Графоаналитический анализ пространственной связанности

0

График зависимости площади поверхности стен и объема на примере 40 жилых зданий. Сплошной кривой на графике указана теоретическая зависимость площади этажа и величины объема условных зданий кубической формы (по Р. Бону )

Возможность параметризации видов геометрического изображения компоновочных вариантов позволяет количественно оценивать структурные свойства планировочных форм архитектурных объектов. Опираясь на данные исследования, можно констатировать, что наименьшей степенью циркуляционной связанности помещений обладают планировки, имеющие анфиладную структуру компоновки помещений («гамма-индекс» 33%), а наиболее популярные планировочные варианты построены па структурах с большей степенью связанности помещений («гамма-индекс,» 42—43%).

Таким образом, в вышеприведенных рассуждениях мы установили, что планировочные ситуации, формализованные до геометрических моделей, могут быть сопоставлены друг с другом по виду структуры взаимодействия составляющих их элементов. Все разновидности такой структуры планировочного строения архитектурных объектов могут быть теоретически просчитаны, и их геометрическое изображение может быть определено. Все структурные варианты планировочной организации составляют некое геометрическое множество, имеющее свои пограничные значения, описывающие «крайние» состояния структуры: структура с минимальным количеством межпространственных (межлокумных) границ, имеющая вид «анфилады», и структура с максимально возможным количеством межпространственных границ, которая определяется свойствами максимально заполненного планарного графа.

Проанализировав с точки зрения геометрии и математики несколько геометрических моделей планировочных форм, можно сделать ряд выводов, которые помогут при оценке архитектурных планировочных решений.

Обычно в многоэтажных зданиях контур наружных стен лаконичен по своей конфигурации. Это связано с минимизацией теплопотерь и регламентами в отношении площади этажей. В этих условиях вся сложность планировочного решения определяется структурой расстановки внутренних несущих стен и перегородок. Какая бы мотивация ни определяла замысел архитектора, его планировочная задача сведется к вычленению в составе планов этажей определешюго набора помещений, по-разному связанных друг с другом, т.е. какой бы геометрический рисунок планировки ни был задан, мы имеем возможность оценить его и сопоставить с другими по определенному ряду параметров.

Кроме того, создавая тот или иной геометрический рисунок планировки, архитектор может руководствоваться не только художественно-выразительными приемами, но и учитывать геометрические свойства тех или иных соединений локумов.

Например, то, что анфиладная форма планировки помещений неизбежно увеличит количество наружных стен, зато сократит количество перегородок и позволит избежать внутренних сопряжений стен. Компоновка помещений в форме решетки минимизирует общее количество стен и узлов сопряжения перегородок. Планировка в форме «колесо» минимизирует количество сегментов наружных стен. Знание свойств той или иной планировочной формы дает архитектору инструмент геометрического управления компоновкой помещений.

Задачи размещения помещений с учетом их связи с периметром, позволяющие устраивать окна и иметь естественный свет, вид и естественную вентиляцию в данных помещениях, или задачи минимизации количества внутренних перегородок, задачи обеспечения разной степени связанности помещений, задачи сокращения периметра наружных стен и т.п. — все это актуально для принятия проектировщиком планировочных решений. Кроме того, существуют архитектурные объекты, такие как некоторые военные, госпитали, тюрьмы, склады, технические сооружения, для которых принципиально важны утилитарная (технологическая) характеристика планировки, оптимизация использования мате- риалов, площадей и строгая регламентация функциональных (пространственных) связей. Отбор компоновочных вариантов может осуществляться на основе не только проб и ошибок, но и понимания геометрических особенностей формообразования и контроля за его процессом.

С целью наглядного представления всей палитры планировочных решений английским исследователем Ц. Блохом  был разработан каталог вариантов компоновки прямоугольных планов (<<А Formal Catalogue of Small Rectangular Plans: Generation, Enumeration and Classification»). В данном каталоге приведен полный перечень планировочных форм с заданными исходными геометрическими ха- рактеристи кам и.

Рассмотрим один из фрагментов каталога Ц. Блоха для компоновок из 3, 4 и 5 локумов. На таблицах каталога видно, как происходит классификация компоновочных вариантов: во-первых, все они сортированы по количеству элементов локумов (/гон&); во-вторых, введен определенный индекс построения геометрической модели, определяющий характер компоновки (например, 03; 121; 022 и т.д.); в-третьих, определяется вид симметрии в рамках заданной серии компоновок (С, Д К и т.д.) или id.cn — отсутствие симметрии. Катают Блоха громоздок и неудобен для оперативного использования, но это первая попытка собрать и классифицировать геометрические варианты компоновки, моделирующие планировочные ситуации в архитектурных и градостроительных объектах.

Следует отметить еще одну особенность в классифицируемом множестве компоновочных вариантов. а именно — проявление свойств симметрии в планах. Количество симметричных планировочных форм уменьшается с увеличением количества участвующих в компоновке элементов. При этом имеются в виду все три базовые операции симметрии: осевая, зеркальная и трансляционная.