Комбинаторика свойств морфотипов

ВВЕДЕНИЕ

 

Архитектурная комбинаторика давно привлекает внимание специалистов, и этот устойчивый интерес поддерживается не только любопытством или модой (она преходяща). Есть причины и более существенные. Сама архитектурная форма и еще больше процесс ее создания постоянно заставляют соприкасаться с этим феноменом. Практически весь проектный процесс представляет собой непрерывный поток комбинаторных операций.

Учитывая, что данное понятие еще не имеют устоявшегося толкования либо допускают существенные смысловые различия, уточним их содержание. Для начала возьмем определение ключевых слов по словарю:

— Комбинаторика (в словарном значении) — это отдел математики, изучающий вопрос о числе возможных способов распределения данных предметов в определенном порядке (перестановки, размещения, сочетания).

— Комбинация — 1) сочетание; 2) каждое из возможных соединений данных предметов в определенном порядке

— Комбинировать — соединять, сочетать, придумывать и проводить комбинации.

Обратим внимание на то, что понятие «комбинировать» включает, помимо прочего, еще и «придумывание» т.е. мыслительные процессы. Это обстоятельство принимается в качестве основы предлагаемых уточнений в понятийном аппарате:

— Комбинация — 1) сочетание; 2) каждое из возможных соединений данных идей, образов, значений, а также материальных элементов и физических свойств архитектурной формы.

— Комбинаторика, в нашем случае, это:

1) Раздел архитектурной теории, изучающий вопросы формообразования на основе различных комбинаций; 2) Метод формообразования на основе различных комбинаций.

В дальнейшем понятие «комбинаторика» будет употребляться главным образом во втором своем значении.

— Концептуальная комбинаторика — подбор различных концепций, идей, принципов для решения поставленных задач, образование из них любых возможных комбинаций, замена одних идей, принципов, схем и т.п. другими, корректирование, трансформация проектных идей.

— Формальная комбинаторика — интерпретация идеи, принципа, образа, схемы в комбинациях материальных элементов формы и их качеств, опредмечивание идеи с помощью комбинаций элементов и качеств.

Архитектурная комбинаторика — 1) Объединяет в себе концептуальную и формальную комбинаторику, 2) Раздел теории архитектуры.

После этих предварительных соображений обратимся к предмету исследования.

 

КОМБИНАТОРИКА И ФОРМООБРАЗОВАНИЕ

 

Сочетания морфотипов

Мы начали обзор комбинаторики с изменений отдельных морфотипов, взятых как часть. Возвращаясь теперь к тому целому, необходимо заметить, что в нем содержится чаще всего несколько морфотипов, связанных определенными соотношениями и архитектурной идеей. Подбор и сопряжение разных морфотипов в одно целое,согласно выбранному замыслу, составляет следующий вид комбинаторики.

История архитектуры показывает, что в течение столетий существовали устойчивые сочетания морфотипов, сохранявшиеся несмотря на смену стилей и архитектурных идеалов. Например, сочетание фронтона (щипца), портала, арки можно обнаружить в различных вариациях в постройках от времен древнего Рима до наших дней (рис. 8). В каждую архитектурную эпоху к нему добавлялись другие морфотипы, но в целом их набор относительно невелик: сюда можно отнести фронтон (или щипец),башню, двор, портик, стену с трехъярусным делением, купол, арку, архитектурные профили.

