Атріумні будинку як приклад еко-архітектури

Екологічний аспект атріумних будівель

Розкриття теми «Атріумні будівлі - як приклад еко-архітектури» доречно почати з роз'яснень основних понять. Що ж таке атріум? Згідно загальноприйнятим визначенням атріум - це суспільний простір, розвивається, як правило, по вертикалі. Окремим випадком атріуму є галерея, що представляє собою єдиний простір, сформований уздовж основних пішохідних комунікацій. Таким чином, атріум можна порівняти з перекритим двором, а галерею - з перекритої вулицею.

Атріум представляється планувальним центром еко-архітектури, її стрижнем, стрижнем архітектури нової якості.

Всі чули вислів: ми є те, що ми їмо. Я пропоную розширити його зміст - ми є те, де ми живемо і працюємо. Найбільшою мірою на людину впливає те місце, де він живе. Багато хто з нас живуть в квартирах, які часто мають вузькі, темні коридори і холи. Для спілкування з іншими членами сім'ї, а так само для комунікації із зовнішнім світом нам по багато разів на день потрібно проходити цим шляхом. Питання: чи впливає це на формування настрою людини, його світосприйняття.

Очевидно, «так». У будівлях з атріумами можна побачити альтернативний принцип організації простору, який надає архітектурі іншу якість, робить її величною і привабливою, при цьому ефективної та економічної. Причому важливо зазначити, що це стосується як приватних будинків, так і великих громадських і житлових будівель.

Архітектура Стародавнього Риму найбільш відома нам і при слові «атріум» багато хто згадує давньоримські вілли, для яких характерна наявність великої, світлої, багато прикрашеного атрія, за яким розташовувався перистиль - внутрішній двір з садом ще більшого розміру. Разом формувалася система з двох дворів-атріумів, навколо яких були скомпоновані всі інші приміщення. Погодимося, що такий тип будинку разюче відрізняється від більшості сучасних котеджів і тим більше квартир.

Тепер перенесемося в Західну Азію, де ми виявимо, що характерною рисою міста, є орієнтація приміщень у внутрішні двори. У містах, подібних Ісфахану, взагалі немає того, що в Європі відомо як зовнішній вигляд будівлі. Основні шляхи руху населення проходять по базарах, які можна вважати прототипом сучасних галерей. Що лежать в стороні від базарів караван-сараї, медресе, мечеті - все орієнтовані у внутрішні двори, а між їх зовнішніми стінами утворюються другорядні проходи. В результаті складається місто «інтер'єрів». Так характеризується мусульманський підхід до формування міського середовища та планування будівель.

Традиційна архітектура Індії заснована на знаннях, викладених в науці Васту (2-3 тис. Років до н.е.), в якій дано основні планувальні принципи формування будівель. Особливе місце в плануванні будинку приділялася центральній частині будівлі, вона вважалася найважливішою, навколо неї формувалися інші приміщення, і саме з неї забезпечувався доступ в кожне з них. У деяких випадках в центрі формувався великий світлий, багато прикрашений двір, який не мав конкретного призначення, в ньому, як правило, проводилися різні сімейні свята і барвисті гуляння, грали діти, в інших випадках в центрі будівлі розташовувався високий світлий хол, який так само був комунікаційним центром будинку.

Традиційний індійський будинок, згідно з наукою Васту. План.

Можна бути впевненим, що, живучи в такому просторі з малих років, людина буде мати інше світосприйняття, ніж той, хто з дитинства живе в квартирі. Модель будинку з центральним холом-атріумом, представляється найбільш правильним і гармонійним простором для проживання сім'ї, спільного проведення часу. Така модель сприятливо сприймається дітьми, не створює довлеющего ефекту і формує інше, безсумнівно, більш високу якість простору і життя.

Крім формування певного психологічного клімату, структура будівель з центральним двором, мала сакральне значення. На Сході центральна частина будинку була десятиною, яку господар при будівництві жертвував Богу і тим самим отримував його благословення. Наприклад, в Індії центральна частина будинку називається Брахмастан, що в буквальному перекладі означає «місце Бога». Саме тому центральну частину, як правило, намагалися не задіяти функціонально і залишали максимально вільною.

