Сиднейский оперный театр

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тульский государственный университет

СИДНЕЙСКИЙ ОПЕРНЫЙ ТЕАТР

Абрамкина Е.А.

Разочарование, которое испытывают многие архитекторы в борьбе за передачу конкретных сложных процессов, не ограничивается японскими столярными изделиями. Часто предполагаемая идея дизайнера, в масштабе здания или детали здания, не соответствует традиционному архитектурному представлению и, следовательно, отходит от установленных сроков. В этих случаях дизайнер должен также создавать необходимые условия для создания и сборки с доступными для него материалами и инструментами. Несмотря на то, что на сегодняшний день существует множество инструментов и методов, для работы с материалами, они также становиться специфичнее для использования их, как одного из способов повышения эффективности. Четкость становится особенно важной в попытке подтолкнуть новые материалы в реализации строительно-проектировочного процесса.

Когда Йорн Утзон представлял свое предложение Сиднейского оперного театра, он даже не видел этого места. Проект должен был быть разработан из его офиса в Дании, с главными консультантами, расположенными по всему миру, и группой строителей, которые не участвовали в проектировании. Такова сейчас норма в современном строительстве. Из-за разделения между различными строительными специальностями требовался более сложный набор коммуникативных инструментов. Первоначальный набросок Утзона был динамичным, вдохновляющим и очень неинформативным. Это подразумевается двумя способами: во-первых, он передавал мало существенности, а во-вторых, сам эскиз был не осведомлен каким-либо ограничением изготовления. Однако масштаб проекта приведет к тому, что команда разработчиков проекта примет геометрическую строгость и передовые методы коммуникации, чтобы найти общий язык между общей формой и деталями материала.

В то время как в достижении амбициозного проекта Сиднейского оперного театра имелось множество проблем, проблема деревянных конструкций была первостепенной в каждом перепроектировании, повышая стоимость и возможности выразительности общей формы. Первоначальная конкурсная заявка, вскоре высмеиваемая как "великолепные каракули", мало учитывала ограничения существенности. Изначально задуманные как тонкие бетонные оболочки, Утзон предполагал, что внутренняя поверхность будет гладкая и ровная «как внутри яйца». Выдающиеся инженеры сразу поняли, что это структурное решение маловероятно. И Пьер Луиджи Нерви, и Феликс Кандела выразили озабоченность геометрией оболочек, которые по своей сути не были самонесущими. Утзону было рекомендовано работать с инженерами Ove Arup and Partners. Именно Аруп впервые описал трудности с уникальной формой всех оболочек. Проблемы сводились к тому, что детализация исходных оболочек не допускала повторения в каких-либо основных элементах. Было бы дорогостояще и времязатратно разрабатывать сотни уникальных условий. Невозможно было бы определить стандартный набор элементов, а язык архитектуры представлял бы собой специальный комплекс постоянно обсуждаемых ограничений. Геометрическая строгость требовала ограничения деревянных конструкций, для общей целостной формы, которая в противном случае не рассматривалась бы. Сочетание структурной неустойчивости и геометрической неравномерности привело к тому, что Утзон и Аруп перепроектировали конструкции. В конструкции Утзона отсутствовало средство передачи характера его криволинейных поверхностей. Без четкого определения формы инженеры не могли рассчитывать силы, а подрядчики не могли планировать материальные компоненты. Аруп стремился найти форму, которая выражала бы замысел Утзона, но которая также обладала бы качествами математической определенности и геометрической согласованности, что позволяло анализировать, размещать и повторять. Аруп излагает это своим клиентам в 1958 году, говоря: «Путем определения поверхностей геометрически, каждой точке поверхностей могут быть даны пространственные координаты и создана основа для расчета сил, действующих на оболочки.» В конечном итоге оболочечная структура была отодвинута в пользу ребристых сводов. Утзон был убежден в ребристой схеме из - за ее материальной целостности. Структура оболочки потребовала бы сложной двойной кожи из стали и бетона, при этом бетон имел бы ограниченное структурное применение. Ребристая схема, однако, подчеркнула вторую начальную проблему геометрии в том, что теперь структура требует серии больших неповторяющихся ребер, все из которых должны быть построены на месте. Это привело к окончательному предложению, в котором все оболочки были построены как фрагменты одинаковой сферы. Сферы обеспечивали как определение, так и повторение (рис. 1).

Рис. 1 - конструкция здания.

Разрешив большую геометрию, вопросы ограничения изготовления компонентов стали первостепенными. Новое предложение позволило объединить ткань из аналогичных элементов в стандартизированные соединения. Ребра были разделены на сегменты длиной 15 футов (4,75 м), что составило 2400 единиц. Геометрия позволила им отличить только четыре формы, однако для ускорения строительства было использовано десять. Строительные бригады стали настолько приспосабливаться к отливке повторяющихся элементов, что процесс был завершен досрочно, и ребра пришлось хранить за пределами площадки. Конструкция ребер также использовала одно из ранних применений эпоксидной смолы в качестве склейки. Типичные бетонные швы замедляли бы прогресс, так как требовали более длительного времени высыхания и создали бы более видимые соединения. оперный театр деревянный плитка

