОДЧАТЫЕ КОНСТРУКЦИИ С МИНИМАЛЬНЫМ АРМИРОВАНИЕМ В ЖИЛИЩНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

3.1 Конструктивно-строительные и формально-композиционные возможности сводчатых конструкций

3.1.1 Связь типов и габаритов сводчатых конструкций с компоновкой и параметрами жилых помещений

3.1.2 Особенности восприятия архитектурной формы жилища и сводчатые конструкции

3.2 Сводчатые конструкции из «сверхлёгкого» бетона в новом жилищном строительстве

3.2.1 Базовая сводчатая строительная система для нового жилищного строительства

3.2.2 Дополнительные сводчатые строительные системы для нового строительства

3.3 Сводчатые конструкции из «сверхлёгкого» бетона в реконструкции исторической застройки

3.3.1 Конструкции зданий исторической застройки в системе охраны архитектурно-градостроительного наследия Санкт-Петербурга

3.3.2. Экологические аспекты реконструкции архитектурно-строительного наследия Санкт-Петербурга

3.4. Сводчатые конструкции из «сверхлёгкого» бетона в экспериментальном экологически безопасном жилище.

3.4.1. Пространственные представления, символика и традиции в формообразовании жилища

3.4.2. Традиции и современные тенденции в формировании архитектурного образа жилища 129 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3 131 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 133 БИБЛИОГРАФИЯ

Зрелость архитектуры, ясность её художественных позиций, то есть формирование стиля во многом определяется единством, соответствием потребностей и возможностей» Виолле-ле-Дюк

Строительное дело, возникшее из необходимости, появилось раньше архитектуры и не сводится к ней целиком, но всегда в ней присутствует»

А.И. Некрасов

Индивидуальное жилище уже много веков занимает ведущее место в мировой практике жилищного строительства, являясь исходной структурной единицей практически всех форм организации жилой среды. При этом, его объёмно-планировочные, архитектурно-строительные решения чрезвычайно разнообразны: от одноэтажной мазанковой украинской хаты до 56 -ти этажных сблокированных каменных домов горцев Сирии, Южного Йемена. Однако, для северо-запада России характерно использование 1-3-х этажного, то есть малоэтажного жилища. Оно и принято в качестве основного объекта исследования.

Широчайшее использование малоэтажного жилища не было случайным. Оно обеспечивало наиболее комфортные параметры предметно-пространственной жилой среды и физико-технических условий проживания, легко поддавалось расширению и реконструкции, не нуждалось в сложном инженерном оборудовании, требовало меньших капитальных затрат, было экономичным в эксплуатации. В нём удачно сочеталась функциональная и конструктивная целесообразность с красотой.

Поскольку выражение отношения человека к жилищу происходит через его материально-практическое использование и информационно-эстетическое восприятие, то жилище как объект исследования рассматривается именно на этих двух уровнях. Но если на утилитарно-практическом уровне приёмы реализации требований к жилищу были качественно и количественно определены, обеспечены научно-методическими разработками, то на информационно-эстетическом уровне они явно недостаточны.

Возводя жилище, человек всегда формировал его сообразно широкому спектру своих не только утилитарных, но и духовных потребностей, поэтому оно никогда не было просто «крышей» над головой (26). Формы жилища возникали и развивались в прямой связи с образом жизни отдельных людей и социальных групп. Они несли в себе отражение национальных, бытовых и культурных традиций, художественных представлений и многого другого. Очевидна и обратная зависимость социальной организации общества от форм проживания. Функционально-планировочные и архитектурно-художественные составляющие архитектурной организации жилища формируют среду жизнедеятельности человека, оказывают воздействие на общественное сознание(53).

Таким образом, жилище это не только функциональная и техническая, но и социальная категория, а её устойчивые типы, возникшие в ходе эволюции национального жилища - это не только история культуры, но и основа для дальнейшего развития общества и стабильности общественных отношений.

