11045
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
О. Н. Чеберева Г. М. Голов
ОСНОВЫ ТЕОРИИ КОМПОЗИЦИИ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОСТРАНСТВА
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям
для студентов ННГАСУ, обучающихся по дисциплине «Теория композиции архитектурного пространства» по направлению подготовки 07.03.01 Архитектура, профиль: Архитектурное проектирование
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
2
УДК 72. 011
Чеберева О.Н. Основы теории композиции архитектурного пространства: учебнометод. пос. / О.Н. Чеберева, Г.М. Голов; Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т – Н.Новгород: ННГАСУ, 2016. – 175 c.– 1 электрон. опт. диск (CD-R).
Учебно-методическое пособие для подготовки к лекциям построено в соответствии с авторской программой Геннадия Михайловича Голова (1948-2015) с акцентом на структурно-генеративном подходе к композиции архитектурных пространств: внутреннего и внешнего по отношению к формам архитектуры.
Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Теория композиции архитектурного пространства», направлению подготовки 07.03.01 Архитектура, профиль: Архитектурное проектирование Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с
календарным учебным графиком и учебным планом ННГАСУ по основной профессиональной образовательной программе направления 07.03.01 Архитектура, профиль: Архитектурное проектирование
© |
ННГАСУ, 2016 |
© |
О.Н. Чеберева, Г. М. Голов, 2016 |
3
|
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ: |
|
|
|
|||||
Раздел I: Общетеоретический. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Лекция 1. Естественные законы существования архитектуры. |
|
4 |
||||||||||
Лекция |
2. |
Пространственная |
ориентация |
человека и |
принцип |
6 |
||||||
дополнительности. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Лекция 3. Эволюция архитектурных пространств: геометрия, |
функция, |
11 |
||||||||||
целостность и дискретность. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Лекция 4. Архитектурное пространство и его целостность и |
|
|||||||||||
дискретность. |
Геометрические |
закономерности |
членения |
29 |
||||||||
архитектурного пространства. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Лекция 5. Архетипы пространственного формообразования. |
|
56 |
||||||||||
Лекция 6. |
Системно-структурные методы исследования естественных |
66 |
||||||||||
архитектурных сущностей. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Лекция 7. Архитектурная система и архитектурная структура. |
|
68 |
||||||||||
Лекция |
8. |
Формализация |
и |
моделирование |
физических |
свойств |
73 |
|||||
пространственной формы. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Лекция |
9. |
Геометрические |
закономерности |
членения |
архитектурного |
87 |
||||||
пространства. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Раздел II: Структурно-логический. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Лекция 10. |
Графоаналитический анализ пространственной связанности. |
90 |
||||||||||
Лекция |
11. |
Структурно-топологические |
|
закономерности |
строения |
108 |
||||||
пространственной формы. Цельность и дискретность пространств. |
||||||||||||
|
||||||||||||
Лекция |
12. |
Генеративные |
проектные |
системы. |
Структурная |
110 |
||||||
архитектоника. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Лекция |
13. |
Пространственный структурогенез в |
архитектурном |
142 |
||||||||
формообразовании. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Лекция 14. Анализ и синтез архитектурной формы. Комплексные |
|
|||||||||||
методы параметрического описания структурной организации |
148 |
|||||||||||
пространственной формы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Лекция 15. Нормированность структурной организации архитектурных |
161 |
|||||||||||
объектов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Лекция 16. Архитектурное формообразование в виртуальной реальности. |
165 |
|||||||||||
Структурная грамматика архитектурного формообразования. |
|
|||||||||||
|
|
|||||||||||
Библиография |
|
|
|
|
|
|
|
172 |
4
Раздел I: Общетеоретический. Лекция 1.
Естественные законы существования архитектуры.
Главной сутью деятельности живых существ по созданию локальных сред является формирование наиболее комфортных условий для нормальной реализации их деятельности. Такими условиями в животном мире являются те, которые позволяют выжить: защитить и прокормить себя, вывести полноценное потомство.
Человечество, по мере развития своей цивилизации, не просто создавало локальные «оболочки», а в силу социальных особенностей своей организации и новых приемов мышления формировало искусственные среды, противопоставляя их природной среде. В этом противопоставлении, в конечном итоге, заключен главный конфликт Человека и Природы: природная среда вытесняется антропогенной и может быть в конечном итоге вытеснена полностью, но выжить человечество без естественной природной среды не может в силу биологических причин. Этот конфликт сегодня стал самой актуальной проблемой людей, и его разрешение возможно при условии пересмотра традиционной парадигмы освоения человеком природы, пересмотра приемов и методов преобразования среды естественной в искусственную.
