Геометрия в архитектурных стилях городов Якутска и Олекминска.
.
Республика Саха(Якутия), Олекминский район, село Дабан,
МОУ «Дабанская средняя общеобразовательная школа», 9 класс.
Актуальность.
Актуальность нашего исследования в том, что архитектурные объекты являются неотъемлемой частью нашей жизни. Наше настроение, мироощущение зависят от того, какие здания нас окружают. Назрела необходимость исследования того многообразия объектов, которые появились в нашем городе. Если раньше архитектурные конструкции представляли собой однообразные сооружения, то в настоящее время геометрические формы позволили разнообразить архитектурный облик города.
Научная новизна исследования и практическая значимость.
Новизна нашей работы состоит в том, что мы впервые изучаем, что фигуры, которые мы изучаем на геометрии, являются теми математическими моделями, на базе которых строятся архитектурные формы. могут быть использованы в качестве учебного пособия на уроках геометрии или факультативных занятиях по изучению этого предмета.
Гипотеза.
Все здания, которые нас окружают – это геометрические фигуры, они, с одной стороны, являются абстракциями от реальных объектов, а, с другой, являются прообразами, моделями формы тех объектов, которые создает архитектор. Мы предполагаем, что применение разнообразных геометрических форм сделает город привлекательнее не только для жителей, но и для гостей.
Объект исследования: архитектура зданий.
Предмет исследования: взаимосвязь архитектуры и геометрии.
Цель работы.
Таким образом, цель нашей работы - исследование взаимосвязи геометрии и архитектуры.
Задачи.
1. Изучить литературу о взаимосвязи геометрии и архитектуры.
2. Рассмотреть геометрические формы в разных архитектурных стилях.
3. Рассмотреть наиболее интересные архитектурные сооружения, и выяснить, какие геометрические формы в них встречаются.
Методы исследования:
1. Изучение и анализ теоретических сведений по данному вопросу, наблюдение.
2. Анкетирование.
3. Фотографирование.
4. Работа с интернетом.
Литературный обзор.
Понятие “архитектура” имеет несколько смыслов. Архитектура – древнейшая сфера человеческой деятельности и ее результат. Главный смысл понятия архитектура состоит в том, что это совокупность зданий и сооружений различного назначения, это пространство, созданное человеком и необходимое для его жизни и деятельности. Архитектура зарождается вместе с человечеством, сопровождает его в историческом развитии. В ней отражаются мировоззрение, ценности, знания людей, живших в различные исторические эпохи. В ней сосредоточены особенности культуры представителей разных национальностей. Архитектурные памятники, дошедшие до нас из глубины веков, помогают нам понять цели, взгляды, мысли, традиции и привычки, представления о красоте, уровень знаний людей, которые когда-то жили на Земле. Для чего возводились архитектурные сооружения? Прежде всего, они возводились для удобства жизни и деятельности человека. Они должны были служить его пользе: беречь его от холода и жары, дождей и палящего солнца. Они должны были создавать комфортные условия для различной деятельности человека – давать достаточное освещение, обеспечивать звукоизоляцию или хорошее распространение звука внутри помещения. Возводимые сооружения должны быть прочными, безопасными и долго служить людям. Но человеку свойственно еще и стремление к красоте, поэтому все, что он делает, он старается сделать красивым. Тесная связь архитектуры и математики известна давно. В Древней Греции – геометрия считалась одним из разделов архитектуры. Современный архитектор должен быть знаком с различными соотношениями ритмических рядов, позволяющих сделать объект наиболее гармоничным и выразительным. Кроме того, он должен знать аналитическую геометрию и математический анализ, основы высшей алгебры и теории матриц, владеть методами математического моделирования и оптимизации. Не случайно при подготовке архитекторов за рубежом большое внимание уделяется математической подготовке и владению компьютером. Порой из-за недостаточного знания математики архитектору приходится делать немало лишней работы.
