Экологическая топология в архитектуре

Рассматриваются принципы экологического формирования архитектурного пространства, категории и понятия, отражающие средовые ценности, классификация экологических пространств, их качества и показатели экологичности. Обосновываются предпосылки развития метода эколого-пространственного моделирования.

В развитии архитектурной экологии в настоящее время важное значение приобретает, наряду с функциональным и технико-технологическим, пространственно-композиционный аспект. Он формируется в русле нового методического направления – «пространственной экологии». Это направление, основой которого является экологическая концепция архитектурного пространства, включает принципы, категории и понятия, отражающие средовые ценности, виды архитектурных экопространств, закономерности формирования метода эколого-пространственного моделирования.
Принципы архитектурно-экологического формирования пространства, с одной стороны, отвечают общим тенденциям экологического подхода в архитектуре, с другой, отражают более частную пространственную специфику. Соответственно можно выделить два основных уровня принципиальных положений: методологический и практический.

Методологический уровень пространственной экологии отражает общие тенденции развития экологического сознания в архитектуре. Его принципы неоднократно декларировались теоретиками и архитекторами-практиками. Например, В.Ф. Протасов (2000) указывает на такие принципы экологического равновесия: 1) обратимые изменения – смена экосистем; 2) принцип маятника; 3) постоянство циклов; 4) полное рассеивание поступившей в экосистему энергии.

На основе теоретических положений и результатов обобщения опыта можно выделить следующую систему основных методологических принципов формирования экопространства.

Во-первых, ведущий холистический принцип целостности и единства человека и пространства, их органического взаимодействия и согласованности. Это единство и согласованность создаёт психофизиологический комфорт человеку и достигается на уровне пространства совершенствованием формы. Согласованность во времени – синхронизированность функционирования пространства и деятельности человека решается на основе гармонизации временной структуры среды. Согласованность на смысловом, семантическом уровнях проявляется в гармонизации идеальных представлений человека, социально-культурных ценностей и знаковости архитектурной среды.

Второй принцип – экоцикличность определяется временной проекцией пространства-времени. У В.Ф. Протасова (2000) – это экологические принципы маятника и постоянства циклов, ритмичной смены состояния человеко-средовых взаимодействий. При этом маятник следует законам сукцессии (смены экосистем) в соответствии с глобальной ритмологией и не выходит за критические пределы. Этот принцип отражает процессный характер взаимодействия человека и пространства и реализуется в разных формах пространственно-временного моделирования.
Экоцикличность проявляется во внешней и внутренней изменчивости, динамичности, пластичности, ритмологичности (скоординированности ритмов). Ритмичность учитывает космические, планетарные и местные природные ритмы, ритмы жизни человека, ритмы функционирования архитектурного пространства.

Третий принцип – нормативность основан на аксиологическом подходе и отражает оценочность изучения пространства с учётом позитивных и негативных качеств и предельных пограничных состояний. Учёт последних связан с адаптационными возможностями человека. Оценка предполагает отражение ряда факторов гармонической организации среды, в том числе – эстетических.

Четвёртый принцип – уникальности отражает феноменологичность экологического пространства, которое формируется в конкретной ситуации места-времени и предполагает учет социальных условий и особенностей отдельного человека. Этот учет присущ народной культуре и этническому пространству. В этой связи в архитектурной деятельности возрастает значение моделирования местных условий формирования среды, включающих комплекс факторов, которые изучаются в рамках экономических, культурно-исторических, природных, социально-психологических исследований и учитывают опыт формирования этнических пространств. Уместность, как качество пространства, достигается путем учета всех видов контекстов: планировочного, социально-психологического, функционального, знаково-символического.
 
Второй прикладной уровень принципов экотопологии определяется практическими задачами решения пространственных проблем и отражает специфику собственно пространственного подхода в экологии.

Во-первых, это принцип ресурсности пространства. Он соответствует идее нормативности, экономии, разумной достаточности и ориентирует архитектора на проектирование ресурсных зон в среде.

Во-вторых, уникальность, феноменологичность, уместность формы пространства отражается в средовом принципе контекстуальности. При этом имеется в виду не только планировочный и визуальный контекст, но и контекст социально-психологический, функциональный, знаково-символический.

В-третьих, принцип хронотопологичности, отражающий процессный характер взаимодействия человека со средой и соответствующий экоциклическому подходу к формированию архитектурного пространства.

Четвёртый принцип направлен на создание экологически полноценных композиций, отражающих критерии экологичности, архетипичности форм и средств композиции. Архетипичность в данном случае предполагает естественность процесса формирования архитектурного образа.

