Принципы формообразования атриумных высотных зданий

В статье рассматриваются основные формообразующие приемы архитектуры высотных атриумов на примере зарубежных зданий, вошедших в классику мировой архитектуры XX-XXI века. Предлагается их обзор и основные выводы, на основании которых могут быть проведены научные исследования в этой области применительно к российскому высотному строительству.

Ключевые слова: архитектура и типология высотных атриумов, объемно-пространственное решение высотных общественных зданий.

Идея использования атриумов в объемно-пространственном решении высотного здания была впервые разработана и осуществлена Джоном Портманом при строительстве его знаменитого «Peachtree Plaza» в Атланте, США, в 1976 году.

Основные принципы инновационного проекта Портмана получили распространение во всех городах США и Европы при строительстве высотных зданий общественных центров и отелей.

Дальнейшим шагом в развитие высотных атриумных зданий явилось строительство во Франкфурте в 1995 г. здания Commerzbank английским архитектором Норманном Фостером. Здание стало первым зеленым небоскребом в Европе. В последние десятилетия атриум стал применяться практически во всех типах высотных сооружений, жилых домах, гостиницах, административных и офисных зданиях.

Атриумные пространства функционально организуют высотное здание, придают ему более масштабный характер восприятия, как в городской среде, так и в интерьере, организовывают движение людей, а также при необходимости являются частью системы городских коммуникаций. Атриумы создают в здании «чувство свободного пространства и света», они являются идеальным местом встреч, отдыха, устройства предприятий обслуживания, выставочных пространств, таким образом, придают зданию дополнительные функциональные качества.

На современном этапе главным фактором, придающим наибольшую актуальность идее атриума, становится его возможность аккумулировать солнечную энергию, удерживать тепло внутри сооружения, обеспечивать внутренние пространства естественным светом, естественной вентиляцией, способствовать, таким образом, значительному увеличению энергоэффективности и экономичности здания. С точки зрения формообразования, основной особенностью атриумов является увеличение глубины корпуса, сокращение расстояния до окон путем освещения изнутри здания.

В принципах формообразования атриумных зданий основную роль играет организация освещения. Так, главным отличием атриумных офисных зданий является то, что падающий с неба свет оказывается несколько раз отраженным, до того как он попадает на рабочие поверхности, освещаемые локальным светом.

В жилых зданиях принципы проектирования и формообразования в большей степени сводятся к приданию пространству того или иного образного характера, созданию необходимой атмосферы в интерьере, предъявляется меньше требований к условиям освещения. Но сегодня стало возможным регулировать микроклимат в зданиях, что также должно влиять на выбор принципа остекления.

Рассмотрим некоторые примеры атриумных высотных зданий. Простой одностенный тип атриума нашел воплощение в работе знаменитой австрийской архитектурной фирмы «Coop Himmelblau», построившей в 1998 г. высотное 60-метровое «ZEG-Tower» – жилое здание в Вене. Архитекторы использовали стеклянный «климатический фасад» – атриум как элемент, фактически объединяющий два основных вертикальных объема здания, поставленных один на другой. Форма наклонной стеклянной стены рассчитана в соответствии с розой ветров и падения солнечных лучей (рис.1, 2).

Рис.1. Жилое здание “ZEG-Tower”. Общий вид      Рис.2. “ZEG-Tower”. Атриум

Прием двухстороннего атриума применен в высотном 36-этажном комплексе «Penzoil Place», штат Техас, построенном в 1976 г. по проекту архитекторов Джонсона и Берджи. Здесь нижние этажи двух высотных башен объединены между собой атриумом с наклонной остекленной кровлей. Здания стоят рядом друг с другом под углом 45º. Атриум служит входным вестибюлем, объединяющим эти два здания. Углубленный до уровня подземных коммуникаций, он придает объемно-пространственной композиции особое разнообразие (рис.3, 4).

Рис.3. Комплекс “Penzoil Place”. Общий вид    Рис.4. Комплекс “Penzoil Place». Атриум

В соответствии с принципом трехстороннего атриума спроектирован знаменитый, построенный в 1999 г. в Дубаи, отель «Burj Al Arab», который является самым высоким зданием мембранной структуры. В нем имеется атриум высотой 180 м. Он объединяет два объема жилых крыла отеля и зону коммуникации – лифтовых шахт и лестниц (рис.5,6).