В XX столетии начинается процесс обновления этого, казалось бы, незыблемого, арсенала морфотипов. В числе других появились и прочно утвердились на архитектурной сцене сплошь остекленный объем, доведенный до некоего абсолюта в работах Мисван дер Роэ, жилая блок-секция в крупнопанельном исполнении (опыт СССР); «свободный план», заявленный впервые все тем же Мисван дер Роэ; так называемая строчная застройка в жилых массивах; объем, поднятый на опоры, и горизонтальное окно, включенные Ле Корбюзье в число пяти принципов современной архитектуры. В этот ряд можно включить предложенный впервые К. Мельниковым диагональный ход, рассекающий внутреннее пространство и объем. Так же как и их исторические предшественники, новые морфотипы по воле архитекторов вступают в самые разные сочетания. Всем известное, например, здание Центра массовых коммуникаций, построенное К. Танге в 1962—1967 гг., содержит в себе сочетание, разумеется, переработанных и измененных, формообразующих элементов, восходящих с одной стороны к проекту небоскреба Э. Лисицкого (горизонтальный объем, переброшенный в виде моста между двумя вертикальными объемами), а с другой стороны — к зданию клуба им. Зуева, спроектированного И.А. Голосовым (имеется в виду пересечение круглого вертикального объема с прямоугольным горизонтальным) (рис. 9). Д. Стирлинг, перефразируя идеи Ле Корбюзье и Мисван дер Роэ, соединяет в здании колледжа (Оксфорд, 1971г.) два упомянутых морфотипа — сплошь остекленную стену и объем на свободных опорах. Как минимум из трех известных морфотипов (горизонтальное окно, объем на свободных опорах, пересечение круглого и прямоугольного объема) складывается архитектура жилого комплекса в Милане, построенного А. Росси (1974 г.).

Однако стремление отказаться полностью от старого словаря архитектурных форм и заменить его новым оказалось иллюзорным. Старые морфотипы в последние 10-15 лет вновь оказались востребованными и интегрировались в современную комбинаторику архитектурных форм.

Сочетание разных морфотипов может породить кентавра, а может дать гармонию взаимодополняющих форм. В работах мастеров уровень механического соединения преодолевается подчинением морфотипов общей композиционной идее (теме), геометрическим, функциональным, конструктивным и т.п. согласованием, пропорционированием, масштабированием, выделением главного и второстепенного и др. средствами. Это все можно установить, анализируя готовый результат. И все же механизм согласования морфотипов не поддается полной расшифровке. Он всегда индивидуален, зависит от выбора и мастерства автора. Возьмем для примера здание федерального резервного банка в Миниаполисе, построенное архитектором Г. Биркертсом в 1972 г. (рис. 10). Рассматривая его, можно установить следующее:

Морфотипы: использованы три основных морфотипа — здание на свободных опорах (Ле Корбюзье, здание ЦСУ в Москве), остекленная стена (Мисван дер Роэ) и арка (исторический морфотип).

Изменения:

все три морфотипа заметно изменены относительно своих предшественников, в том числе: опоры оставлены только в торцах здания; остекленная плоскость взята в «раму» глухой стены и разделена на две отличающиеся друг от друга части; арка неконструктивна, декоративна, служит средством деления остекленной поверхности на зоны с разной «фактурой», выполняет роль границы между этими зонами и является всего лишь линией.

Идея: в композиции фасада развита тема «картины», рамой которой служит обрамление из глухих стен; поле самой «картины» состоит из трех частей — остекленная поверхность, отражающая небо и окружающие здания, но расчлененная ребрами, затем та же поверхность, работающая как чистое зеркало, и, наконец, просвет в 1-м этаже, в котором виден фрагмент живой природы и городского окружения. Таким образом, прочитывается определенный сценарий, согласно которому природа и окружение в достаточно активной степени включаются в «картину».

Принципы согласования морфотипов:

к ним можно отнести симметрию, вписанность арки в прямоугольную плоскость, количественное соотношение «фактур» в «картине» (выбрано близкое к равенству по площади).

Новизна:изобретением можно считать сам сценарий, подбор морфотипов, характер их изменений, определение роли арки как границы между «фактурами», а не как конструктивного элемента, перенос и архитектурное освоение совсем не архитектурного морфотипа — качелей с провисающей веревкой, который дан лишь намеком, как внешнее явление, без тектонического содержания.