В-пятых, принцип энергоинформационного баланса – эниологичности. Подобный баланс отвечает необходимости создания физического и психологического равновесия, гармонии человека и окружения. На энергоинформационном уровне единство проявляется во взаимодействии, как обмен информацией и энергией между человеком и пространством. Энергия, как «универсальная валюта вселенной», является в данном случае и скрытым индикатором, эквивалентом качества пространства. Критерии экологичности в настоящее время становятся более сложными. Сюда входят не только чистота, гармония форм, но и внутренний, психологический, полевой индикатор энергообмена.

В-шестых – идея альтернативности пространственного развития, соответствующая положениям синергетики и методам организации многомерного постнеклассического пространства. Она предполагает моделирование альтернативных вариантов экологизации архитектурной среды. Итак, специфику пространственно-экологического подхода отражают два уровня принципиальных положений: первый, методологический, в который входят принципы единства, экоцикличности, нормативности, уникальности, и второй, практический, включающий ресурсность, контекстуальность, хронотопологичность, архетипичность, эниологичность, альтернативность.
 
Категории и ключевые понятия

Экологическая картина мира, в соответствии с теорией А.Н.Леонтьева (1983), формируется на основе пяти «квазиизмерений», включающих трехмерное пространство, время и значение. Принцип пространственности в экологии указывает на основное системообразующее понятие данного подхода. Это – экологическое архитектурное пространство. Родственными ему являются такие определения как «экотоп» и «биопозитивное пространство». Экотоп, в отличие от геометрического пространства, характеризуется тем, что пространство рассматривается: а) только как бытийное, очеловеченное, в единстве и связи с человеком; б) в процессе их взаимодействия; в) только с позиций оценки и нормы; г) как феноменологическое, отражающее конкретные, уникальные социальные условия.

Архитектурный экотоп можно определить как искусственно организованное пространство, обеспечивающее комфортное и гармоничное развитие человека, общества и окружающей среды.

Другая глобальная категория, время, традиционно рассматривается как «четвертое измерение» пространства. В связи с повышением динамичности современных средовых процессов эта категория приобретает все более важное значение и многообразные проявления. В частности, экологический принцип цикличности актуализирует проблему гармонической организации временной структуры архитектурных объектов на основе синхронизации трех основных ритмов: природного, социального (человеческого) и архитектурного. Ритмы выявляют характер экологических изменений, их направленность, величину и скорость. Границей изменений являются события. Соответственно момент перемены архитектурно-экологического процесса, при котором меняются его принципиальные характеристики: скорость, величина, направленность, можно обозначить как архитектурное событие.

Значения и смыслы архитектурного пространства в современном экологическом процессе постепенно начинают менять вектор. Он все больше разворачивается в сторону экоцентрического подхода. Образы природы присутствовали в деятельности зодчих с древнейших времен, однако в наши дни природа получает широкий экологический смысл и многообразные проявления. Это моделирование природных архетипов как неотъемлемых элементов архитектурного текста, прямая имитация природных форм при создании артеприродного пространства, конструктивное моделирование природных структур, модификация многообразных приемов ландшафтного дизайна. Указанные формы организации пространства воздействуют в конечном итоге на психику человека и являются, в семиотическом плане знаками и символами. Экосемиотика пространства, как научное направление, нацелена на исследование архитектурного пространства как носителя экологических смыслов и ценностей.

Единство пространства, времени и значения в архитектуре можно обозначить как «архитектурный хронотоп» [12]. Эта единица соединяет архитектурное пространство-время и социальный смысл. Экологический хронотоп акцентирует ценностную координату пространства-времени, указывающую на экоцентрические приоритеты во взаимодействии человека и окружающей его среды.
 
Ценности и экологические качества пространства

Ценностный подход предполагает социальную дифференциацию явлений и отражает ориентацию сознания на общественные и профессиональные, философские и научные, нравственные и эстетические ценности. Резкие изменения ценностей, связанные с известными социальными переменами, наблюдаются в российском обществе с конца 1980-х. Ценности советского общества – приоритетность социально-идеологического плана, мифологизм, социальная однородность, нормативность – отразились на таких качествах архитектуры как однородность, сквозная нормативность, схематизм, единая градостроительная основа, типизация и стандартизация. Переориентация на новые ценности (демократизм и плюрализм, экономическая эффективность, демифологизм, децентрализация, дифференцированный подход в потреблении, множественность) влияет на качества пространства. В архитектурных решениях выявляется стремление к индивидуализированному и своеобразному, полифоническому и представительному – репрезентативному [3, c. 88]. С точки зрения экологии это имеет и позитивные, и негативные тенденции, отражающиеся на качестве современной пространственной среды.