Однако, в России уже с начала XVIII века устоявшиеся исторические типы национального жилища начинают постепенно трансформироваться. Это связано с внедрением в архитектуру малоэтажного жилья чуждых ему западноевропейских влияний за счёт использования типовых и образцовых проектов, а затем развития доходного домостроения. Правда, это относится к городскому жилищу и к застройке центров наиболее крупных городов, поэтому воздействие этих влияний было незначительным. Но с 30-х годов XX века уже в советский период масштабы вмешательства государства в жилищное строительство быстро нарастают и к 60-м годам это приводит к обезличиванию архитектуры жилища, а следовательно, и к потере важной сферы проявления художественного самосознания нации.

Это выразилось в сокращении до 20% доли малоэтажного жилищного строительства в городской застройке, трансформации приёмов его функциональной и пространственной организации, и в результате, коренном изменении формы проживания в нём из-за переноса особенностей проектирования многоэтажного секционного жилища квартирного типа в малоэтажное. К тому же неоправданное применение в малоэтажном жилище материалов и конструкций многоэтажного делало его неэкономичным. В 90-е годы XX века, к уже имевшимся недостаткам прибавились: стопроцентная физическая изношенность базы строительной индустрии, внедрение в практику строительства импортных технологий, не соответствующих природно-климатическим условиям северо-западного региона РФ и менталитету населения (18).

Исследования последних десятилетий опровергают сложившиеся отрицательные стереотипы относительно малоэтажной застройки в крупных городах. Доказано, что эта застройка не только конкурентно способна, но и превосходит многоэтажную как по плотности, так и по показателям освещённости и инсоляции внутриквартальных территорий. Выявлены негативные психофизиологические и психологические воздействия последствий проживания особенно для детей в зданиях повышенной этажности (140). Поэтому исследование проблем малоэтажного жилищного строительства в черте больших городов становится актуальным.

Показателен опыт жилищного строительства США. Родину небоскрёбов не случайно называют «Малоэтажной Америкой», так как 64% жилищного фонда приходится на односемейные дома, 12%- на 2-4-х квартирные и только 16 % на многоквартирные многоэтажные (4). Малоэтажная застройка, являясь традиционной для исторической части городов, используется во всей системе расселения, а в последнее десятилетие - и в центральных районах крупнейших городов, обеспечивая плотность, соответствующую муниципальным требованиям, и демонстрируя приверженность основных социальных групп традициям культурного и исторического наследия в организации форм проживания. Ещё более характерно влияние традиционных форм организации жилища для английских городов, в которых даже центральные части застроены сблокированными коттеджами. Этот тип жилища, сложившийся в ХП-ХШ веках продолжает существовать в центральных районах Лондона. Таким образом, малоэтажное жилище в Европе и США не только имеет преимущественное распространение, но и тенденцию к росту.

За последние два десятилетия из-за экологического кризиса к уже имевшимся проблемам архитектурной организации жилой среды и строительных систем, используемых в жилищном строительстве, добавилась группа новых, требующих безотлагательного решения. С этой целью мировым сообществом были разработаны новые концепции, определяющие характер дальнейшего развития цивилизации взамен существовавшим ранее «потребительским» концепциям: экономики природы, экологической безопасности жилой среды, качества жизни, биоклиматической архитектуры, энергетического подхода к формированию системы расселения (90). Эти направления закреплены новой моделью развития цивилизации, принятой на Международной конференции ООН «Окружающая среда и развитие» в 1992 году, в основу которой положено понятие «устойчивого» развития общества. С апреля 1996 года эта концепция стала государственной политикой

РФ Указом президента № 440 «О концепции перехода РФ к устойчивому развитию».