Отметив все это, мы не можем однако уйти от целого ряда возникающих вопросов. Почему, например, взята арка? Допустим, для контраста прямого и криволинейного, но тогда возникает вопрос о необходимости самого контраста. Если по сценарию следовало делить остекленную поверхность на две части, то вместо арки можно было бы использовать другие варианты (рис. 10). Почему площадь зон, разделенных аркой, примерно равна? Ведь прогиб арки мог быть каким угодно, меняя это соотношение в пользу любой из двух «фактур».

Вывод отсюда очевиден. Идея не ведет однозначно к использованию арки. В данной композиции арка — элемент произвольный. Ее могло не быть вовсе — вообще остекленная поверхность могла остаться неразделенной на две части. Правда, тогда «картина» стала бы беднее. Три фактуры лучше, чем две, и лучше, чем 7 или 10. Сработало чувство меры.

Однако дело здесь далеко не в арке. Вся исходная идея (сценарий), дай ее 10, 100 архитекторам, получила бы столько же воплощений в конкретной форме. Одним словом, весь морфологический «слой» суть производное от индивидуального прочтения сценария.

Необъяснимым остается и проявление самой идеи. Не исключено, что автора данного сооружения волновали совсем иные идеи и образы, что он пытался вызвать у зрителя другие ассоциации и мысли. Мы пока не владеем кодом, открывающим путь в ту область художественного (архитектурного) сознания, откуда выходят на свет идеи и формы их воплощения.

Нам остается зафиксировать только некоторые зримые результаты работы этого сознания. Таковыми, в частности, являются и сочетания морфотипов.

Самые выдающиеся результаты достигаются, как показывает история, в период зрелости архитектурного стиля, когда не только устанавливается типичный для каждого стиля набор морфотипов, но и доводятся до совершенства их собственные качества и гармония сочетаний в общей композиции фасада, плана или объема.

Угасание стиля обычно сопровождается утратой такой гармонии. Именно в это время появляются архитектурные «кентавры». Их немало было, например, на рубеже XIX — XX вв. Нечто похожее оставила нам и недавняя волна постмодернизма.

ВВЕДЕНИЕ

 

Архитектурная комбинаторика давно привлекает внимание специалистов, и этот устойчивый интерес поддерживается не только любопытством или модой (она преходяща). Есть причины и более существенные. Сама архитектурная форма и еще больше процесс ее создания постоянно заставляют соприкасаться с этим феноменом. Практически весь проектный процесс представляет собой непрерывный поток комбинаторных операций.

Учитывая, что данное понятие еще не имеют устоявшегося толкования либо допускают существенные смысловые различия, уточним их содержание. Для начала возьмем определение ключевых слов по словарю:

— Комбинаторика (в словарном значении) — это отдел математики, изучающий вопрос о числе возможных способов распределения данных предметов в определенном порядке (перестановки, размещения, сочетания).

— Комбинация — 1) сочетание; 2) каждое из возможных соединений данных предметов в определенном порядке

— Комбинировать — соединять, сочетать, придумывать и проводить комбинации.

Обратим внимание на то, что понятие «комбинировать» включает, помимо прочего, еще и «придумывание» т.е. мыслительные процессы. Это обстоятельство принимается в качестве основы предлагаемых уточнений в понятийном аппарате:

— Комбинация — 1) сочетание; 2) каждое из возможных соединений данных идей, образов, значений, а также материальных элементов и физических свойств архитектурной формы.

— Комбинаторика, в нашем случае, это:

1) Раздел архитектурной теории, изучающий вопросы формообразования на основе различных комбинаций; 2) Метод формообразования на основе различных комбинаций.

В дальнейшем понятие «комбинаторика» будет употребляться главным образом во втором своем значении.

— Концептуальная комбинаторика — подбор различных концепций, идей, принципов для решения поставленных задач, образование из них любых возможных комбинаций, замена одних идей, принципов, схем и т.п. другими, корректирование, трансформация проектных идей.

— Формальная комбинаторика — интерпретация идеи, принципа, образа, схемы в комбинациях материальных элементов формы и их качеств, опредмечивание идеи с помощью комбинаций элементов и качеств.

Архитектурная комбинаторика — 1) Объединяет в себе концептуальную и формальную комбинаторику, 2) Раздел теории архитектуры.