Геометрические формы в разных архитектурных стилях. Ни один из видов искусств так тесно не связан с геометрией как архитектура. Архитектурные произведения живут в пространстве, являются его частью, вписываясь в определенные геометрические формы. Кроме того, они состоят из отдельных деталей, каждая из которых также строится на базе определенного геометрического тела. Часто геометрические формы являются комбинациями различных геометрических тел. Здание клуба имени в Москве построено в 1929 г. по проекту архитектора К. Мельникова. Базовая часть здания представляет собой прямую невыпуклую призму. Призма является невыпуклой, благодаря выступам, которые заполнены вертикальными рядами окон. При этом гигантские нависающие объемы также являются призмами, только выпуклыми. Геометрическая форма сооружения настолько важна, что бывают случаи, когда в имени или названии здания закрепляются названия геометрических фигур. Так, здание военного ведомства США носит название Пентагон, что означает пятиугольник. Связано это с тем, что, если посмотреть на это здание с большой высоты, то оно действительно будет иметь вид пятиугольника. На самом деле только контуры этого здания представляют пятиугольник. Само же оно имеет форму многогранника. В Спасской башне Московского кремля в основании можно увидеть прямой параллелепипед, переходящий в средней части в фигуру, приближающуюся к цилиндру, завершается же она пирамидой. При более детальном рассмотрении и изучении деталей можно увидеть: круги –циферблаты курантов; шар – основание для крепления рубиновой звезды; полукруги – арки одного из рядов бойниц на фасаде башни и т. д. Таким образом, можно говорить о пространственных геометрических фигурах, которые служат основой сооружения в целом или отдельных его частей, а также плоских фигурах, которые обнаруживаются на фасадах зданий. Церковь Ильи Пророка в Ярославле была построена в середине XVII века. При ее создании зодчие использовали как шатровые покрытия, так и купола в виде луковок. Рассмотрим еще один яркий архитектурный стиль –средневековая готика. Готические сооружения были устремлены ввысь, поражали величественностью, главным образом за счет высоты. И в их формах также широко использовались пирамиды и конусы, которые соответствовали общей идее – стремлению вверх. Характерными деталями для готических сооружений являются стрельчатые арки порталов, высокие стрельчатые окна, закрытые цветными витражами. Обратимся к геометрическим формам в современной архитектуре. Во-первых, в архитектурном стиле “Хай Тек”, где вся конструкция открыта для обозрения. Здесь мы можем видеть геометрию линий, которые идут параллельно или пересекаются, образуя ажурное пространство сооружения. Примером, своеобразной прародительницей этого стиля может служить Эйфелева башня. Во-вторых, современный архитектурный стиль, благодаря возможностям современных материалов, использует причудливые формы, которые воспринимаются нами через их сложные, изогнутые(выпуклые и вогнутые) поверхности. Чтобы представить эти поверхности достаточно обратиться к зданиям, возведенным Антонио Гауди.
Архитектура (лат. architectura, от греческих корней αρχι и τεκτονική — строитель, строительство, зодчество, строительное искусство), искусство проектировать и строить здания и другие сооружения, создающие материально организованную среду, необходимую людям для их жизни и деятельности, в соответствии с назначением, современными техническими возможностями и эстетическими воззрениями общества. Между архитектурой, живописью и скульптурой есть существенная разница: архитектура пользуется почти исключительно геометрическими формами и только в орнаментике прибегает к органическим формам; живопись же и скульптура изображают преимущественно животные и растительные формы и лишь в аксессуарах обращаются к формам архитектурным, т. е. геометрическим. По своей подчиненности известным математическим законам в области пропорций архитектура ближе всего подходит к музыке, которая подчиняется также математическим законам в области звуковых соотношений; в этом смысле архитектуру очень удачно называют "каменной" или "застывшей" музыкой. Каждое художественное произведение заключает в себе два основных элемента — отвлеченную идею и вещественное ее представление, т. е. иными словами сущность и форму. Соединение этих элементов в одно согласное целое представляет цель искусства; и если эта цель достигнута, то произведение безусловно может быть названо изящным. Следовательно, всякое изящное архитектурное произведение должно своим внешним представлением вполне обнаруживать внутренний смысл и назначение здания. В силу этого закона нельзя, напр., церкви придать наружный вид театра или одноэтажному внутри зданию придать двухэтажный фасад. Как вид искусства архитектура входит в сферу духовной культуры, эстетически формирует окружение человека, выражает общественные идеи в художественных образах. Историческое развитие общества