Рис.5. Отель «Burj Al Arab». Общий вид.    Рис.6. Отель «Burj Al Arab». Атриум.

Принцип формообразования отеля «Burj Al Arab» можно привести в качестве примера использования ограждающей способности атриума, создающего «буферную зону», снижающую влияние природно-климатических воздействий на здание. Суть «буферного эффекта» состоит в том, что ограждающие здание основные конструкции перестают испытывать климатические нагрузки (ветровые, температурно-влажностные, солнечную радиацию) в полную силу.

Классическим примером атриума с верхним освещением служит отель «Hyatt Rigency» в Атланте, построенный Джоном Портманом в 1967 г. Проект стал первым экспериментом в этой области, изменившим представление об идее атриума в масштабе современной архитектуры. Отель был задуман как совершенно новый антитезис традиционному, строго ограниченному двухкоридорному отелю. Цель проекта состояла в том, чтобы открыть интерьерное пространство, создать возвышающую динамичную среду, которая привлечет иногородних посетителей и местное население в рестораны, бары и кафе отеля. 22-этажная бетонная структура здания фигуративно «взорвана», раздвинута в стороны, в результате чего образовалось центральное пространство для огромного внутреннего двора-атриума. Атриум в «Hyatt Rigency» может служить также и примером встроенного, сквозного атриума, проходящего через весь объем здания (рис.6,7).

Рис.7. Отель «Hyatt Rigency», Атланта. Общий вид.    Рис.8. Отель «Hyatt Rigency», Атланта. Атрум.

К основному линейному типу атриумов принадлежит внутреннее световое коммуникационное пространство в 185-метровом здании Европейского Банка «EZB», который строится в настоящее время во Франкфурте архитекторами бюро «Coop Himmelblau». Здесь тип атриума, по сути, аналогичен знаменитому канадскому «Eaton-Center», построенному в 1979 г. в Торонто архитекторами Бергманом, Хамманом и Зайдлером. Находясь между двумя офисными зданиями, он функционирует как настоящий «вертикальный город», который разделяется коммуникативными уровнями по горизонтали на три части разного размера высотой от 45 до 60 м. Эти соединительные платформы, мосты, рампы и лестницы формируют сеть связей между офисными зданиями аналогично городским коммуникациям (рис.9,10).

Рис.9. Здание Европейского Банка EZB во Франкфурте. Макет. Общий вид.

Рис.10. Здание Европейского Банка EZB во Франкфурте. Атриум.

По размещению в архитектурно-планировочной структуре высотных зданий атриумы можно классифицировать еще и как встроенные, пристроенные и встроено-пристроенные.

Примером атриума, пристроенного к высотному зданию, служит здание «IDS-Center» в Миннеаполисе, которое было построено в 1975 г. по проекту архитекторов Ф.Джонсона, Д.Берджи и Е.Бекера. Это высотное сооружение интересно и тем, что играет значительную роль и в градостроительном образовании городских пространств, являясь частью системы городских коммуникаций. Перекрывая огромное пространство, «Хрустальный двор» этого здания считается одним из лучших общественных пространств города.

Рис.11. «IDS-Center», Миннеаполис.    Рис.12. «IDS-Center», Миннеаполис. Атриум. Общий вид.

Связь высотных зданий с транзитными линями подземного и надземного транспорта с применением атриума – довольно распространенное явление. Через атриум связаны высотное здание Центра штата Иллинойс с надземным транспортом линией метро, здания Королевского банка «RBC», «Eaton-Center» в Торонто.

Встроенно-пристроенный атриум – 182-метровое здание «Hearst Tower», построенное в Нью-Йорке, к которому пристроен 33-метровый атриум, закрывающий опорные конструкции здания и включающий часть пешеходного пространства. Пол атриума поднят над уровнем земли на два этажа, и пешеходы, желающие попасть в пространство атриума, должны подняться на эскалаторах. Огромное пространство окружено 4-этажными стенами с окнами, потолок остеклен и через него попадает естественный свет в атриум.