Все направления архитектурной науки (включая и пространственнопланировочные аспекты градостроительства) связаны с изучением разных сторон единого феномена, которым является архитектура в ее «средовом» понимании, как искусственная среда жизнедеятельности человека, «вторая природа».
Существуют классификации искусственных объектов среды, созданной животными и природой, предприняты многочисленные попытки классификации форм «второй природы». Сущность объектов «второй природы» - создание искусственной среды деятельности живых существ. Само пространственное воображение человека физиомиметично, т.е. сообразно с осознанными и интуитивными отображениями природы, несмотря на противостояние искусственной и естественной сред, они неотделимы в сознании современного человека.
Принято считать, что архитектор творит в физическом пространстве. На деле он творит в модели, в пространстве представлений этого пространства, созданном на основе механизмов его восприятия. Возникновение естественных архитектурных сущностей: функциональной, эстетической, конструктивной. Функциональная структура архитектурного пространства является его рациональной стороной, эстетическая – «функцией красоты», без которой невозможно полное понимание, когнитивное освоение пространства, т.к. не возникает важнейшее звено –
5
эмоциональное, позволяющее ощущению перейти в осознание. Конструктивная сущность архитектурного пространства - связующее звено между функциональным и эстетическим наполнением пространства, обеспечивающее возможность материализации объекта архитектурного пространства и зависимое от этапа научно-технического прогресса.
Таблица 1.
Уровень модели Семенович и его содержание |
дополнения |
Средства организации |
|
|
|
|
пространства |
Уровень 1. |
«Темное мышечное чувство». |
«наивная |
Направления движения, |
|
Биоритмы, биологические часы |
физика» |
|
|
человека. Включенность в ритмику |
Выготского, |
|
|
окружающей среды. |
инстинкт цели |
|
Уровень 2. |
Соматогнозис. Гомеостатическая |
|
Экстрацептивное |
|
ритмика организма. Ритм |
|
эстетическое |
|
дыхания, сердца, гормональных |
|
восприятие ритма |
|
колебаний, ходьбы и т.д. |
|
|
Уровень 3. |
Метрика и топология. Локализация |
|
Общее, недетальное |
|
событий жизни во времени, |
|
внимание к масштабу и |
|
наслоение их на время. |
|
характеру, |
|
Длительность событий или/и |
|
геометрическому виду |
|
интервалов между ними. Их |
|
пространственной |
|
скорость, ритм, темп, канон. |
|
формы |
Уровень 4. |
Координатные представления. |
Осознание |
Измерение |
|
Прошлое— настоящее-будущее. |
объективная |
пространства |
|
|
реальность |
затратами времени на |
|
|
«время- смерть» |
его освоение, общий |
|
|
Ж.Дюрана. |
топологический образ - |
|
|
|
представление |
|
|
|
воспринимаемой |
|
|
|
пространственной |
|
|
|
формы. |
Уровень 5. |
Структурно-топологические |
|
Переход с сравнению |
|
представления. Восприятие |
|
координат масштаба |
|
отдельных субъективных |
|
пространства и формы |
|
(переживаемых и пережитых) и |
|
по отношению к себе, |
|
объективных (в том числе |
|
первичный структурный |
|
исторических) событий |
|
анализ формы и |
|
собственной жизни относительно |
|
пространства |
|
себя сегодня и сейчас. |
|
|
Уровень 6. |
Проекционные представления. |
|
Соотнесение членений |
|
Хронология. Вербальное, |
|
форм/пространств |
|
концептуальное обозначение |
|
|
|
времени. Время линейное и |
|
|
|
циклическое, дискретное, |
|
|
|
континуальное и голографическое. |
|
|
Уровень 7. |
Стратегия, когнитивный стиль |
|
Выработка осознанных |
|
личности, актуализирующийся в |
|
стратегий поведения в |
|
процессе взаимодействия с |
|
окружающем |
|
индивидуальным и внешним |
|
пространстве , его |
|
временем. «Жизнь — это река |
|
активное освоение |
|
времени. Я во времени» и «Река |
|
|
|
времени уносит жизнь. Время во |
|
|
|
6 |
мне» (по Е.В. Осьминой). |
|
Динамическая |
векторная модель иерархического строения |
пространственных представлений, разработанная А.В. Семенович в соответствии с теорией Н.А. Бернштейна, экологическими подходами Ф. Превика и Дж. Гибсона и нашедшая подтверждение в эволюционноневрологических исследованиях проф. Б.А. Архипова, при сопоставлении со средствами структурно-композиционной организации пространства, приемами структурно-топологической модуляции пространственных структур и понятиями структурной архитектоники пространства дает следующие проекции (см. таб. 1.)
Лекция 2. Пространственная ориентация человека и принцип дополнительности.