Экологические проблемы России многогранны, но на современном этапе развития российского общества их существенную часть также как и во всём мире составляют проблемы экологии жилой среды. Особенно это относится к северо-западным регионам, где процент городского населения выше , а следовательно разрушение традиций семьи зашло дальше и демографическая ситуация более критическая. Учитывая, что малоэтажное жилище было и остаётся основным типом сельской и городской застройки России, а в мировой практике более 60 % принадлежит малоэтажному, решение экологических аспектов его архитектурной организации особенно актуально.

Для всех исторических типов малоэтажного жилища была характерна полная согласованность требований к его архитектурной организации и конструктивно-строительных характеристик, необходимых для его осуществления. Согласованность выражалась в осознанной взаимосвязи функции и пространства, формы и конструкции архитектурного объекта, и уже в эпоху античности закреплялась системой требований, гармонично отражающих все стороны архитектурной деятельности и обеспечивающих реализацию стратегических целей формирования среды жизнедеятельности человеческого общества. Показательно, что принципы экономичности и предпосылки индустриализации пронизывали всю архитектурную деятельность уже древних римлян, но являлись способом реализации архитектурных задач, а не самоцелью развития строительной деятельности. Это единство можно проследить вплоть до конца XIX века. Затем оно было нарушено, особенно в массовом жилищном строительстве, и экономичность, индустриальность и связанные с ними процессы унификации, типизации стали превращаться в самоцель. Причина, как это ни парадоксально, заключается в стремительном росте возможностей строительных систем, и история развития архитектуры и строительства XX века, особенно современного этапа, демонстрирует их почти бесконечные возможности. Но через достаточно короткий срок оказывается, что использование этих возможностей так и не решает кардинальных проблем совершенствования жилища.

Приходится сделать заключение, что цели поставленные архитектурой жилища перед строительными системами в современном изменчивом мире не всегда выдерживают проверку временем. Они носят зачастую сиюминутный, конъюнктурный характер, определяются не глубинными потребностями человека, семьи, социальной группы, народа в целом, а необходимостью учёта экономических и прочих очень изменчивых, субъективных и крайне противоречивых факторов. Необходимо добавить, что проблема проектирования жилища, особенно элитного, также показывает практически безграничные творческие возможности зодчих, способных вопреки объективным трудностям в любых и самых «отсталых», и самых «современных» конструктивно-строительных системах добиваться великолепных результатов. Однако их невозможно использовать эффективно в массовом жилищном строительстве.

В результате смены социальных и экономических ориентиров подверглись изменению не только концепции формирования жилой среды на градостроительном уровне, кардинально изменились подходы к проектированию жилища на объектном уровне. Прекратило существование уравнительное нормирование жилища. Взамен ему пришла необходимость учёта имущественного положения потребителя. Очевидной стала несостоятельность ориентации жилищного строительства на семьи, состоящие из двух поколений, а следовательно, и целесообразность имеющихся приёмов функциональной и пространственной организации жилища. Выявилась необходимость учёта индивидуальных потребностей личности в жилище и восстановление преемственности национальных традиций жилища. Всё перечисленное позволяет говорить о грядущих «революционных» изменениях в требованиях к архитектурной организации жилища.

Таким образом, проблематику жилища можно разделить на группы: во-первых, связанные с «революционными» изменениями требований к архитектурной организации жилища и необходимостью решения её проблем на информационно-эстетическом уровне формирования жилой среды; во-вторых, связанные с экологическим кризисом и экологизацией архитектурной организации малоэтажного жилища; в-третьих, связанные с почти стопроцентным физическим износом имеющейся базы строительной индустрии и полным моральным старением строительных систем.

Перечисленные проблемы привели к нарушению единства двух сторон архитектуры жилища - архитектурной организации и конструктивно-строительного обеспечения. На современном этапе это единство может быть восстановлено максимально безболезненно в силу необходимости кардинального пересмотра требований к архитектурной организации и коренной модернизации базы стройиндустрии. Уникальность ситуации превращает исследование проблемы взаимодействия двух сторон архитектуры жилища в особенно актуальное.

Степень изученности проблемы.

