Композиція і пропорція в архітектурі «»

Архітектурна композиція - цілісна система архітектурних форм, що відповідає художнім, функціональним і конструктивно-технологічним вимогам. Художнє єдність має бути природною композиції окремих об'єктів і їх комплексів. При архітектурному проектуванні художні засоби обираються з урахуванням призначення будівлі, естетичних закономірностей і психології сприйняття.

Основними компонентами архітектурної композиції будівлі служать його зовнішній обсяг і внутрішній простір. Побудова композиції базується на гармонійному, тобто розмірному єдності зовнішнього об'єму будівлі з простором інтер'єрів і навколишнього середовища, що сприяє створенню художнього завершеного цілого.
Єдність зовнішнього обсягу і внутрішнього простору будівель дотримуються, якщо архітектурна композиція забезпечує відповідність розмірів і форм фасадів та інтер'єрів.

При розробці композиції зовнішніх обсягів і інтер'єрів будівлі активно використовуються такі засоби гармонізація архітектурних форм, як симетрія і асиметрія, контраст і нюанс, метр і ритм, масштаб і масштабність.

Симетрія - однакове розташування рівних частин композиції щодо осі або площини, що проходить через її центр, є одним з дієвих засобів організації обсягів і простору, так як має психофізіологічну базу в симетричності органів сприйняття. Побудова симетричною об'ємно-просторової форми в архітектурі сприяє також застосування ряду конструкцій, статична робота яких будуються за законами симетрії (склепіння, куполи та ін.)
Симетрія використовується в побудові композицій окремих споруд і цілих ансамблів, сприяючи підкресленому виявлення головної споруди ансамблю.

Використання симетрії можливо не завжди, а тільки у випадках, коли цей прийом не входить в протиріччя з функціональним рішенням будівлі. У великих будівлях зі складною функціональною схемою симетрична побудова композиції важко здійсненне. У цих випадках найчастіше використовують асиметричні композиції. Класичним прикладом симетричній композиції є Парфенон - храм богині Афіни на Афінському акрополі, а розташований там же храм Ерехтейон, присвяченій двом божествам - Афіні і Посейдону, є настільки ж досконалим прикладом асиметричною композиції (див. Рис.1.6.) В сучасній архітектурі асиметричні композиції частіше застосовуються в проектах будівель, що поєднують різнорідні функціональні елементи - невеликі робочі приміщення з великими залами.

Пропорції - закономірні співвідношення геометричних розмірів будівлі (довжини, ширини, висоти), його окремих елементів (прийомів, простінків і ін.) - мають істотне значення в побудові архітектурної композиції. Функціонально зумовлені розміри приміщень і будівлі гармонізується приведенням їх до пропорційних співвідношень.

Поширена гармонізація пропорцій форми за методом геометричної подоби її частин. Подоба найбільш поширених прямокутних форм забезпечується при паралельності або перпен-дікулярності діагоналей, які складають форму елементарних прямокутників.

Розробка пропорційних співвідношень досягла досконалості в архітектурі античної Греції при додаванні системи ордерів - художнім втіленні стійко-балкових несучих конструкцій. Ордерна система чітка розділяла всі частини ордерів на їхню конструктивної функції і художній обробці. Композиційне єдність ордера визначалося пропорціональністю його елементів єдиної величиною - модулю. Модуль приймається рівним радіусу колони в її підставі.
Найбільш поширена пропорційна система «золотого перетину», заснована на розподілі відрізка в середньому крайньому відношенні, чисельне вираження якого приблизно дорівнює 1: 0,618 (ріс.1.34)

Малюнок 1.34 Ірраціональні співвідношення і подобу геометрііческіх фігур: а - відносини сторони і діагоналі квадрата; б - ділення відрізка в середньому і крайньому відношенні; в - ряд «золотого перетину»; г - подобу прямокутників; д - взаємозв'язок подібних прямокутників на основі арифметичної прогресії; е - те саме, не на основі геометричної прогресії.

Властивостями архітектурної композиції є її масштабність і масштаб. Під масштабністю розуміється взаємозв'язок членувань архітек-турного форми з габаритами людини як основним мірилом її величини, а також з елементами міської забудови і ландшафту. Найбільш дієвими засобами виявлення масштабності споруди є елементи і деталі, співмірні людині (ступінь, вікно) (ріс.1.34а).

При підготовці архітекторів і будівельників в основному користувалися перекладної літературою класиків архітектури: Вітрувія «Про пропорції ордерів з фігурами»; Полладіо «Про міркуванні ордерів» та ін. Тільки в 1792 р. з'являється узагальнюючий працю Харківського архітектора Івана Лема.