Расчеты формы Сиднейского оперного театра были одним из первых крупномасштабных использований компьютеров в архитектуре. Единственные компьютеры, доступные в то время, принадлежали кафедрам университета. Инженеры Аруп отправились в Саутгемптон для того, чтобы использовать компьютеры университета, которые они изучали, одновременно развивая проектирование. Хотя они изначально использовались для определения сложных расчетов нагрузок на оболочки, в дальнейшем они стали приобретать необходимость во многих элементах детализации здания, в первую очередь в кафельном и стеклянном фасадах. Для обработки размещения и комбинаций стандартных и нестандартных плиток необходимы комплексные вычисления. Сама плитка была спроектирована Утзоном совместно со шведской фирмой, Hoganas, когда не было найдено ни одной существующей плитки с отражающими качествами, которые желал Утзон. После многочисленных экспериментов с формами, материалами и отделками, были выбраны комбинация из квадратной белой плитки с прозрачной глазурью и матово-белой плиткой. Матовые плитки использовались по краям, чтобы смягчить форму, в то время как глазурованные плитки мягко отражают световые узоры по оболочке. Квадратные плитки были положены по диагонали в форме шеврона, которые соответствовали локализованной геометрии ребер. Первоначально Утзон предположил, что плитки будут уложены непосредственно на структуру оболочки. Когда проект изменился, он предложил уложить их прямо на ребра, прежде чем они были собраны. Хотя это помогло бы в определении места размещения, это было бы проблематично во время монтажа ребер, и не было бы никаких гарантий относительно гидроизоляции или отделки поверхности собранных соединений. Вместо этого была предложена многослойная столярная конструкция, в которой группы плиток были отлиты в железобетонные «крышки» различных форм, размером менее 19,5 м для удобства транспортировки. Эти крышки могут быть предварительно изготовлены за пределами площадки и прикреплены к ребрам по мере продвижения строительства. Хотя сборка этих шевронных панелей была относительно простой, управление и инвентаризация в общей сложности 1 000 000 плиток потребовали значительного вычислительного моделирования. Внутри каждого шеврона внутренние плитки были идентичными квадратами. Эти квадраты были одного из шести стандартных размеров (рис. 2).

Рис. 2 - фрагмент фасада театра вблизи.

Высокий уровень сложности дизайна плитки возник из желания Утзона достичь высоко специального материального эффекта. Природа самого материала была снисходительна к мелкомасштабным различиям между спроектированными и построенными условиями. Раствор плитки и огромное количество кусочков разгладили несоответствия в общую картину светлых отражений. Такой свободы действий в стеклянных ограждениях не было. В качестве основного герметизирующего элемента стеклянные фасады для оболочек требовали очень точного сборочного процесса. В системах соединения между стеклом и стальными и бронзовыми средниками было мало допусков. В то время как фасад получил геометрическое определение (форма цилиндра, пересекающего два конуса), идеальная геометрия значительно отличалась от реальных условий постройки корпусов. Хотя точные размеры каждого разреза стекла можно было определить в идейном мире, специфика на месте практически невозможна. Именно этот комплекс проблем привел Аруп к созданию одной из самых ранних параметрических компьютерных моделей оболочки и фасадной системы. Отношения между материальными связями должны определяться геометрически относительными терминами, а не размерно-специфическими. Поскольку в большей геометрии оболочек были сделаны корректировки для отражения дифференциаций от идеализированных форм, изменения будут стекаться в размеры меньших элементов. Однако, как и в большинстве параметрических систем, управление малыми под-элементами для изменения новых геометрий должно контролироваться с помощью определенной иерархии параметров и констант. Они наложили свою собственную обратную связь на большую геометрию, разрешая и запрещая множество изменений и заданных ограничений. Это важный сдвиг в том, как рассматривались материальные компоненты и условия соединения. Вместо того, чтобы ткань состояла из размерно-последовательных одинаковых частей, общее условие становится одним, определенным в реляционных терминах. Части с совершено разными физическими формами сгруппированы в семейства. Образное соединение становится единым, которое должно быть определено как уникальное в контексте большего геометрического языка. Таким образом, соотношение между формой и деталями от части к целому больше не ограничивается несколькими выразительными деталями, инкапсулирующими идеалы проекта. Вместо этого целое влияет на свою встроенную логику, на формы, семейства и иерархии материалов каждого отдельного соединения в конструкции. Сиднейский оперный театр впервые использовал новые средства описания геометрии поверхности в строительстве. Относительно молодые технологии, используемые Арупом для разработки информационной модели, с тех пор значительно развились. Благодаря этому в дисциплине архитектуры возродился новый набор математики.

Исчисление и вычислительная геометрия, используемые в прошлые века, были вновь введены в качестве языков для описания архитектурных форм и позволяют точно определять суставы и соединения. Благодаря этому усовершенствованию словарного запаса, дизайнеры сегодня не ограничены простыми геометрическими фигурами (рис. 3).

Рис. 3 - Сиднейский оперный театр.

Список литературы

1. Crosbie Michael J, Rosenthal Steve Architecture shapes / Michael J Crosbie, Steve Rosenthal. -- Wiley., 1993. -- 15 p.

2. Mark Richards Software Architecture Patterns / Richards Mark. -- O'Reilly Media., 2015. -- 46p.

Аннотация

В статье описан процесс проектирования Сиднейского оперного театра, а также проблемы с которыми столкнулись архитекторы во время его создания.

Ключевые слова: архитектура, материал, концепт.

Размещено на Allbest.ru