В экологических качествах пространства отражается, прежде всего, характер динамики социальных процессов. Опасные негативные тенденции неограниченного потребительства, преобладание ценностей личного благосостояния, финансовых выгод и удовольствия наносят вред гармонии и здоровому единству человека с окружающей средой.

Оценка и ценности меняются во времени. В эстетическом отношении – это движение от классической к неклассической и далее – к постнеклассической системе критериев [1]. Ценности классической экологии – позитивность, нормативность, предсказуемость; неклассической – эпатажность, непредсказуемость; постнеклассической – альтернативность, вариантность, многомерность, нелинейность. При всех изменениях ряд критериев остаётся практически постоянным. В числе этих общечеловеческих ценностей – природно-экологические и историко-культурные качества (естественность, уместность, преемственность, благоприятность для человека). Они в итоге оказываются непреходящими, хотя подход к их пространственному отражению меняется. В их развитии всё большее значение приобретают социальные, психологические, экономические механизмы. Критерием эффективности становится максимальный эффект при минимальных затратах. Социально-экономический фактор в решении экологических проблем архитектурного пространства, соответственно, приобретает важную роль.

Пространственные ценности претерпевают постоянные изменения и имеют различную структуру в разных социальных, исторических, географических условиях. Например, оценка Рима его жителями в 1980-е годы позволила выявить ведущие качества его городской среды. Составленная в ходе исследования семантическая шкала представлена тремя главными аспектами: эстетическим, социальным и функциональным. На первом месте эстетические качества (от красоты до оригинальности), на втором – социальные (дружелюбие, искренность), на третьем – функциональные (эффективность, организованность) [13].

В СССР в 1980-е годы эстетичность и красота назывались в числе важнейших качеств жилой застройки. По данным ЦНИИЭП жилища 1978 года 83% респондентов указали на эти характеристики, как основные [11].

Экологические ценности в настоящее время становятся приоритетными. К.Линч выделил семь ведущих качеств градостроительной формы. Первое из них, жизнепригодность, связано с понятием «здоровье» и характеризуется тремя признаками: жизнеобеспечением, безопасностью, созвучием. В итоге он отмечает: «…биологическое выживание служит фундаментом всей системы ценностей» [7, с.118]. В указанных качествах отражён не только психофизиологический уровень экологии пространства, но и социальный. Так, разновидностью осмысления являются идентификация, опознаваемость, ориентация, т.е. формы психологической связи человека с окружением.

Изучение суждений архитекторов в г.Екатеринбурге, проведённое под руководством автора в 1999 г., позволило выявить конкретные группы социокультурных ценностей городской среды. Четыре основных категориальных группы включают:

- ценности эколого-психологического плана;
- ценности композиционно-эстетического плана;
- ценности информационные;
- ценности деятельности.

Эти характеристики, в свою очередь, включают частные суждения, например, экопсихологические аспекты объединяют такие понятия как «комфорт», «чистота», «связь с природой» и др. Ценности отражают отношение не только к окружению, но и к самому себе, выступая, таким образом, в форме профессионального самосознания архитекторов.

Качества. Казалось бы, пространство – вечный материал, но и оно подвержено изменениям, значит перемене качеств. Архитектурное пространство, как пространство в целом искусственное, обладает набором качеств, способствующих оптимальной, плодотворной деятельности общества в целом, отдельных социальных групп и индивидов. Городское пространство, как правило, формируется веками, накапливая культурные, энергоинформационные слои. Меняется прежде всего упаковка пространства: естественная (земная поверхность, акватории, зелёные пространства) и искусственная (постройки, элементы благоустройства, оборудование).

Качества пространства зависят как от объективного, так и от субъективного факторов. Объективно – это вид социального пространства, его тип и функциональное решение. А.Муратов, например, характеризуя архитектурную среду картинной галереи, отмечает: «Благодаря своей транзитности галерея априори интегрирует все те качества, которыми призвано обладать современное public space: флюидность, полифункциональность, коммуникативная и событийная насыщенность» (8, с.75). Он указывает на интенсивность потребления городского пространство и на такие его качества как амбивалентность и интерактивность.

Субъективный фактор связан с наличием у разных социальных групп, как и у отдельных людей, разных систем ценностей. Оценка величины пространства, например, зависит от уровня знания пространства: чем больше знаем, тем больше его величина; от значимости и личной заинтересованности субъекта – чем ценнее, тем крупнее.