определяет функции и типы сооружений (здания с организованным внутренним пространством, сооружения, формирующие открытые пространства, ансамбли сооружений и другая недвижимость), технические конструктивные системы, художественный строй архитектурных сооружений. В архитектуре, декоративно-прикладном искусстве, дизайне, – тех видах пластических искусств, где невозможно выделить предмет изображения, – жанровая классификация замещается типологическими разделениями, основанными на функциях произведения (в архитектуре выделяются типы дворца, храма, жилого дома и т. д., в свою очередь разделяющиеся на множество подтипов). Архитектурная организация пространства населенных пунктов, создание городов, пригородных коттеджных поселков, планирование архитектуры малых форм, регулирование систем расселения выделились в особую область — градостроительство. В архитектуре взаимосвязаны функциональные, технические, эстетические начала (польза, прочность, красота). Назначение, функции архитектурного сооружения определяют его план и объемно-пространственную структуру, строительная техника — возможность, экономическую целесообразность и конкретные средства его создания, строительная керамика — материалы и изделия из керамики, применяемые в строительстве. По назначению керамические материалы и изделия делят на следующие виды: стеновые изделия, кровельные изделия, элементы перекрытий; изделия для облицовки фасадов, изделия для внутренней облицовки стен, заполнители для легких бетонов, теплоизоляционные изделия, санитарно-технические изделия, плитка для пола, дорожный кирпич. К стеновым изделиям относятся кирпич, пустотелые камни и панели из них. Кровельные изделия — черепица. Элементы перекрытий; изделия для облицовки фасадов — это лицевой кирпич, малогабаритные и другие плитки, наборные панно, архитектурно-художественные детали. Изделия для внутренней облицовки стен - глазурованные плитки и фасонные детали к ним (карнизы, уголки, фигурные окна, пояски). Заполнители для легких бетонов — керамзит, аглопорит. Теплоизоляционные изделия — ячеистая керамика, перлитокерамика и др. Образно-эстетическое начало архитектуры связано с ее социальной функцией и проявляется в формировании объемно-пространственной и конструктивной структуры сооружения. Выразительные средства архитектуры — композиция, тектоника, масштаб, пропорции, ритм, пластика объемов, фактура и цвет материалов, синтез искусств и др. Во второй половине 20 века социальные и научно-технические сдвиги вызвали появление новых функций, конструктивных систем, художественных средств архитектуры, индустриальных методов строительства.
Архитектурные стили. Итак, что же такое стиль? Мы часто говорим о стиле жизни, о стилях в музыке, стиле речи и стиле общения. А что такое архитектурный стиль? Прежде всего, дадим исчерпывающее определение. Стиль – это совокупность устойчивых художественных форм. Стиль – это производная эпохи. Сколько эпох – столько и стилей. Стиль может объединять совершенно разные предметы: дома, мебель, посуду, картины и даже одежду. Прежде всего именно стиль диктует их формы, очертания, цвета, мотивы. Другими словами, стиль делает предметы такими, какие они есть. Стиль – это очень важная величина, но индивидуальные, уникальные черты вашему дому придаст не столько стиль, сколько архитектор. И, разумеется, не без вашего участия. Вам нравится не один, а несколько стилей и вы не знаете, какой же из них выбрать или взять за основу? Не беда. Хороший архитектор способен показать вам, как может быть реализована идея вашего дома в каждом из них. Чтобы облегчить ваши беседы с архитекторами, мы предлагаем вам ознакомиться с основными стилями, которые человечество разработало на протяжении своей истории, и которыми теперь можете воспользоваться вы. Мы расскажем о стилях, которые так или иначе повлияли на современную архитектуру и до сих пор находят в ней свое отражение.
Возникновение архитектурных стилей. В истоках возникновения архитектурных стилей лежит непреодолимое стремление человечества к прекрасному. На формирование архитектурных стилей сильное влияние всегда оказывали религиозные воззрения, стиль мышления и государственного устройства, национальные особенности и окружающая среда, природа. Но прежде всего развитию архитектуры как художественного явления способствовал... рост технических возможностей человечества. После того как появлялись новые технологии, возникали предпосылки для нового архитектурного стиля, а вместе с ним менялся облик храмов, общественных зданий и частных домов. Но, как правило, новый стиль не был абсолютным отрицанием прошлого, он наследовал некоторые его признаки, в тоже время порождая еще никогда не существовавшие формы художественного. Лишь в новейшей истории человечества возникает ряд архитектурных стилей, явившихся полным отрицанием предшествующего тысячелетнего художественного наследия, старых правил и методов архитектуры (1,2,3).
Методика исследований.