Теоретической базой изучения закономерностей и выявления специфики архитектурной организации малоэтажного жилища, используемых строительных систем явились фундаментальные труды общетеоретического и методологического характера. В данном исследовании использованы труды по истории и теории архитектуры Т. Адамса, Г.В. Барановского, A.B. Бунина, А.К. Бурова, 3. Гйдиона. А.Л.Гутнова, С.П. Заварихина, A.B. Иконникова, А.Н. Некрасова, A.JI. Лунина, Т.А. Славиной, В.В. Смирнова, Т.Ф. Саваренской. Ю.Ю. Савицкого, Ю.С. Ушакова. Для уточнения объекта исследования, определения его места в системе расселения и приёмов застройки использованы работы М.Е. Монастырской, С.Д. Митягина, Т.А.

Славиной, Ю.Б. Хромова. При изучении типологии отечественного и зарубежного малоэтажного жилища в основу уточнения содержания и предмета исследования положены работы К. Александера, Б.Г. Бархина, А.К. Бурова, Н.М. Дрижапаловой, Н. Карташовой, Э.Ю. Купффера, Ю.И. Курбатова, Л.П. Лаврова, В.Г. Лисовского, Ю.Н. Лобанова, М.Е. Монастырской, А.И. Прохоренко, М.Е. Романовича, Б. Рудовски, В.Л. Ружже, Т.А. Славиной, Ю.С. Ушакова, Ю.Б. Хромова. При анализе строительных систем, применяемых в отечественном и зарубежном малоэтажном строительстве, использованы работы Г.Г. Азгальдова, A.B. Бунина, О.Г. Жиркова, С.И. Квашника-Самарина, Г.И. Лаврика, Ю.С. Лебедева, В.И.Лишака, Т.Ф. Са-варенской, О Шуази.

При формировании проблематики экологических аспектов архитектуры малоэтажного жилища использованы работы М.И Алексеева, О.В. Василенко, Е.Л.Беляевой, Р.Дажо, Ф. Дре, В.А. Коптюга, В.Д. Коркина, Ю.В. Медведева, Г.Метцгера, Д.О. Мажарова, А.П. Платонова, А.И. Прохоренко, Б.П. Усанова, Е.К. Федорова, В.А. Федорова, Л.И. Цветковой. При анализе истории сводостроения использованы работы М.Ю. Арнольда, С.И. Белзец-кого, А.К. Бедило, В.Р. Бернгарда, С.А. Бернштейна, П.И. Дмитриева, К.С. Завриева, В.Л. Кирпичёва, Н.К. Лахтина, H.H. Митинского, П.И. Проскурякова, М.А. Якубовича, Ф.С. Ясинского. При анализе применяемых в строительных системах материалов использованы работы И.У. Аубакировой, Г.С. Бурлакова, К.В. Гладких, М.Н. Кальянова, Д.Г. Киселёва, A.A. Кудрявцева, А.П. Пожнина, Ю.М. Тихонова.

В результате изучения материалов по теме исследования выявилась недостаточная разработанность вопросов взаимосвязи архитектурно-планировочных, архитектурно-композиционных и архитектурно-строительных задач развития малоэтажного жилища. В условиях уникальности ситуации и развития экологического кризиса эта неразработанность трансформировалась в проблему несоответствия архитектурной организации жилища и его конструктивно-строительного обеспечения. Соответственно целью исследования является восстановление утраченного единства двух сторон архитектуры жилища путём формирования направленности развития его архитектурной организации, определения на этой основе экологически «идеальной» строительной системы и разработки предложений по её использованию в малоэтажном жилищном строительстве и реконструкции исторической застройки.