Решение этого атриумного пространства основано на том, что низкие фасады здания издательства «Hearst», построенного в начале прошлого века в стиле арт-деко остаются нетронутыми. При этом Норманн Фостер как бы «распотрошил» старое здание и заполнил его великолепным атриумом с трехэтажным многоярусным водопадом и угловыми эскалаторами.

Рис.13. «Hearst Tower», Нью-Йорк. Общий вид    Рис.14. «Hearst Tower», Нью-Йорк. Атриум.

Атриумы, расположенные в нижней части многофункционального здания имеют также «Embarcadero Center» в Сан-Франциско, построенный по проекту Джона Портмана в 1989 г., 220-метровый отель «Peachtree Plaza», построенный им же в 1976 г.

Дж. Портмен, благодаря атриумам, создал в Атланте сложную систему общественных пространств, изменив жизнь шести центральных кварталов. Благодаря организации общественных пространств определился успех «Peachtree Center». Была разработана уникальная среда, насыщенная множеством открытых и закрытых переходов и визуально богатых пространств.

Рис.15. «Peachtree Plaza», Атланта. Общий вид.    Рис.16. «Peachtree Plaza», Атланта. Атриум.

Громадный отель «Peachtree Plaza», находится в одном квартале с «Hyatt Rigency» в Атланте на длинной, узкой, разноуровневой площадке земли и таким образом создает разнообразные возможности для дизайна. Для того чтобы рационально решить планировочную задачу, архитекторами было спроектировано базовое основание, перекрытое стеклопрозрачной конструкцией. Из него как бы вырастает стеклянное 73-этажное цилиндрической формы здание гостиницы. Некоторые высотные здания имеют по два атриума. Отель «Marriot Marquis», построенный в 1985 г. по проекту Джона Портмана в Атланте, включает фактически два атриума: первый, нижний, – в пределах подиума, в котором расположены магазины, рестораны, выставка и 400-местный кинотеатр, и 35-этажный главный атриум, который начинается от 13-го этажа лобби.

Рис.17. Отель «Marriot Marquis». Общий вид.    Рис.18. Отель «Marriot Marquis». Атриум.

Частым приемом использования атриума является объединение двух, трех и даже четырех зданий. При устройстве атриума между корпусами их ограждение, как правило, состоит из стекла или других стеклопрозрачных конструкций, связанных с конструкциями прилегающих зданий.

Рис.19. «RBC». Общий вид.

12-этажный атриум «RBC» – Королевского банка Канады – объединяет две треугольные башни конторских помещений. На уровне улицы и выше размещены операционные помещения банков. Помимо надземного пространства атриум освещает и два этажа подземного пространства, в котором организованы рестораны, магазины. Подземное пространство «Королевского банка» помимо пешеходной зоны соединено с линией станции метро, здесь же расположены небольшие магазины розничной торговли, организованы общественные пространства, где имеются стоянки для автомобилей, таким образом, связываются общественный и личный транспорт. Пространство атриума визуально объединяет банковские залы и торговый центр, на уровне которого расположены пруды и зимний сад.

Примером объединения восьми зданий служит комплекс «Sony-Center», построенный архитектором Хельмутом Яном в 2000 г. в Берлине, который состоит из комплекса зданий, сгруппированных вокруг центрального атриума. В комплекс входят здания, предназначенные для офисов, апартаментов, больших кинотеатров и музеев изобразительного искусства.

Рис.20.«Sony-Center», Берлин. Вид на офисное здание.    Рис.21. «Sony-Center», Берлин. Вид на атриум.

Современный атриум можно рассматривать как аналог наружного пространства. Здание, спроектированное британским архитектором Норманном Фостером и его студией «Foster and Partners» (Лондон) и построенное в мае 1997 г., представляет собой радикальный пересмотр всей концепции строительства высотных зданий. В здании «Commerzbank», первом «биоклиматическом небоскребе», где используются главным образом естественное освещение и естественная вентиляция, создан атриум, проходящий от уровня земли до самого верхнего этажа, и из каждого офиса или части здания открывается вид на город. Спирально по всему зданию расположены зимние сады высотой в четыре этажа, призванные улучшать микроклимат и благоприятную рабочую обстановку.