З позиції уявлень про фізичну кліматі в будинку з центральним холом-атріумом поліпшується освітленість приміщень і повітрообмін в них.

Закінчити історичний огляд слід більш пізніми архітектурними пам'ятниками епохи Відродження. У зв'язку з цим можна згадати собор Св. Петра в Римі, роботи Андреа Палладіо і інших майстрів того часу. У цих будівлях присутні атріумні простору величні і світлі, які стали прототипами сучасних атріумів.

На формування міського середовища зараз впливають два основних фактори - економічний і транспортний. Перший виражається в тому, що інвестор, реконструюючи сформовану забудову або розвиваючи нові території, думає про отримання максимального прибутку. Такий підхід в наш час є визначальним при розробці проекту і пошуку проектної ідеї. Транспортний фактор відбивається в тому, що автомобілі стали невід'ємною частиною сучасного міста, витіснивши пішохода з широких вулиць і площ початку XX століття на вузькі тротуари сьогоднішнього часу. Громадських просторів, де люди могли відчувати себе комфортно і просто спілкуватися ставати все менше.

Як атріум може відповісти на два основні виклики сучасного міста? Як можна поліпшити міське середовище? Пропонується розглянути можливі варіанти міської забудови, виходячи з зазначених вище факторів.

Розвиток міст в Західній Європі і США з початку XX століття по 1970-і роки поставило ряд серйозних проблем. Вулиці і площі, що визначають різноманіття маршрутів руху, стали зазнавати змін. Нові будівлі розташовувалися без урахування сформованих планувальних осей і просторів, утворюють сум'яття незв'язаних просторових елементів. Висотні башти і пластини стали створювати сильні повітряні потоки, особливо нестерпні на рівні перших поверхів. Висотні будівлі знецінили колишні домінанти забудови. Нове будівництво часто стало займати кілька сусідніх кварталів старого міста, перекриваючи склалися пішохідні шляхи.

Справедливості заради потрібно відзначити, що в даний час вся проектована забудова в Європі і Америці продувається в аеродинамічних трубах, що дозволяє знайти оптимальні рішення для формування міського середовища.

Перші ознаки конструктивної реакції на висотне будівництво з'явилися в середині 1960-х, коли почався період зведення атріумних будівель. Паралельно з цим в Кембриджському університеті фахівці провели ряд досліджень на тему «Використання території і форми забудови», які показали переваги периметральної забудови в порівнянні з так званої вільним плануванням, що складається з веж і пластин. Використовуючи в якості прикладу квадрат Френеля, кожен наступний пояс якого дорівнює іншим по площі, вони ясно продемонстрували, що практика забудови просторів, віддалених від кордонів забудовується ділянки веде до зайвої трати землі і енергії. Те ж саме кількість корисної площі, які дають баштові будівлі можна набрати в більш низьких будівлях по периметру ділянки. Те, що рівність квадратів Френеля не сприймається візуально, пояснюється законами психологією зору - квадратна галявина завжди здається більше, ніж доріжка по її периметру.

Крім того, що атріумні будівлі забезпечують ефективне використання території, вони додають місту пішохідні простору. Ці простору, маючи чисто міський характер, можуть з рівним успіхом служити і комунікаціями і місцями зосередження різних видів діяльності. Як проходи вони можуть пов'язувати внутрішні території різних кварталів, зрізуючи кути основних вулиць, воскрешаючи заплутаність традиційних міських маршрутів.

Тепер спробуємо зрозуміти, що дає атріум в будівлі для економії енергії та економіки всього об'єкта в цілому. У Скандинавії в 1960-х роках був розроблений досить економічний метод опалення та інсоляції, при якому використовується принцип перекриття не окремих будинків, а цілих районів міста. Подальші дослідження показали, що, таким чином, зберігається близько 50% тепла, що витрачається на опалення будівель, а сучасні матеріали дозволяють ще більше зменшити тепловтрати. Скляні покриття не перешкоджають обігріву сонячною енергією будівель і самих вулиць, але на подобі тамбурів запобігають втратам тепла через отвори будівель. У літню пору навпроти ці покриття за допомогою жалюзійних системи затінюють внутрішні будівлі, а відкриті люки забезпечують посилений обмін повітря.

