Архитектурный облик современных городов определяют многие компоненты, основными из которых являются жилые, общественные и производственные здания, типологическая классификация которых характеризуется большим разнообразием и эволюционным изменением при новом строительстве.
На основе архитектурной формы создается образ, информирующий о функциональном, структурном содержании и эстетических характеристиках здания. Эмоциональное воздействие архитектурного объекта связано с формой, фактурой, цветом, характером рисунка поверхности строительного материала. Эти характеристики оказывают существенное влияние на художественный образ возводимого или реконструированного здания. Материальным носителем эстетической выразительности в архитектурной среде являются пространственная форма и масса. Архитектурная форма неотделима от закономерностей ее возникновения. Она несет в себе положительную значимость, влияющую на воображение человека и его эстетические чувства, которые ограничиваются оценкой соответствия формы ее материально-практическому содержанию. В выразительности формы преобладает идейно-эмоциональное отношение к действительности, выраженное через систему художественных образов.
Движение формы или ее статичность, достигаемые средствами композиции, вызывают вполне определенные ассоциации. Стремление формы вверх, отдаление массы потолка, обилие воздуха над головой неизменно рождают чувство облегчения, свободы и простора. Низкий потолок при широком пролете давит нависшей тяжестью, создает ощущение тесноты, тревоги и беспокойства. В этих случаях важна и форма плоскости покрытия. Многообразие возможных решений пространственной формы основывается на бесконечности сочетаний геометрических форм ограждающих поверхностей. Архитектурная форма органически связана с цветом, роль которого в современном зодчестве объективно возрастает. Цвет служит дополнительным средством для подчеркивания основной формы выражения и усиления ее содержательности. В частности, простые цвета запоминаются легче, чем смешанные. В реальной среде возникают изменения цветовых тонов от распределения источников освещения, смены естественного и искусственного света. Особенность зрения человека – учет корректирующих поправок на освещение и восприятие цвета правильно, независимо от источников света и рефлексов.
При восприятии цвета следует учитывать такие факторы, как характер вероятных ассоциаций, расположение окрашиваемой поверхности, оптическое воздействие, предварительная адаптация и источник освещения (прил. 1–5).
Жилые здания «должны быть обособленными для семьи и иметь площадь, соответствующую действующим стандартам, безопасность, освещенность и вентиляцию, отвечающие гигиеническим нормам…». Они бывают малоэтажными (до 2-х этажей), средней этажности (3–5 этажей) и многоэтажными (более 6 этажей). Различают монолитные и панельные дома, дома, изготовленные из мелкоштучных и других конструктивных материалов.
Архитектурно-планировочная структура жилых многоэтажных зданий определяет их как точечные, так и протяженные, имеющие во многих случаях коридорно-секционную структуру. Во внешней и внутренней отделке жилых зданий широко используются современные отделочные материалы, определяющие их эстетический облик. Архитектурнохудожественные решения зданий зависят от природно-климатических условий региона строительства, национально-бытовых традиций, местных отделочных материалов и др. Общественные здания, предназначенные для удовлетворения социальных потребностей жизнедеятельности людей, исторически являлись самыми архитектурно выразительными объектами с ярко выраженным художественным образом. Поэтому среди шедевров мировой архитектуры именно общественные здания занимают доминирующее положение и служат своеобразными символами определенной эпохи развития общества.
Широкая номенклатура зданий общественного назначения объективно обусловлена возрастающими потребностями качественного улучшения условий труда и отдыха населения. Типологическая классификация общественных зданий, включающая учебно-воспитательные и научные учреждения, зрелищные, спортивные и транспортные сооружения, торговые и административные здания, в настоящее время дополнена многофункциональными комплексами принципиально новых видов объектов социального назначения. Общественные здания занимают, как правило, ответственное градостроительное место, что предъявляет к ним повышенные требования к использованию современных отделочных материалов в экстерьере и интерьере. Архитектурно-планировочная структура общественных зданий имеет свободную форму, которая должна быть органично вписана в конкретную градостроительную ситуацию с учетом региональных особенностей, требований комфортности, экологичности и др.
Производственные здания выполняют противоречивую функцию в системе «человек-производство», где одновременно необходимо создать безопасные и комфортные условия для работающих, а также обеспечить специальные требования по организации технологических процессов. Типология производственных зданий связана с широко развитой сетью отраслей промышленности: черная и цветная металлургия, нефтехимия, машиностроение, стройиндустрия, энергетика, деревообработка, легкая и пищевая промышленность, приборостроение, радиоэлектроника и др. В последнее время активно развиваются космическая промышленность, нанотехнологии, технопарки и др.
Производственные здания классифицируются на одно, двух и многоэтажные, отапливаемые и неотапливаемые, крановые и бескрановые, с естественным, искусственным и комбинированным освещением.