После этих предварительных соображений обратимся к предмету исследования.

 

КОМБИНАТОРИКА И ФОРМООБРАЗОВАНИЕ

 

Комбинаторика свойств морфотипов

Архитектурную комбинаторику легко обнаружить, если сравнивать повторяющиеся устойчивые формы, которые можно отнести, пользуясь современной терминологией, к категории морфотипов.Морфотипы – это архитектурные элементы, которые сложились за все время существования человека. Сами морфотипы чрезвычайно разнообразны. Некоторые из них существуют на протяжении столетий, видоизменяясь в рамках того или иного стиля. Другие встречаются в архитектуре лишь отдельных периодов или в произведениях одного мастера. Различия между морфотипами можно провести и по области их распространения. Некоторые из них характерны для формирования планировочной структуры города, другие широко применяются в планах отдельных зданий и комплексов, третьи составляют основу композиции фасадов, четвертые определяют пластику деталей и т.д. Есть и такие, которые в силу своей универсальности проникают во многие сферы формообразования.

Возьмем для иллюстрации несколько примеров.

Планировочный узел с расходящимися от него улицами.

Он хорошо знаком из истории градостроительства. Это знаменитые трехлучия в планах Рима, Петербурга и Версаля, Интерпретации данного морфотипа определяют структуру плана городов Твери (центральная часть), Богородицка. Воскресенска. С увеличением числа лучей такой узел приобретает звездообразную структуру (рис. 1).

Суть комбинаторных изменений здесь видна даже при беглом сравнении представленных примеров:

- меняется число лучей (улиц), исходящих из планировочного узла;

- узел бывает тупиковым (Петербург, Богородицк, Кострома) и транзитным (пл. Звезды.Тверь, Вашингтон);

- меняется угол расхождения лучей;

- видоизменяется форма площади, от которой расходятся улицы;

- варьируются размеры лучей (длина, ширина);

- меняется роль данного угла в плане города (символ игра города, рядовое положение в сетке улиц и т.д.);

Трансформации другого рода, но не менее многочисленные, можно наблюдать на примере с двором, включен в композицию плана здания (рис. 2). Здесь изменяются:

— размеры и пропорции;

— конфигурация в плане;

— характер обстройки;

— число дворов;

— сочетание их типов;

— линия разреза;

— роль двора (парадный, интимный, открытый в природу, световой и т.д.).

Портал (рис. 4, 5). Хотя это уже деталь фасада, но комбинаторному богатству он не уступает предыдущим случаям. В число основных изменяемых характеристик здесь входят:

— размеры (ширина, высота) и пропорции всего портала;

— размеры и пропорции входного проема;

— конфигурация завершающей части проема (тип арки, прямая балка и т.д.);

— горизонтальные и вертикальные членения всего портала;

— характер завершающей части портала;

— стилистические признаки;

— материал и конструкция;

— архитектурные детали;

— знаковое содержание (вход в храм, во дворец, в жилой дом, для массовой публики, реклама и т.д.).

Тот же феномен наблюдается в еще более мелких деталях. В этом отношении показательны архитектурные профили, в которых тоже меняются свойственные им признаки (рис. 6, 7).

Даже этот, чрезвычайно ограниченный, перечень комбинаторных превращений морфотипов позволяет сделатьнесколько предварительных обобщений. В частности, примечательна устойчивость базовых (или, если можно так сказать, генетических) признаков морфотипа, несмотря на очень большой диапазон и глубину его преобразований.

Далее следует отметить, что комбинаторика осуществляется по многим направлениям и не сводится к простым перестановкам элементов и их сочетаниям. Это нечто большее, чем геометрическая игра с формой.