Общечеловеческие ценности (семья, здоровье, финансовое положение, карьера) отражаются в представлениях о качестве архитектурного пространства. Для жилища, например, это этажность, экологическое состояние района, качество воды, инсоляция, шумозащита, удобство выхода на улицу, культурно-бытовое обслуживание, благоустройство, удобная планировка квартиры.

Экологические качества пространства соответствуют как общечеловеческим, так и местным, локальным и субъективным ценностям. К общим качествам относятся комфортность, включающая ряд признаков, в числе которых оптимальная плотность. На этот счёт существует предположение о позитивном влиянии малой этажности заселения в городах и сельской местности на здоровье долгожителей. Как указывает Н.Ф. Реймерс (1994), наиболее общими свойствами архитектурной среды, с точки зрения соответствия биосоциальным требованиям человека, выступают понятия «комфортности» или «дискомфортности». Крайнее выражение дискомфортности – экстремальность. Психологический комфорт включает субъективный комфорт, связанный с личностными ценностями и объективный, определяемый общественными условиями.

В соответствии с обозначенными принципами обобщающими экологическими характеристиками пространства можно считать очеловеченность, экоцикличность, эниологичность, ресурсность, комфортность, а также безопасность, уместность, адаптируемость и устойчивость. Ряд характеристик может иметь количественное выражение. Это плотность, ресурсность, интенсивность использования, антропологичность и природосохранность.
 
Показатели экологичности

Плотность. Пространственный комфорт определяется наличием необходимого для жизнедеятельности пространства. Процесс уплотнения застройки в больших городах приводит к тому, что нормы плотности нарушаются, и в настоящее время встаёт вопрос об их пересмотре. Анализ опыта показывает, что эти нормы колеблются в широких пределах: от 7 кв. м. в квартире до 250 кв. м. селитебной территории на одного человека.

Количество пространства на одного человека дифференцируется в зависимости от различных условий: традиций, уклада жизни, социальных и природных особенностей. Оно уменьшается с ростом урбанизации среды. В этой ситуации наиболее устойчивым является персональное пространство.
Опыт показывает, что для персонального пространства оптимальная величина различна и соответствует «пространственному» менталитету, традициям и социальным отношениям у различных народов. По данным исследователей, средняя величина персональной дистанции колеблется от 0,45 м. до 1,2 м. [4],[14]. Соответственно? радиусы персонального пространства составляют 0,7 м. и 1,5 м., а площади – 1,5 м2 и 7 м2.

В целом по плотности заполнения людьми пространство подразделяется на пустующее, разреженное, оптимально заполненное, заполненное до предела, переполненное. Переуплотнение пространства характеризуется неустойчивостью энергоинформационного поля. Незначительное нарушение равновесия в этой ситуации вызывает негативные явления психологического плана – стресс, асоциальное поведение.
Ресурс. И.Г.Лежава (1981), указывая на общие свойства пространства, вводит понятие «экологический ресурс пространства». Пространственный ресурс – это, прежде всего, запас территории для будущего освоения человеком. Ресурс, как запас экологических возможностей пространства, величина относительная. За 100% может быть принято благоприятное природное пространство, не освоенное человеком, расположенное вне зоны стихийных бедствий.

Комплексный показатель ресурсности пространства должен учитывать много факторов (физических, санитарно-гигиенических, социально-психологических). Но, прежде всего, с точки зрения базовых потребностей человека, значение имеет количественный запас реального пространства.
Ресурс городского пространства в основном включает запас земельного пространства (территории) и ресурс, связанный с освоением третьего измерения (подземного и надземного пространства). Ресурс третьего измерения (по высоте и заглублённости пространства) имеет пределы, связанные с техническими возможностями и экологическими характеристиками. С удалением от поверхности земли качество пространства падает по экологическим, экономическим и другим показателям.

Интенсивность. Очевидно, что для оценки социально-экологических качеств пространства нужны интегрирующие показатели, отражающие не только состояние, но и динамику архитектурной среды. Показатели по отдельно взятым параметрам имеют «экологический коридор», который указывает границы допустимых пределов. Предел может определяться в соответствии с санитарными, социальными, экономическими, психологическими нормативами и эмпирически. Например, заполнение людьми пространства может колебаться в пределах от 0 до 100%. Для зрительного зала постоянный нулевой показатель свидетельствует о «запустении» пространства, о его социальной деградации, свыше 100% – о перегрузке.