В зависимости от эколого-функциональных особенностей производственные здания подразделяются на три основные группы:
- здания с повышенным уровнем вредных выделений (сталеплавильные, литейные, термические цехи и др.);
- здания с небольшим уровнем вредных выделений (машиностроительные, трубоволочильные, прессово-сварочные цехи и др.);
- здания практически не выделяющие каких-либо выбросов (сборочные, механические, инструментальные цехи, склады и др.).
Архитектурно-художественные решения производственных зданий, принимаемые на основе использования принципа «изнутри-наружу», во многом зависят от стеновых ограждений – самонесущих или навесных конструкций. Наиболее распространены каркасные производственные здания с навесными панелями, позволяющие достичь за счет современных отделочных материалов выразительной ритмометрической композиции для протяженных корпусов, контрастного эффекта для высотных объемов.
При реконструкции жилых и общественных зданий для сохранения стилевого единства необходимо использовать идентичные по фактуре и цвету отделочные материалы, имитирующие существующую облицовку. Уникальным отечественным примером является восстановление в 2001– 2003 гг. первоначального архитектурного облика главного корпуса ЮжноУральского государственного университета. Здание, имевшее сеть этажей со скатной крышей и высотой 30 м, после реконструкции было увеличено на три этажа с башенным завершением и шпилем. Общая высота достигла 86 м. На корпусе по бокам установлены две башни с пинаклями, центральная часть увенчана шпилем и гербом России. Покрытие шпиля осуществлено из нитрида титана, имитирующего золото. Герб выполнен из нержавеющей стали и покрыт позолотой с элементами финифти красного цвета (рис. 1).
Цветовая композиция фасадов основана на теплых бежевых тонах облицовочных плит и архитектурных деталях коричневого цвета. Аналогичные цветовые оттенки использованы для облицовки башенной части, где применен керамический гранит. Облик главного корпуса ЮУрГУ, который мы наблюдали в течение 40 лет (рис. 2), в настоящее время выглядит следующим образом (рис. 3).
Рис. 1. Верхняя башня со шпилем главного корпуса ЮУрГУ
Рис. 2. Южный фасад главного корпуса ЮУрГУ до реконструкции
В большинстве случаев приходится использовать традиционные материалы: на основе минеральных вяжущих веществ; минеральные расплавы; керамические материалы; материалы из природного и искусственного камня. Материалы на основе гипсовых вяжущих веществ применяются для облицовки стен и потолков внутренних помещений с сухим и нормальным температурно-влажностным режимом эксплуатации. Материалы на основе минеральных расплавов декоративны, долговечны, отличаются газо-, кислото- и щелочестойкостью. Весьма перспективны, особенно дня внутренней отделки, материалы на основе полимеров и древесины.
Развитие производства какого-либо конкретного материала требует основательного экономического анализа. Зачастую этот анализ произвести довольно затруднительно, так как этот вопрос является коммерческой тайной предприятия-изготовителя. Однако некоторые данные позволяют с достаточной достоверностью выделить более перспективные направления в сфере отделочных материалов.
В течение длительного времени основными строительными материалами были древесина, керамика, сталь, бетон и железобетон. Во второй половине XX века стали интенсивно внедряться новые материалы (композиционные), без которых сегодня не осуществимо строительство большинства объектов промышленного, гражданского и жилого комплексов.
Цель создания композиционных строительных материалов – улучшение тех или иных свойств, по сравнению с такими свойствами исходных компонентов, как механические, теплофизические, а также химическая стойкость, долговечность и т.п., или снижение себестоимости материалов, в том числе и за счет применения побочных продуктов промышленности.
Рис. 3. Южный фасад главного корпуса ЮУрГУ после реконструкции
Композиционные строительные материалы представляют собой многофазные системы, состоящие из двух или более материалов с различными свойствами. Вследствие рационального сочетания исходных компонентов образуются новые материалы с заданными свойствами, но сохранившие индивидуальные особенности каждого из компонентов.
К композиционным строительным материалам можно отнести: растворы, бетоны, керамику, мастики, клеи, замазки, лакокрасочные материалы, стеклопластики и другие искусственные многокомпонентные материалы.
Идея создания композиционных материалов не нова. Так, например, издавна в строительстве применяют саман, состоящий из глины и соломы. Глина выступает в качестве связующего вещества (матрица), а солома – как упрочняющий материал (арматура). В строительстве давно уже применяют такой композиционный материал, как асбестоцемент, в котором в качестве матрицы выступает цемент, а в качестве арматуры – волокнистый природный материал асбест.
С развитием химической промышленности появилась возможность создания новых композиционных строительных материалов – полимербетонов. В таких материалах в качестве связующего вещества применяют различные синтетические смолы, позволяющие значительно улучшить ряд основных свойств по сравнению с традиционными бетонами на минеральных вяжущих веществах. Однако, вследствие высокой себестоимости таких материалов область их применения определяется исходя из техникоэкономического обоснования.