Задачи исследования: провести историко-типологический анализ архитектуры современного малоэтажного жилища РФ и СССР и его сравнение с историей развития малоэтажного жилища России, современного опыта малоэтажного строительства Скандинавии, Англии и США; осуществить анализ строительных систем, используемых в малоэтажном строительстве РФ и их сравнение с импортируемыми зарубежными строительными технологиями на основе рассмотрения зарубежного опыта; определить направленность развития архитектурной организации малоэтажного жилища, основываясь на необходимости первоочередного решения экологических проблем, считая решение проблем экономики и индустриальное™ средствами достижения цели; сформировать систему критериев оценки строительных систем в соответствии с долгосрочными и объективными направлениями развития жилища и определить теоретические основы «идеальной» строительной системы для малоэтажного семейного жилища; обосновать выбор материала и конструктивных решений, соответствующих «идеальной» строительной системе и разработать её расчётно-конструктивное обеспечение; разработать предложения по использованию экологически «идеальной» архитектурно-строительной системы в новом строительстве и в реконструкции исторической застройки.

Методы исследования

В работе был применён метод системного подхода, как общее методологическое средство решения проблем повышенной сложности к изучению малоэтажного жилищного строительства и, конкретно, к проблеме взаимодействия двух его сторон: архитектурной организации жилой среды и её конструктивно-строительного обеспечения в условиях экологического кризиса. С этой целью уточнены модели объектного исследования малоэтажного жилища и построенные соответствующие модели на предметных уровнях исследования. Сформирована система критериев оценки поставленной в исследовании цели - критериев «идеальной» строительной системы, обеспечена обратная связь при рассмотрении проблематики архитектурной организации жилой среды и полученных результатов исследования.

При формировании направленности исследования был использован категорийный аппарат теории экологии человека и общества, в частности категорий «устойчивого» развития, социальной адаптации.

При создании модели объекта исследования и модели предметных уровней использован графологический метод. Был использован метод экспертных оценок при определении значимости критериев «идеальной» строительной системы. При изучении вопросов архитектурной организации малоэтажного жилища использованы методы: историко-генети-ческого, структурного, сопоставительно-оценочного анализа.

Границы исследования.

Территориальные границы - северо-запад Российской Федерации и сходные с ним по'природно-климатическим условиям регионы. Хронологические границы: ХУ1 век - современный период - для выявления структуры национального жилища и направленности развития его архитектурной организации; XI11 век - современный период - для определения значимости традиций в английском жилище; Х1Х-ХХ века - для изучения опыта развития жилища в США.

Объект исследования.

Объектом исследования является малоэтажное семейное жилище, отдельно стоящее и сблокированное для нового малоэтажного строительства и в конкретной застройке исторических центров городов.

Предмет исследования.

Предметом исследования являются закономерности взаимосвязи I функционально-пространственных и формально-композиционных характеристик архитектурной организации малоэтажного жилища и его строительных систем на информационно-эстетическом уровне формирования жилой среды, обусловленные развитием экологического кризиса.

Научная новизна работы.

Разработана методика изучения проблем адаптации функционально-пространственных и формально-композиционных сторон архитектурной организации жилища.

Разработана методика применения теории адаптации к изучению процессов адаптации архитектурной организации жилища к изменениям природной и антропогенной среды в условиях экологического кризиса.

Изучена взаимосвязь архитектурной организации и строительных систем малоэтажного жилища в условиях экологизации проблем его архитектуры на информационно-эстетическом уровне формирования жилой среды.

Сформирована система критериев «идеальности» строительной системы для малоэтажного жилищного строительства в условиях экологического кризиса

Практическая значимость.

Практическая значимость исследования состоит в разработке основ экологически «идеальной» архитектурно-строительной системы малоэтажного жилища в составе «открытой» строительной системы и предложений по её использованию в новом малоэтажном строительстве и в реконструкции исторической застройки.

На защиту выносятся: структура требований к архитектурной организации малоэтажного жилища; критерии идеальности строительных систем малоэтажного жилища; основы «идеальной» строительной системы для жилища с учётом экологизации проблем формирования жилой среды; расчетно-конструктивный аппарат для проектирования сводчатых конструкций из монолитных «сверхлёгких» бетонов с минимальным армированием.