Закон природы выражается тем проще, чем более общим он является." М. Планк
Дуализм потребности человеческой психики в рациональном и эстетическом, узнаваемом и новом при восприятии объектов предметнопространственного мира является выражением общего методологического принципа дополнительности.
Наблюдателя нельзя выбросить из психологического эксперимента освоения пространства, потому что он является активным участником и влияет на получаемую картину, его восприятие пространства организуется согласно принципу дополнительности Н. Бора, конвертированного в социогуманитарное знание. В данном случае основными дополняющими друг друга и взаимоисключающими составляющими восприятия становятся рациональная, когнитивная составляющая, и иррациональная, субъективно-чувственная, совместное описание которых одними и теми же средствами невозможно. Дополнительными являются также средства и материал организации концепций архитектуры: масса – пространство, закономерности метро-ритмической и осевой (тонической) организации. Идея Бора о дополнительных описаниях фиксирует то обстоятельство, что мы в принципе не можем дать единого и единообразного описания, в терминах одного языка изучаемого объекта микромира и средств, с помощью которых изучается объект, и описание которых мы должны включить в описание объекта. "Дополнительность" в том, что мы неизбежно должны использовать два принципиально различных, несопоставимых, несоизмеримых языка описания: один для изучаемых процессов в узком смысле, а другой - по существу для исследовательской деятельности. Философская основа рационалистического подхода, ведущего к строгому детерминизму причинноследственных связей, в том числе и в количественных значениях, дала фундаментальное
7
разграничение между Миром и Человеком, введенное Р. Декартом. Как следствие этого разграничения возникла уверенность в возможности объективного описания Мира, лишенного упоминаний о личности наблюдателя, — наука видела в таком объективном описании свой идеал и предназначение.
Гуманитарный подход к объяснению мира формировался на основе антропоцентризма. С давних времен происходила дифференциация знаний о мире, двух культурах, двух способах познания — естественнонаучного, в основе которого лежит физика, и гуманитарного, определяющими для которого являются интуиция, художественные образы, иррациональное мышление. Специализация, дифференциация и углубление отдельныхнаук многими учеными сегодня осознаются как тормоз па пути познания; приходит понимание, что природа едина, целостна, и это должно найти свое отражение в методах ее познания.
Рис.1. Материал и инструментарий |
Рис.2. Естественные архитектурные |
зодчего в онтологических категориях. |
сущности: взаимодоплнение. |
Принцип дополнительности выдвинут датским физиком Н. Бором в связи с интерпретацией квантовой механики. Он формулируется так: в процессе познания для воспроизведения целостности объекта необходимо применять взаимоисключающие, «дополнительные» классы понятий, отождествлялся с соотношением неопределенности Гейзенберга: при определенности координаты микрочастицы имеет место неопределенность импульса, и наоборот. В последующем развитии квантовой теории возникли непреодолимые гносеологические трудности (о физической природе микрочастиц, о возможности соединения их взаимоисключающих сторон в одной картине). Попыткой разрешения этих трудностей и явилась разработка Бором принципа дополнительности. Свое название "Complementarity" идея получила в период формулировки основных
8
принципов квантовой механики. Осенью 1927 на международном конгрессе физиков в Комо Бор говорил, что "при описании атомных явлений квантовый постулат выдвигает перед нами задачу развития некоторой теорий «дополнительности». В 1930–40- х гг. Бор дал позитивистскую интерпретацию принципа дополнительности, для того, «чтобы символизировать фундаментальное ограничение объективного существования явления независимо от средств наблюдения», и выступив с требованием "радикального пересмотра взглядов на проблему физической реальности". Физический смысл принципа дополнительности заключается в том, что квантовая теория связана с признанием принципиальной ограниченности классических физических понятий применительно к атомным и субатомным явлениям: "Пространственно-временное описание процессов, с одной стороны, и классический закон причинности – с другой, представляют дополнительные, исключающие друг друга черты физических процессов". В последующем Бор придает принципу всеобъемлющий характер, выходящий далеко за пределы физич. явлений. "Цельность живых организмов и характеристики людей, обладающих сознанием, а также и человеческих культур, представляют черты целостности, отображение которых требует типично дополнительного способа описания". В работах ряда ученых, разделявших позитивизм (П. Иордан, Ф. Франк, Г. Рейхенбах и др.). Принцип стал использоватся для пропаганды "краха причинности", "свободы воли" электрона и пр. Невозможность одновременного определения координаты и импульса обусловлена, по их мнению, не противоречивой, корпускулярно-волновой природой микрообъектов, а использованием двух взаимоисключающих классов приборов: одного – для определения пространственно-временных