Экологически устойчивое городское пространство как объект изучения в высшей архитектурной школе

В статье архитектора, профессора кафедры архитектуры и градостроительства ДВФУ, кандидата архитектуры Павла Казанцева изложена концепция и структура трехлетнего учебного курса «Основ экологической архитектуры», рассматривающего приемы и методы формирования городских пространств, доступных для природы и комфортных для человека.

Отличительной чертой традиционной и современной экологически устойчивой архитектуры является ярко выраженная взаимосвязь показателей зоны теплового комфорта человека и свойств восстанавливаемых природных систем с пространственными решениями отдельных зданий или их комплексов, и прилегающих к ним ландшафтов [3,4,8]. Ступенчатый ACROS Fukuoka Prefectural International Hall и Vancouver convention center West (включая его «юбку морской среды обитания») можно отнести к наиболее ярким примерам из ряда построек современного периода [7,12].

Аналогично природным, городские ландшафты трансформируют направление и интенсивность векторных климатических факторов (ветра и солнечной радиации), движение влаги, формируя контрастный микроклимат городской территории. Но в отличие от природных, пространственные характеристики городской застройки, спланированного рельефа застраиваемой территории, характеристики формирующих городские пространства поверхностей могут быть спроектированы целенаправленно для обеспечения теплового комфорта городской среды и благоприятных условий для восстановления природных систем. Направленно изменяя ветровой, инсоляционный и водный режим, архитектурное пространство выступает в роли абиотической основы формирования природных систем.

Приемы и методы формирования антропогенных пространств, доступных для природы и комфортных для человека были выбраны как основной объект изучения в рамках учебного курса, реализуемого в инициативном порядке департаментом архитектуры и дизайна Политехнического института ДВФУ, Владивосток. В рамках курса город последовательно рассматривается как архитектурно-ландшафтная система, в которой независимо от расположения участка (сухопутный, прибрежный или относящийся к водно-болотным угодьям) и функционального назначения объекта проектирования одним из ведущих факторов формирования устойчивой городской среды являются пространственные характеристики урбанистических ландшафтов и свойства формирующих их поверхностей [1, 10,11].

Курс включает три модуля:

Модуль 1.

Биоклиматическая архитектура. Принципы и методы формирования климатически ориентированного архитектурного пространства. Способы и приемы регулирования векторных климатических факторов средствами архитектуры [5,8]. Поэтапно разработан и внедрен в 1995 – 2005 гг., начиная с заданий на проектирование простейших биоклиматических форм (ветрозащитный навес-солярий) и индивидуального жилого пассивного солнечного дома.

Модуль 2.

Концепции формирования архитектурного пространства, доступного для природных систем. Город, как направленно формируемая архитектурно-ландшафтная система в условиях восстановления биоразнообразия городской среды [1,6,10]. Поэтапно разработан и внедрен в 2005 – 2021 гг.., начиная с изучения концепции экологически-устойчивого высотного здания, предложенной Кэном Янгом (Ken Yeang) [9]. Первыми темами учебных заданий и международных мастер-классов были проектирование жилого или административного высотного здания, интегрирующего зеленые системы, в условиях муссонного климата.

Модуль 3.

Город, как архитектурно-ландшафтная система в условиях динамики климата. Эколого-ориентированные стратегии адаптации города к климатическим изменениям [2]. Разрабатывается с 2016 г. в рамках дипломного проектирования бакалавриата и выполнения магистерских исследований. Отдельные положения теории проектирования устойчивой к климатическим изменениям городской среды (город-губка, градостроительные приемы формирования динамических ландшафтов рек и морской литоральной зоны) в настоящее время читаются на 4 и 5 курсах бакалавриата.

Модули включают лекционный курс с практическими заданиями (5, 8 и 9 учебные семестры, 36 аудиторных часов), и эколого-ориентированные курсовые проекты, выполняемые в рамках дисциплины «архитектурно-градостроительное проектирование» (реализует мастерская ресурсосберегающей архитектуры). Базовые навыки формируются при выполнении задания на разработку «простой биоклиматической формы» – ветрозащитного навеса-солярия на территории детского сада.