Ідеальна модель - це атріум з мінімальною площею зовнішньої огорожі. В атріумі, що має форму куба зі скляним дахом, теплозахист в цілому в 4 рази перевищує можливість стін.

У громадських будівлях зазвичай величезна частина енергії витрачається на штучне освітлення, а мистецтво проектування природного освітлення поступово відходить у минуле. Пропонується розглянути основні принципи проектування якісного природного освітлення, і то які переваги в цьому дають будівлі з атріумами.

Природне освітлення може бути особливо економічним, якщо при проектуванні також будуть зменшені тепловтрати, чого можна домогтися в будівлях з атріумами. Атріум дозволяє зробити будівлі більш глибокими, з меншим периметром зовнішніх стін і тим самим заощадити на опаленні, при цьому в приміщеннях забезпечуються нормативні параметри освітленості.

Важливо розуміти, що максимум сонячного світла у всіх географічних широтах надходить зверху, таким чином, використання верхнього скління найбільш раціонально. У зонах з помірним кліматом оптимально мати атріум з максимальною площею верхнього ліхтаря і високою пропускною здатністю скління. У зонах з жарким кліматом, використання прямого падаючого світла повинно бути обмежено.

Важливим також є якість світла. Бажані низька «блесткость» і контрастність освітлення. Основні прийоми, що дозволяють підвищити рівень природного освітлення:

- збільшення висоти приміщень;

- зменшення ширини приміщень;

- створення додаткових відображають поверхонь;

- обробка атріуму матеріалами з високим коефіцієнтом відображення.

Так при стандартній висоті приміщень в 2,7 м можна забезпечити нормативний показник по освітленості на глибину не більше 6 м, при збільшенні висоти до 3,6 м освітлюється глибина зросте до 9 м.

У атріумних будівлях прямий падає згори світло кілька разів відбивається перш, ніж потрапити на робочу поверхню. Атріум можна порівняти зі світловодом, в якому рівень світлового потоку залежить від характеру поверхні стін. Якщо стіни атріуму суцільно скляні або цілком розкриваються, то до нижнього рівня зможе дійти незначна частина світла. Раціональне використання світла передбачає таку систему, в якій на кожному рівні втрачалося б стільки світла, скільки необхідно для освітлення цього рівня, а інша частина поширювалася б далі на нижні рівні. Логічним наслідком цього принципу виявляється необхідність різного числа прорізів і вікон на кожному рівні атриумного простору.

При проектуванні атріуму важливо знати, що під поверхнею даху утворюється зона підвищеного нагрівання повітря, тому краще всього зробити її високою або влаштувати особливий ліхтар, винесений за межі використовуваних просторів. Ліхтар зручний і тим, що використовує бічне освітлення, і особливо привабливий в північних областях. Бічне освітлення конструктивно менш складне, ніж скляний дах.

З позиції створення мікроклімату важливо перед проектуванням визначитися з типом атріуму. Атріум може бути розрахований на збереження тепла, на відведення тепла або на чергування цих функцій.

Вирішальним при виборі типу атріуму є кліматичних фактор. Однак в будівлях різної форми і призначення параметри мікроклімату можуть значно відрізнятися. Будинки з глибокими приміщеннями, призначеними для торгівлі або офісів, майже цілий рік страждають від преізбитка тепла, особливо в своїх центральних зонах. Використання атріуму, наприклад, при реконструкції таких будинків, може вирішити цю проблему шляхом влаштування додаткової вентиляції через атріум. При проектуванні атріуму так само важливо знати необхідний рівень комфорту в ньому, найбільш оптимально використовувати атріум як буферний простір з частковим регулюванням клімату. При виборі моделі важливо розуміти, що додаткове кондиціонування завжди дорожче, ніж опалення.