Для сбора материала работали с научной литературой, с интернетом, собирали фотографии зданий городов Якутска и Олекминска, попутно знакомились с историей некоторых зданий. Прежде чем начать работать над темой мы провели социологический опрос среди жителей. При опросе жителям предлагалось ответить на следующие вопросы:
1. Всё ли Вас устраивает в архитектуре города Якутска? а) всё; б) частично; в) хотелось бы изменений;
2. Все ли Вас устраивает в архитектуре города Олекминска? А) все; б) частично в) хотелось бы изменений.
3. Какие архитектурные сооружения Вы хотели бы видеть в городе Якутске? а) устраивают эти; б) более современные; в) в корне изменить архитектуру города;
4) Какие архитектурные сооружения Вы хотели бы видеть в городе Олекминске? А)устраивают эти; Б) более современные; в)в корне изменить архитектуру города.
Результаты исследования.
В анкетировании всего опрошено 54 человека. По результатам анкетирования по вопросу «Все ли Вас устраивает в архитектуре города Якутска?» а) все – 17%, б)частично – 50%, в)хотелось бы изменений – 33%, по городу Олекминску ответили: а) все-3%, б)частично-20%, хотелось бы изменений – 77%. По вопросу «Какие архитектурные сооружения Вы хотели бы видеть в городе Якутске?» а)устраивают эти – 13%, б)более современные-68%, в) в корне изменить архитектуру города – 16%, по Олекминску ответили: а)устраивают эти-5%, б)более современные-57%, в)в корне изменить архитектуру города-38%.(Табл.1) Многие из опрошенных хотели бы видеть город как современный город.
История Якутска насчитывает более трёх столетий, что даёт полное право считать этот город одним из старейших в Сибири. Но, время скоротечно и неумолимо уничтожает всё то, чем можно было гордиться и восторгаться, что могло быть прямым свидетельством прежнего расцвета сибирского града, его былой славы...Уходят в прошлое старые дома, дворы, улицы - уходят навсегда и всякий раз с чувством глубокого сожаления смотришь на то, как превращаются в кирпичную пыль и щепу образы старого доброго города на Лене. Следует отметить, что, применяя разные геометрические формы в архитектуре, можно создавать разнообразные архитектурные сооружения, непохожие друг на друга. Анализируя некоторые архитектурные сооружения города, и сравнивая геометрические формы, входящие в их конструкции, можно заметить, что, несмотря на похожесть зданий, в архитектуре каждого есть такие геометрические формы, которые делают их различными. В архитектуре нашего города можно увидеть различные геометрические формы. Их разнообразие зависит от возраста города и от степени его развития.
В результате исследования популярной литературы и интернета(5) мы узнали, что Якутск долгие годы не имел оригинальной архитектуры каменных зданий, за исключением сооружений церковного характера. Только после назначения на должность губернатора Якутской области () начались существенные преобразования в обустройстве города. Работавший в наших краях() архитектор Лешевич Клемент Адамович внес большой вклад в развитие Якутска – подарив городу 4 своих превосходных проекта. Судьба этих проектов разная. Здания «библиотеки и музея», «Казначейства», «Архиерейских покоев» сохранились до наших дней (фото 1,2,3). Здание «Окружного суда» (Фото 4) было вновь отстроено в наше время. Проекты Лешевича уникальны, поскольку в низ заложено глубокое понимание эстетики и гармоничности форм и традиций отечественной архитектуры. Эти здания наполнены неповторимым декором, позволяющим соприкоснуться с образами и духом ушедшей эпохи.
В архитектурных стилях этих зданий основу составляет прямоугольный параллелепипед, формы окон дугообразной арки, украшения – пирамида и цилиндр. Здание «Казначейства» (Фото 2) основа является прямоугольный параллелепипед с сочетанием дуг, прямоугольников, квадратов для украшения фасада здания.
Здания, построенные до 1917 года «Кафедральный собор» основа состоит из прямоугольного параллелепипеда, многогранной призмы и купол в виде шатра(Фото 5). Для здания «Окружной суд» архитекторы использовали колонны цилиндрической формы, крыша – треугольная призма(Фото 6), для здания «Старый универмаг» основой является многогранная призма, украшения – треугольники(Фото 7).
Зрительное восстановление облика Якутского града раннего периода - крайне затруднительно. Нет первоисточников, чтобы можно было себе ясно представить каким был наш город в 17-18 веках. С большой достоверностью был воссоздан облик Якутска 17 века известным художником , который в 1928 году написал знаменитую картину-панораму города, где наглядно изображён весь комплекс крепости (Фото,8,9). В старинной архитектуре встречаются многообразие геометрических фигур: конусы, призмы, шары, параллелепипеды, цилиндры, пирамиды, окружности, треугольники, прямоугольники, квадраты, круги и т. д..