Рис.22. «Commerzbank», Франкфурт. Общий вид.    Рис.23. «Commerzbank», Франкфурт. Атриум.

Атриумные высотные здания с точки зрения формообразования можно классифицировать следующим образом:

— по освещению – одностороннее, двухстороннее, трехстороннее;

— по размещению в архитектурно-планировочной структуре здания – встроенные, пристроенные, встроенно-пристроенные атриумы;

— по объемно-пространственной структуре – расположение атриума нижнее, среднее, высотное, смешанное, по всей высоте здания;

— по градостроительной ситуации – объединяющие надземные и подземные пространства, объединяющие два и более высотных корпуса, расположенные только в надземной части;

— по защите от природно-климатических воздействий – атриумы, создающие «буферную зону», снижающую влияние природно-климатических воздействий на здание.

Композиция атриумного здания имеет ряд особенностей. Они заключаются в специфической организации внутреннего пространства в виде «пространственного колодца», в специфической организации зрительного восприятия – круговом обзоре. Кроме того, развитие пространства не ограничивается конструкциями и стенами. Композиция атриума развивается и за пределами ограждающих конструкций, сохраняя зрительную связь с внешней средой и обеспечивая единство с приграничными пространствами здания.

Библиография

Саксон Р. – “Атриумные здания “ – М.: Стройиздат, 1987.
Tschuppik W-M.O. “Austrian Sky Garden” Tschuppik //“Architectural Week” January, 2002.
Табунщиков Ю.А., Бродач М.М., Шилкин Н.В. “Энергоэффективные здания”. – М.: “АВОК-ПРЕСС, 2003.
The master architect series VI. “John Portamn and Associates” Selected and Current Works. The Images Publishing Group Pty Ltd 2002.
CoopHimmelblau. “Neubau der Europaishen Zentralbank, Frankfurt am Main” – Project concept http://www.ecb.int/ecb/premises/pdf/concept_ECB_CHBL_de_070220.pdf
“Foster and Parters” – teNeues Publishing Group 2002 LOFT Publication.
МГСН 4.19-2005 “Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий – комплексов в городе Москве”. ЦНИИЭП жилища.

Источники иллюстраций
Рис.1,2 – Жилое здание “ZEG-Tower”

http://www.architectureweek.com/cgi-bin/supporting_architectureweek.cgi?dir=2002/0130&article=environment_1-2.html&image=11703_image_5.jpg

Рис.3, 4 – Комплекс “Penzoil Place”. г. Хьюстон.

http://www.trekearth.com/gallery/North_America/United_States/

South/Texas/Houston/photo748485.htm

Рис. 5, 6 – Отель “Burj Al Arab” г. Дубай.

http://www.pbase.com/pipou/dubai

Рис. 7, 8 – Отель “Hyatt Rigency”, Атланта.

http://www.flickr.com/photos/disneymike

Рис. 9, 10 – Здание Европейского Центрального Банка.

http://www.coop-himmelblau.at/_website/index_frames.php

Рис.11, 12 – Многофункциональный комплекс “IDS-Center” в Миннеаполисе.

http://www.flickr.com/search/?s=int&q=IDS+Center+Minneapolis&m=text

Рис. 13, 14 – Здание издательства “Hearst”

http://www.e-architect.co.uk/new%20york/hearst_tower_new_york.htm

Рис. 15, 16 – Отель “Peachtree Plaza” в г.Атланта.

http://www.flickr.com/search/?q=Peachtree+Plaza+Atlanta&s=int&page=2

Рис. 17,18 – Отель «Marriot Marquis».

http://www.flickr.com/search/?

q=Marriott+Marquis+hotel+Atlanta&s=int&page=7

Рис. 19 – RBC –Королевский Банк Канады.

http://www.flickr.com/search/?q=RBC+Toronto&s=int&page=3

Рис. 20, 21 – Sony-Center. Потцдамер Платц. Берлин.

http://www.globalphotos.org/berlin.htm

Рис. 22, 23 – Commerzbank. Франкфурт.

http://cih.ru/pr/j9c.html