Задание предусматривают освоение программ цифрового моделирования ветрового и инсоляционного режима. Геометрию закрытых пространств, оптимальную для пассивного солнечного отопления и солнцезащиты, конвекционное перераспределение тепла, взаимосвязь объемно-планировочных характеристик здания и требований по размещению систем возобновляемой энергетики студенты осваивают в курсовом проекте пассивного солнечного блокированного дома.

Технологии города-губки и архитектурные стратегии восстановления биоразнообразия в городской среде (концепции WSUD, Nature Inclusive Design, Ecolope и их аналоги) в силу большого объема предлагаемого материала включены в курсовой проект экологически-устойчивой жилой группы («Жилой комплекс с разработкой жилой группы», 8 семестр). Завершается курс выполнением эколого-ориентированных выпускных квалификационных работ бакалавриата и магистерских диссертаций.

В 2009 году «биоклиматический» модуль был награжден дипломом Национальной экологической премии «ЭкоМир», разработки курса экологической архитектуры отмечены Золотым (2020 г.) и Серебряными (2022, 2025 гг.) дипломами Национального архитектурного рейтинга Золотая капитель, Золотым дипломом XXV фестиваля ДВ Зодчество – 2022.

Список литературы

1. Березина А.А., Казанцев П.А. Концепция города-биотопа как архитектурно-ландшафтной системы // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2023. № 2(55). С. 148–162. DOI: https://doi.org/10.24866/2227-6858/2023-2/148-162
2. Казанцев П.А., Березина А.А., Болехивская А.Я., Бурдина Д.П., Ван-Хо-Бин Е.А., Марус Я.В. Исследование предпосылок формирования устойчивой к климатическим изменениям городской среды в условиях горного побережья и муссонного климата (на примере г. Владивостока) // Урбанистика. 2024. № 3. С. 28-52. DOI: 10.7256/2310-8673.2024.3.71098 URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=71098
3. Логвинов В.Н. Природа и архитектура: путь интеграции. Москва, 2019. 218 с.
4. Нефедов В.А. Архитектурно-ландшафтная реконструкция как средство оптимизации городской среды: автореф. дисс. … д-ра архитектуры. Санкт-Петербург, 2005. 48 с.
5. Формирование экоустойчивой среды городских и сельских поселений: учебное пособие для вузов / П. А. Казанцев. – Владивосток: ДВФУ, 2017. – 253 с.
6.  Формирование экоустойчивой городской среды: архитектура биоразнообразия: учебное пособие для вузов / П. А. Казанцев. – Владивосток: ДВФУ, 2021. – 268 с. 
7. ACROS Fukuoka Prefectural International Hall. GreenRoofs.com. URL: https://www.green-roofs.com/projects/acros-fukuoka-prefectural-international-hall/
8. Behling Sophia, Behling Stefan. Solar Power: The Evolution of Sustainable Architecture. Munich, Prestel Pub, 2000. 240 р.
9. Hamzah T., Yeang K. Ecology of the sky. Ivor Richards, The Images Publishing, Victoria, 2001. 248 p.
10. Maike van Stiphout, Mathias Lehner. First Guide to Nature Inclusive Design. Kindle Edition. Amster-dam: nextcity.nl, 2020. 158 p. URL: https://nextcity.nl/first-guide-for-nature-inclusive-design/
11. River. Space. Design. Planning Strategies, Methods and Projects for Urban Rivers. Martin Promin-ski, Antje Stokman, Daniel Stimberg, Hinnerk Voermanek , Susanne Zeller , Katarina Bajc and Nengshi Zheng. Birkhäuser,2023. 328 p. DOI 10.1515/9783035625271
12. Vancouver convention center West: LMN Architects+DA/MCM. URL: https://lmnarchitects.com/pro-ject/vancouver-convention-centre-west