характеристик, другого – импульсно-энергетических. При конкретном анализе этих противоречий с позиции принципа дополнительности обнаруживается сходство с диалектикой. На этом основании в западной литературе велось отождествление диалектических противоположностей с "дополнительностями" взаимоисключающими сторонами познаваемого объекта и, диалектики с методом "дополнительности". Что необоснованно, принцип дополнительности предполагает механистический разрыв противоположностей, и их внешнее рядоположение. Для диалектики характерны не только взаимоисключение, но и объективная взаимосвязь противоположностей. Критический анализ концепции "дополнительности" со стороны советских и зарубежных ученых: П. Ланжевена, С. И. Вавилова, В. А. Фока, Луи де Бройля, Д. И. Блохинцева, М. Э. Омельяновского, И. В. Кузнецова, С. Г. Суворова, Л. Яноши и др. способствовал расчищению пути для дальнейшего развития физической теории. Рациональные выводы из методологической концепции Бора могут оказаться полезными при разрешении некоторых трудностей в развитии современного естествознания, не только в построении теории
9
"элементарных" частиц. Действие квантового постулата распространяется на процессы наблюдения (измерения) объектов микромира: “ наблюдение атомных явлений включает такое взаимодействие последних со средствами наблюдения, которым нельзя пренебречь”. Это взаимодействие приводит к невозможности однозначного (“ классического”) определения состояния наблюдаемой системы независимо от средств наблюдения, а с другой стороны, никакое иное наблюдение, исключающее воздействие средств наблюдения, по отношению к объектам микромира невозможно. Дополнительный способ описания иногда называют неклассическим употреблением классических понятий (И. С. Алексеев).
Принцип дополнительности применим к проблеме “ корпускулярноволнового дуализма”, возникающей при сопоставлении объяснений квантовых явлений, основанных на идеях волновой механики (Э. Шредингер) и матричной механики (В. Гейзенберг). Первый тип объяснения, использующий аппарат дифференциальных уравнений, является аналитическим; он подчеркивает непрерывность движений микрообъекгов, описываемых в виде обобщений классических законов физики. Второй тип основан на алгебраическом подходе, для которого существен акцент на дискретности микрообъекгов, понимаемых как частицы, несмотря на невозможность их описания в “ классических” пространственно-временных терминах.
По принципу дополнительности непрерывность и дискретность принимаются как равные характеристики реальности микромира,
несводимые к |
некой “ третьей” физической характеристике, |
которая |
“ связала” бы |
их в противоречивом единстве; сосуществование этих |
|
характеристик подходит под формулу “ либо одно, либо другое”, |
а выбор |
из них зависит от теоретических или экспериментальных проблем, возникающих перед исследователем (Дж. Холтон). Интерпретация квантовой механики, “ имеет далеко идущую аналогию с общими трудностями образования человеческих понятий, возникающими из разделения субъекта и объекта”). Такого рода аналогии Бор усматривал в психологии, опираясь на идеи У. Джеймса о специфике интроспективного наблюдения за непрерывным ходом мышления: подобное наблюдение воздействует на наблюдаемый процесс, изменяя его; поэтому для описания мыслительных феноменов, устанавливаемых интроспекцией, требуются взаимоисключающие классы понятий, что соответствует ситуации описания объектов микрофизики. Другая аналогия, на которую Бор указывал в биологии, связана с дополнительностью между физикохимической природой жизненных процессов и их функциональными аспектами, между детерминистическим и телеологическим подходами. Бор указывал на применимость принципа дополнительности к взаимодействию культур и общественных укладов. Разработка методологического содержания принципа дополнительности— одно из наиболее
10
перспективных направлений в философии и методологии науки. В его рамках рассматриваются применения принципа дополнительности в исследованиях соотношений между нормативными и дескриптивными моделями развития архитектурной науки, между “ критериальными” и “ критикорефлексивными” моделями научной рациональности.
Если соотносить решение Бора в 1927 году с историей психологии, то это этап соответствующий гештальт-психологии, что хронологически близко эпохе создания квантовой механики. Гештальд – психология отражает физиомиметичность, природоподобие как общее свойство пространственного воображения и восприятия человека, хотя мы и не можем переносить конструкции из микромира в макромир напрямую, таких идей достаточно много в архитектуре и смежном инженерном искусстве. В композиционном проявлении принцип дополнительности материи и поля, корпускулярно-волновой дуализм следует интерпретировать как неотъемленую связь и взаимовлияние объектов архитектуры и окружающего пространства.
Рис. 3. Слагаемые эстетической оценки (по А.В. Шаповалу).
Первое – формальное, а второе – ассоциативное, опирающееся на особенности функционирования глубинных отделов коры головного мозга человека, определяемое задачей разработки способов достижения выразительности формы, поиск путей совершенствования смысловой, содержательной стороны композиционных структур, нахождение