Апробация и внедрение результатов.

Концептуальные положения диссертационного исследования были изложены в докладах на научных конференциях СПбГАСУ. Концепция и некоторые положения по расчёту и конструированию сводов были сформированы в ходе разработки на кафедре архитектуры ЛИСИ-СПбГАСУ за последние два десятилетия следующих госбюджетных тем: «Исследование посёлков нового типа и зон отдыха на базе подсобных предприятий, разработка рекомендаций по их формированию для Ленинградской области» (1986-1991 год, руководитель - доктор архитектуры, профессор Яковлев A.B.) при участии автора; «Городское малоэтажное жилищное строительство с использованием монолитных легких бетонов минимального армирования» по заказу городской администрации (руководитель - доктор архитектуры Яковлев A.B.) с участием автора в качестве исполнителя разделов по архитектурно-конструктивному обеспечению разработок.

Выводы из главы 3.

1. Для создания предпосылок внедрения «идеальной» строительной системы на основе исследования современного отечественного опыта определены конструктивные схемы и параметры помещений, которые должны найти наибольшее применение. Обоснованность использования современного отечественного опыта для будущего строительства подтверждена изучением опыта жилищного строительства США, который показывает независимость габаритов жилых помещений от размеров полезной площади на душу населения. Использованы также дореволюционные исследования закономерностей формирования жилой среды Э.Купффера и нормы и правила для застройки зданий, изданные в 1914 году. Учтены материалы «сплошного» освидетельствования исторической застройки С.-Петербурга. В результате исследований для расчётов сводчатых конструкций приняты габариты помещений от 2,7x4,5 до 4,5x9,0 метров с учётом возможности их использования при реконструкции исторической застройки городов.

2. На основе полученных конструктивных схем и параметров помещений выполнены расчёты сводчатых конструкций из «сверхлёгкого» бетона с минимальным армированием для цилиндрических и крестовых сводов. Получена взаимосвязь объёмно-планировочных параметров помещений и габаритов сводчатых конструкций. Результаты расчётов показали, что в помещениях пролётом до 3 метров сводчатые конструкции не требуют расчёта, их габариты выбираются по конструктивным соображениям, они могут выполняться с плоской поверхностью потолка и применением минимального армирования.

3. Предложено четыре варианта строительных систем с использованием сводчатых конструкций, в том числе для малоэтажного жилища со сложной, нестандартной формой отдельных помещений или всего жилища. Для этих вариантов выполнены теплотехнический расчёт ограждающих конструкций с учётом энергосбережения и расчёт звукоизоляции конструкций на фоновый и ударный шум. Выявлена близость габаритов сводчатых конструкций из «сверхлёгкого» бетона при их расчёте на прочность, теплоизоляцию и звукоизоляцию. Это позволило приравнять их по эффективности использования материала к историческим конструкциям из древесины и кирпича.

4. Определена область возможного использования монолитных сводчатых конструкций из «сверхлёгкого» бетона в реконструкции исторической застройки применительно к С.-Петербургу. Показана целесообразность применения предлагаемых материалов и конструкций, их конструктивная и экологическая совместимость с историческими строительными конструкциями. Предложены варианты строительных систем для реконструкции жилых доходных зданий.

5. Особое внимание уделено вопросам использования предлагаемых строительных систем в специфическом экспериментальном строительстве экологически «идеального» жилища. Это строительство вновь получило развитие в связи с возросшим интересом к исследованию проблем восприятия человеком архитектурной формы подсознательно на психофизиологическом уровне. Особенно интересны исследования в области восприятия человеком «чистых» форм - куба, шара, конуса и т.д. В качестве средства реализации этих форм в данном исследовании предложено также использовать сводчатые конструкции из монолитного «сверхлёгкого» бетона с учётом их высокой экологической безопасности. Разработаны варианты конструктивных решений к уже спроектированным или построенным объектам экспериментального жилища.