Нетрудно заметить, что наряду с некоторыми общими для всех морфотипов трансформациями (например, связанных с геометрическими параметрами) каждый из них имеет и свои специфические проявления комбинаторики. Скажем, изменяемость планировочного узла связана с застройкой улиц и формой городских площадей, а для фасада характерны конструктивные изменения. Анализ вариантов любого морфотипа неизбежно приводит к вопросу о закономерности комбинаторики. Существуют ли они, а если и да, то в чем они заключаются? Можно ли на их основе выстроить некую комбинаторную грамматику, алгоритмировать сам процесс получения нового варианта? Это основной вопрос. К сожалению, существующие исследования не дают на него исчерпывающего ответа, как, впрочем, и на многие другие вопросы, связанные с феноменом архитектурной комбинаторики, хотя попыток было немало.

Сочетания морфотипов

Мы начали обзор комбинаторики с изменений отдельных морфотипов, взятых как часть. Возвращаясь теперь к тому целому, необходимо заметить, что в нем содержится чаще всего несколько морфотипов, связанных определенными соотношениями и архитектурной идеей. Подбор и сопряжение разных морфотипов в одно целое,согласно выбранному замыслу, составляет следующий вид комбинаторики.

История архитектуры показывает, что в течение столетий существовали устойчивые сочетания морфотипов, сохранявшиеся несмотря на смену стилей и архитектурных идеалов. Например, сочетание фронтона (щипца), портала, арки можно обнаружить в различных вариациях в постройках от времен древнего Рима до наших дней (рис. 8). В каждую архитектурную эпоху к нему добавлялись другие морфотипы, но в целом их набор относительно невелик: сюда можно отнести фронтон (или щипец),башню, двор, портик, стену с трехъярусным делением, купол, арку, архитектурные профили.

В XX столетии начинается процесс обновления этого, казалось бы, незыблемого, арсенала морфотипов. В числе других появились и прочно утвердились на архитектурной сцене сплошь остекленный объем, доведенный до некоего абсолюта в работах Мисван дер Роэ, жилая блок-секция в крупнопанельном исполнении (опыт СССР); «свободный план», заявленный впервые все тем же Мисван дер Роэ; так называемая строчная застройка в жилых массивах; объем, поднятый на опоры, и горизонтальное окно, включенные Ле Корбюзье в число пяти принципов современной архитектуры. В этот ряд можно включить предложенный впервые К. Мельниковым диагональный ход, рассекающий внутреннее пространство и объем. Так же как и их исторические предшественники, новые морфотипы по воле архитекторов вступают в самые разные сочетания. Всем известное, например, здание Центра массовых коммуникаций, построенное К. Танге в 1962—1967 гг., содержит в себе сочетание, разумеется, переработанных и измененных, формообразующих элементов, восходящих с одной стороны к проекту небоскреба Э. Лисицкого (горизонтальный объем, переброшенный в виде моста между двумя вертикальными объемами), а с другой стороны — к зданию клуба им. Зуева, спроектированного И.А. Голосовым (имеется в виду пересечение круглого вертикального объема с прямоугольным горизонтальным) (рис. 9). Д. Стирлинг, перефразируя идеи Ле Корбюзье и Мисван дер Роэ, соединяет в здании колледжа (Оксфорд, 1971г.) два упомянутых морфотипа — сплошь остекленную стену и объем на свободных опорах. Как минимум из трех известных морфотипов (горизонтальное окно, объем на свободных опорах, пересечение круглого и прямоугольного объема) складывается архитектура жилого комплекса в Милане, построенного А. Росси (1974 г.).

Однако стремление отказаться полностью от старого словаря архитектурных форм и заменить его новым оказалось иллюзорным. Старые морфотипы в последние 10-15 лет вновь оказались востребованными и интегрировались в современную комбинаторику архитектурных форм.