Розглянемо геометричне відображення пропорції. Розділимо відрізок АВ на дві частини так, щоб велика з частин була середнім пропорційним між меншою його частини і всім відрізком. Умови завдання дають пропорцію; звідки. Позитивний корінь цього рівняння.

Тому відносини в пропорції рівні. Такий поділ (точкою с) називається золотом розподілом. Корінь наведеного відносини - це межа послідовності Фібоначчі, що показує, що з ростом номерів ряду ставлення сусідніх чисел Фібоначчі наближається.

Золоте значення лежить в основі композиційних рішень багатьох творів мистецтва: живопису, скульптури, музики, архітектури.

Вся давньогрецька культура розвивалася під законом золотий пропорції. Греки перші встановили: пропорції ставного людського тіла підкоряються її законам, що особливо добре видно на прикладі античних статуй (Аполлон Бельведерський, Венера Мілоська). Фірігійскіе гробниці і античний Парфеном, театр Діоніса в Афінах - всі вони сповнені гармонії золотий пропорції.

Співвідношення між катетами і гіпотенузою прямокутного трикутного було відомо задовго до Піфагора. Ще в Давньому Єгипті трикутник зі сторонами 3, 4, 5 використовувався при розмітці прямокутних земельних ділянок після щорічного знищення кордонів між ними розлився Нілом (рис. 1.35, б). Піфагору належить геометричне доказ теореми, яка спочатку формулювалася так: квадрат побудований на гіпотенузі прямокутного трикутника, рівновеликий сумі квадратів, побудованих на катетах цього трикутника (рис. 1.35, а). Обігравши креслення, що відноситься до даної теоремі, школярі співали частівки: «Піфагорови штани на всі сторони рівні».

Використовуючи особливості геометричного трикутника Антуан Паран (1666 - 1716) вирішив одну класичну задачу: як треба обпиляти кругла колода, щоб отримати балку прямокутного перетину з найбільшим моментом опору? Вироблено має бути максимальним (рис. 1.35, в). Для цього потрібна розділити діаметр колоди на три рівні частини опустити схили, як показано, до перетину з колом і з'єднати між собою точки, що лежать на перетині кола з діаметром і схилами.

Малюнок 1.35 Властивості геометричного трикутника: а - доказ теореми Піфагора; б - єгипетський трикутник; в - отримання прямокутного бруса найбільшого опору.

Небезпека, що виникає через більшу распора, добре розуміли архітектори всіх часів. Для того щоб погасить дію распора, застосовували різні способи - товщають опори мостів, стіни робили масивними або підпирали контрфорсами і аркбутанами. Існували емпіричні правила розрахунку товщини опор, здатні сприйняти розпір арки. При проектуванні мостів арочної конструкції рекомендувалося дотримуватися наступних положень (ріс.1.36, а)

• товщина пілона d не повинна бути менше 1/4 висоти мосту h,
• проліт арки l повинен бути не більше шестиразовій і не менше чотирикратної товщини пілона,
• висота каменів s. з яких викладається арка, повинна бути не менше 1/10 її прольоту.

Товщина арочної опори визначалася також за допомогою вписаною равносторонней трапеції (рис. 1.36, б): сторона CD продовжується на рівний відрізок DE, горизонтальна проекція якого і дає необхідну товщину опорного стовпа.

У готичних соборах високі стіни, як правило, на розраховані на сприйняття розпору від зводу, для цього споруджувалися аркбутани за межами внутрішнього обсягу собору. Причому арочний Аркбутан не тільки надає распорное зусилля на фундаменти, а й власним розпором створює протитиск розпору.
Сусідні однакові арки, поставлені в один ряд утворюють аркаду, не вимагають масивних опор, так як розпір однієї арки гаситься розпором сусідній, їх рівнодіюча вертикальна, тому що підтримує їх колона відчуває центральний стиск. Однак крайня в ряду арка повинна спиратися на масивну опору.

Малюнок 1.36 Геометричні методи призначення розміри опори

Ряди арок, що йдуть в двох взаємно перпендикулярних напрямках, можуть спиратися на колони круглого або квадратного перетину, що мають однакову жорсткість в двох напрямках. Якщо ж прольоти арок в цих напрямах різні, то перетину колони надають форму прямокутника.
Розпір, однак, можна «зняти» зі стін і колон і передати на саму арку, з'єднавши опорні перерізи стрижнем або тросом - затягуванням, який буде сприймати распорное зусилля.