Особистий досвід в роботі з Атріумні простори представлений двома проектами, виконаними в ТОВ «Лабораторія Віртуальної Архітектури» під керівництвом Станіслава Куліша і Вадима Ліпатова.

Перший проект - це інтер'єр бізнес-центру «Романов двір» (рис. 4, 5). В даному випадку хочеться звернути увагу на важливість транспортних комунікацій в атріумах. Тут атріум розвивається від входу по вертикалі вниз і вгору. У ньому зосереджено кілька сходів, пандус і ліфт, провідних в різні функціональні зони центру: кінотеатр, бізнес-центр, фітнес-центр і єдине суспільний простір у вигляді галереї, що простягнувся вздовж всієї будівлі. При переміщенні з рівня на рівень, постійно змінюється експозиція, відкриваються нові обсяги холів і залів. Наявність зенітного ліхтаря в центрі допомагає добре орієнтуватися в настільки різноманітному просторі. При проектуванні атріуму важливо правильно розділити людські потоки, особливо якщо мова йде про більш великих атріумах. Транзитний потік відвідувачів не повинен перетинатися з тими людьми, які використовують атріум як суспільний простір для відпочинку і дозвілля. Даний проект показує всі «плюси» використання матеріалів з високим коефіцієнтом відображення в інтер'єрі - атріум наповнений світлом, а додаткове штучне освітлення лише підкреслює можливі напрямки руху. Уздовж всієї галереї запроектовані «висячі сади», що робить атмосферу більш комфортною та затишною.

Бізнес-центр Романов двір

Другий проект, про який хочеться розповісти, це бізнес-центр «Діагональ-хаус» (рис.8). У центрі будівлі запроектований діагонально спрямований атріум, який і дав назву офісного центру. Атріум по кілька разів на день наповнюється сонячним світлом, що несе собою радість і заряд енергії для всіх працівників центру. Широкий корпус будівлі, максимально зайняв ділянку, забезпечується денним світлом завдяки центральному атріуму. Світло отримують як глибокі офісні приміщення на заході, так і коридор в центрі, що створює на кожному рівні якісні робочі простору. Сама будівля запроектована так, щоб забезпечити сонячним світлом технікум, розташований на сусідній ділянці, для чого його західна частина і покриття атріуму мають ухил в північно-західному напрямку.

Бізнес-центр «Діагональ-хаус», план 9 поверху. Архітектори С.Куліш, В. Ліпатов, Д. Жуков, Н. Черняков, інтер'єр Ю. Голубєва.

Дизайн внутрішнього обсягу атріуму формує цілісну концепцію громадського простору всього комплексу, пов'язуючи його з входом, за допомогою світлових коробів і геометрії інтер'єрних рішень.

Підводячи підсумок, ще раз слід ще раз сказати про те, чому атріумні будівлі заслуговують на нашу увагу.

По-перше, атріумні будівлі в міських історичних центрах здатні вдихнути нове життя в місто, відродити традиційний стиль міського життя. Атріум дає розумний, а головне якісну відповідь на виклики сучасного міста, чому яскравим прикладом може служити район Потсдамер плац в Берліні.

По-третє, застосування атріумів покращує освітленість і повітрообмін в приміщенні, створює більш якісну середовище для життя і роботи, що важливо, як для приватних будинків, так і для великих багатофункціональних центрів.

Будинки з атріумами особливо сприйнятливі до культурних і одночасно технологічним впливам, що дозволяє створити нову архітектуру, новий простір і нове, кращу якість життя. Ще раз хотілося б відзначити, що саме середовище, в якому ми живемо і працюємо, формує людину. Використовуючи нестандартні, але прості, і одночасно, давно відомі планувальні прийоми, архітектор здатний змінити якість життя людини, і при цьому зменшити споживання енергії та інші витрати на експлуатацію будівель.

Текст: Дмитро Жуков, архітектор