Сочетание разных морфотипов может породить кентавра, а может дать гармонию взаимодополняющих форм. В работах мастеров уровень механического соединения преодолевается подчинением морфотипов общей композиционной идее (теме), геометрическим, функциональным, конструктивным и т.п. согласованием, пропорционированием, масштабированием, выделением главного и второстепенного и др. средствами. Это все можно установить, анализируя готовый результат. И все же механизм согласования морфотипов не поддается полной расшифровке. Он всегда индивидуален, зависит от выбора и мастерства автора. Возьмем для примера здание федерального резервного банка в Миниаполисе, построенное архитектором Г. Биркертсом в 1972 г. (рис. 10). Рассматривая его, можно установить следующее:

Морфотипы: использованы три основных морфотипа — здание на свободных опорах (Ле Корбюзье, здание ЦСУ в Москве), остекленная стена (Мисван дер Роэ) и арка (исторический морфотип).

Изменения:

все три морфотипа заметно изменены относительно своих предшественников, в том числе: опоры оставлены только в торцах здания; остекленная плоскость взята в «раму» глухой стены и разделена на две отличающиеся друг от друга части; арка неконструктивна, декоративна, служит средством деления остекленной поверхности на зоны с разной «фактурой», выполняет роль границы между этими зонами и является всего лишь линией.

Идея: в композиции фасада развита тема «картины», рамой которой служит обрамление из глухих стен; поле самой «картины» состоит из трех частей — остекленная поверхность, отражающая небо и окружающие здания, но расчлененная ребрами, затем та же поверхность, работающая как чистое зеркало, и, наконец, просвет в 1-м этаже, в котором виден фрагмент живой природы и городского окружения. Таким образом, прочитывается определенный сценарий, согласно которому природа и окружение в достаточно активной степени включаются в «картину».

Принципы согласования морфотипов:

к ним можно отнести симметрию, вписанность арки в прямоугольную плоскость, количественное соотношение «фактур» в «картине» (выбрано близкое к равенству по площади).

Новизна:изобретением можно считать сам сценарий, подбор морфотипов, характер их изменений, определение роли арки как границы между «фактурами», а не как конструктивного элемента, перенос и архитектурное освоение совсем не архитектурного морфотипа — качелей с провисающей веревкой, который дан лишь намеком, как внешнее явление, без тектонического содержания.

Отметив все это, мы не можем однако уйти от целого ряда возникающих вопросов. Почему, например, взята арка? Допустим, для контраста прямого и криволинейного, но тогда возникает вопрос о необходимости самого контраста. Если по сценарию следовало делить остекленную поверхность на две части, то вместо арки можно было бы использовать другие варианты (рис. 10). Почему площадь зон, разделенных аркой, примерно равна? Ведь прогиб арки мог быть каким угодно, меняя это соотношение в пользу любой из двух «фактур».

Вывод отсюда очевиден. Идея не ведет однозначно к использованию арки. В данной композиции арка — элемент произвольный. Ее могло не быть вовсе — вообще остекленная поверхность могла остаться неразделенной на две части. Правда, тогда «картина» стала бы беднее. Три фактуры лучше, чем две, и лучше, чем 7 или 10. Сработало чувство меры.

Однако дело здесь далеко не в арке. Вся исходная идея (сценарий), дай ее 10, 100 архитекторам, получила бы столько же воплощений в конкретной форме. Одним словом, весь морфологический «слой» суть производное от индивидуального прочтения сценария.

Необъяснимым остается и проявление самой идеи. Не исключено, что автора данного сооружения волновали совсем иные идеи и образы, что он пытался вызвать у зрителя другие ассоциации и мысли. Мы пока не владеем кодом, открывающим путь в ту область художественного (архитектурного) сознания, откуда выходят на свет идеи и формы их воплощения.

Нам остается зафиксировать только некоторые зримые результаты работы этого сознания. Таковыми, в частности, являются и сочетания морфотипов.

Самые выдающиеся результаты достигаются, как показывает история, в период зрелости архитектурного стиля, когда не только устанавливается типичный для каждого стиля набор морфотипов, но и доводятся до совершенства их собственные качества и гармония сочетаний в общей композиции фасада, плана или объема.

Угасание стиля обычно сопровождается утратой такой гармонии. Именно в это время появляются архитектурные «кентавры». Их немало было, например, на рубеже XIX — XX вв. Нечто похожее оставила нам и недавняя волна постмодернизма.