С 20 до 1990 годов было построено много зданий. В это время архитектура была однообразной не только в нашем городе - однотипные дома строились на всей территории бывшего СССР. В основном использовались геометрические фигуры, как прямоугольный параллелепипед, крыша – призма треугольная. Например, здания, построенные в г. Олекминске(Фото 10). В Якутске здание кинотеатра «Центральный»(Фото 11, 12).
Обратим свое внимание на здания, являющиеся центрами религиозной культуры нашего города. История Никольского собора - давняя. Известно, что первая деревянная Никольская церковь была построена в 1718 году. По прошествии времени - в 1791 году стали строить каменную церковь, которая из-за сильного землетрясения, повредившего фундамент - была разобрана. Долгое время не хватало средств на возведение новой церкви. Во многом благодаря купцу задуманное стало осуществляться. 9 мая 1847 года был освящён фундамент церкви, а в 1851 году все основные строительные работы были завершены. В 1930-е годы церковь была закрыта. Несмотря на то, что церковь была разорена, само здание не было разрушено, поскольку было приспособлено под нужды Советской власти. В то же время - остальные церкви города - были разобраны или перестроены до неузнаваемости. Сохранение здания Никольской церкви - стало уникальным. В 1992 году здание было возвращено церкви. Начались восстановительные работы и в 1995 году состоялось открытие и освящение восстановленного Градоякутского Свято-Никольского кафедрального Собора, а над городом вновь разнёсся звон колоколов. Свято-Никольский Собор - стал местом, где переплетается духовность и история прошедших веков. В архитектуре сооружения сочетаются разные геометрические формы, как шары на куполах, усеченных пирамиды, призма, окна – полукругом, основание прямоугольный параллелепипед (Фото 13).
Одним из уникальных архитектурных сооружений является Преображенская церковь. Самая старая из сохранившихся и действующих церквей города - строилась с 1838 по 1845 годы. Эта церковь необычна для Якутска с архитектурной стороны, поскольку содержит сложившуюся в русской архитектуре 17 века форму многоярусных колоколен, завершаемых шатровым верхом и канонизированный с середины 17 века "украинский" стиль пятиглавого завершения храма. Используются геометрические формы, призма – основа, усеченный пирамида, шар, полукруг (Фото 14,15).
Якутск в последние годы становится полигоном для выработки градостроительных новшеств. Появляются оригинальные комплексы и здания, которые соответствуют современным тенденциям развития мировой архитектуры. Эти проекты - уникальны, поскольку доказывают возможность применения последних технологий и материалов в суровых и экстремальных климатических условиях Крайнего Севера. Не все из этих проектов подлежат реализации, но это не уменьшает значимости труда архитекторов и инженеров, создающих новые направления в зодчестве. В современном дизайне, кроме параллелепипедов использованы призмы, цилиндры, пирамида(Фото 16).
А эти здания - проект будущего, заслуживающий особого внимания – проект жилого дома. Здесь мы видим сочетание геометрических фигур в разных формах: трапеция, полуокружность, треугольник, призмы, цилиндры, параллелепипеды, круги(Фото 17). .
Заключения.
В результате изучения трудов ученых-геометров и архитекторов, собранного материала для исследования взаимосвязи архитектуры и геометрии мы пришли к следующим заключениям:
1. Архитекторы города в последнее время, создавая проекты новых зданий, включают в их конструкции разнообразные геометрические фигуры;
2. Применение различных геометрических форм в архитектурных сооружениях даёт возможность изменить традиционную архитектуру города;
3. Застройка города абстрактными, современными конструкциями делает его более привлекательным для жителей и гостей;
Использованная литература:
1. Васильев в архитектуре. Критерии оценки. («Строительство и архитектура №3»,1994г.)
2. Емельянов геометрия в природе и архитектуре. (Симметрия, гармония, абсолютные системы отсчета) . - Новосибирск: «Строительство и архитектура №10»,1985г.
3. Емельянов , зрительная система, архитектура. - Новосибирск: «Строительство и архитектура №11»,1985г.
4. Симметрия, - Москва: Наука, 1968 г.
5. «Наш город - прошлое, настоящее, будущее…», фотолетопись, 2005г (интернет).
6. Ле Корбюзье. Архитектура ХХ века. Изд. Прогресс, 1970