Очевидно, есть оптимальный уровень эксплуатации, обеспечивающий сочетание интенсивной нагрузки с соблюдением принципа экологичности. Когда показатели достигают предела, включаются механизмы регуляции: социальные, организационные, экономические, юридические и другие. Показатели нагрузки общественного пространства, как правило, подвержены значительным изменениям по сезонам, дням недели, часам суток.
Интенсификация пространства связана с проявлениями полифункциональности, гибкости, динамичности, пульсации архитектурной среды. Временная координата пространства-времени определяется темпоритмом (скоростью реализации ритмического рисунка), пульсацией пространственных процессов, сменой плотности. Как отмечалось, ритм перемен пространства, должен быть увязан с жизненным ритмом человека и природными циклами.
Антропологичность. Пространство в городской среде, не занятое застройкой, коммуникациями, утилитарными объектами, пространство, оставленное для человека, состоящее из элементов благоустройства и зелёных зон, можно обозначить как «антропопространство». Это территория свободного перемещения человека, а значит относительно устойчивое, психологически позитивное, спокойное пространство. Показатель этого качества городской среды, обозначаемый нами как «антропологичность», отражает уровень комфортности и может быть выражен соотношением площади антропопространства к общей площади застройки.

Природосохранность. Наиболее благоприятными для человека в городском пространстве являются места, занятые зелёными насаждениями, элементами ландшафта, природными формами. Введение этих зон в состав пространства является наиболее распространённым средством экологизации окружения. Элементы природы, представляющие как флору, так и фауну, могут быть естественными или искусственными. Естественные элементы требуют большого внимания, ухода, но обладают более эффективным позитивным влиянием на состояние человека. Искусственные элементы также дают разрядку, но способствуют ослаблению связей человека с природой, постепенно уводя в мир виртуальности.

Итак, выделено пять количественных показателей экологичности пространства: плотность, ресурсность, интенсивность, антропологичность, природосохранность. В целом они могут характеризовать пространственные качества архитектурной среды и в комплексе с другими экологическими показателями формируют общую картину состояния окружения человека.

Экологическая топология в архитектуре, как направление, дает важную информацию для создания полноценной и комфортной среды обитания человека. Она ориентирует профессиональное сознание на приоритеты экологического и социального планов, влияет на методы архитектурной деятельности, показывает направление эффективного приложения современных технологий. Все это свидетельствует о необходимости дальнейшего развития «пространственной» экологии в архитектуре.

Рис.1. Пространственно-экологическое формообразование.
 
Литература

• Бычков В. Эстетика. Краткий курс - М.: Проект, 2003. - 384с.
• Иовлев В. Экопсихология для архитекторов: процесс и форма: учеб. пособие.– Екатеринбург: Архитектон, 1996.– 304 с.
• Кривов А. Советская архитектура. Некоторые проблемы перестройки // Domus, ноябрь 1988.– № 1.– С. 85-87.
• Крашенинников А. Жилые кварталы: учеб. пособие.– М.: Высшая школа, 1988.–
 87 с.
• Лежава И. Архитектурное пространство и функция //Проблемы архитектуры. Навстречу 7 съезду архитекторов СССР.– М.: Стройиздат, 1981.– С. 57-64.
• Леонтьев А. Избранные психологические сочинения: в 2 т.– М.: Педагогика, 1983.– Т.2.–  320 с.
• Линч К. Совершенная форма в градостроительстве: пер. с англ.– М.: Стройиздат, 1986. –  264 с.
• Муратов Ф. Арт-пространство и потребление //Проект Россия. - 2002. №36. -
    С.74-75
• Протасов В. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: учеб. и справоч. пособие.– Изд. 2-е. – М.: Финансы и статистика, 2000.– 672 с.
• Реймерс Н. Экология (Теории, законы, правила, принципы и гипотезы).– М.: Изд-во журнала «Молодая Россия», 1994.– 367 с.
• Рубаненко Б. Эстетика массового индустриального жилища / под. ред. Б. Рубаненко – М.: Стройиздат, 1984.– 208 с.
• Ухтомский А. Письма // Новый мир.– 1973.– №1.– С. 11-20.
• Frick D. The Quality of Urban Life: Social Psychology and Physical Conditions / Ed. By D. Frick .– Berlin, N.Y. : W/ de Gruyter, 1986.– 261 p.
• Wilson F. Traffic Survey of Perception and Behavior for the Design Professions .– N.Y., London: Van N.R. Company, 1984.– 230 p.

С благодарностью к автору: Иовлев Валерий Иванович, профессор, кандидат архитектуры, зав. кафедрой основ архитектурного проектирования
УралГАХА