Трансформируемые пространственные системы в архитектуре. Умная архитектура школьных зданий

В школе и стены помогают. (перефразированная русская поговорка)

По данным статистики, в России в последние годы постоянно растёт количество школьников. Чтобы угнаться за выходом из демографической ямы федеральное правительство выделяет не менее 50 миллиардов рублей на строительство новых школ, реконструкцию и ремонт старых зданий. Государственная программа рассчитана на 10 лет и вступила в силу с 2016 года.

Возвращение к более-менее массовому строительству школ автоматически поднимает вопрос архитектуры современных школьных зданий. Хотя в обществе чаще обсуждаются вопросы, связанные с системой образования, компетентностью преподавателей, улучшением материально-технической базы и т.п. Да, учитель от Бога и «упакованный» компьюторный класс в каком-то сегменте дадут некоторый эффект. Но все же у современных систем преподавания мало приличного будущего в устаревших зданиях.

По мнению ряда экспертов - именно принципиально новая (отметим – для России) школьная архитектура способна изменить типовые представления об образовании, сформировать гибкую систему обучения, которая будет направлена на раскрытие индивидуальности каждого ребенка. Здесь можно перефразировать русскую поговорку – в современной школе даже стены помогают - в буквальном смысле этого слова, учитывая нынешние мировые тенденции в школьной архитектуре.

Отметим, что под «современной архитектурой школ» мы имеем в виду не чудненький фасад, а сложную структуру взаимодействия многогранных функции учебного процесса, активностей и полюсов развития детей со структурой самого здания, их гармонию и общую работу на конечный результат: всемерное содействие раскрытию способностей и талантов школьников.

Этот посыл взят из послания Федеральному собранию от 3 декабря 2015 года президента России Владимира Путина, который подчеркнул, что сохранение нации, образование и воспитание детей, всемерное содействие раскрытию их способностей и талантов – это долгосрочная повестка работы правительства. Президент также заявил, что необходимо принять все возможные меры, чтобы ученики всех российских школ имели возможность заниматься любыми видами творчества, получать качественное образование, любимую профессию и реализовывать свой потенциал.

Какова текущая ситуация с градостроительным позиционированием школ и условиями их проектирования?

В России продолжается массированная преимущественно квартальная и микрорайонная застройка территорий многоэтажными жилыми зданиями, которые по нормативу должны быть обеспечены школами и детскими садами. Концептуально советская практика в данном вопросе остается непоколебимой. Хорошо это или плохо – вопрос уже другого порядка и философии развития первичного рынка жилья.

Сегодня в составе отдельного микрорайона могут размещаться одно – трёхкомплектные школы: основная школа на 9 классов (225 учащихся), на 18 классов (450 учащихся), средняя полная школа на 11 классов (275 учащихся), на 22 класса (550 учащихся) и на 33 класса (825 учащихся). Радиус пешеходной доступности средних учебных заведений нормируется по СНиП 2.07.01-89* и зависит от климатической зоны, категории обучающихся и расположения – в городе или селе. В среднем он составляет 300-500 метров.

Российские школы, как и в СССР, по-прежнему являются самыми крупными общественными объектами в микрорайоне. Строительный объём подобных зданий составляет в среднем более 30000 м3, что намного превышает объёмы других объектов общественного назначения в жилом образовании. В силу своих размеров школа является своеобразным композиционным центром и объединяет вокруг себя остальные здания. Отметим, что в последние годы получили распространение новые типы зданий, объединяющих школу с детским дошкольным учреждением, центром досуга, клубными и другими помещениями. Особенно это актуально для районов Крайнего Севера.

Высота современных школьных зданий принимается с учётом численности учащихся и степени огнестойкости: от одного до трёх этажей. Возможно строительство 4-этажных школ, но с существенными ограничениями – I, II степени огнестойкости, при этом на 4-ом этаже нельзя размещать первые классы, а остальных учебных помещений должно быть не более 25%.

Школьное образование становится более разнонаправленным, что непосредственно отражается на внешнем виде и внутреннем устройстве школ. Для этого увеличивается количество дневного света, проникающего в аудитории и коридоры, совершенствуются связи между различными группами кабинетов, разрабатываются оптимальные решения пришкольных участков.

При этом государству необходимо достичь двуединой и сложно совместимой (но все-таки возможной) цели – уложиться в оптимальный бюджет здания, строящегося за казенные деньги, и достичь высоких духовных целей, поставленных руководителем страны. А теперь еще и нового федерального министра образования Васильевой, которая сказала, что школа должна воспитывать в детях Человека, а не Потребителя.

Пока ситуация немного напоминает одного из героев сказки про Айболита – коня-мутанта Тянитолкая.

Так, Минстрой сформировал каталог типовой проектной документации для повторного применения, в котором содержатся проекты уже существующих объектов. То есть, к решению вопроса ведомство подошло с прямолинейной строительно-чиновничьей простотой, без видимых попыток философски осмыслить актуальные тенденции в образовательном процессе.

Тогда как еще прежним руководством федерального Минобраза перед Московским государственным строительным университетом была поставлена своя задача – разработать перспективные типовые проекты школьных зданий с учетом требований новых образовательных стандартов. Речь идет о создании школы нового типа, которая бы своей объемно планировочной, архитектурной концепцией, техническим оснащением способствовала реализации целого ряда новых функциональных требований к образовательному процессу, но при этом имела бы достаточную универсальность для всей страны, чтобы максимально удешевить затраты на строительство объектов за счет унифицированных элементов –модулей.

Андрей Волков, ректор НИУ МГСУ так прокомментировал работу в этом направлении в своём интервью «Строительной газете»: «… Пространство школы должно быть максимально вовлечено в образовательный процесс. Это определяет и экономическую эффективность проекта, потому что чем больше площадей мы задействуем для основной деятельности, тем эффективнее решение.
Должен быть реализован комплексный подход к проектированию, который заключается в учете различного рода национальных, социальных, территориальных, природно-климатических особенностей региона, в котором идет строительство.

Типовая школа, построенная в соответствии с принципами модульного проектирования, будет вовсе не тождественна безликой серой коробке. Проект в каждом конкретном случае будет индивидуальным как по визуальному восприятию, так и по компоновке модулей, функциональному назначению, масштабу».

Руководитель университета также обозначил принципы, которые Министерство образования и науки хотело бы увидеть в новых проектах. Один из них - принцип универсального учебного кабинета, который рассчитан на организацию фронтальных, групповых и индивидуальных занятий. Кабинет своим объемно-планировочным решением, техническим оснащением, мебелью, схемой освещения должен обеспечивать возможность одинаковой эффективности работы по всем трем формам организации занятий. Предметные кабинеты должны включать учебные комнаты, помещения для практических занятий, лаборантские. Надо также предусмотреть общешкольное лекционное помещение с современным мультимедийным оборудованием.

По замыслу разработчиков - минимальная комбинация учебных модулей рассчитана на одну так называемую параллель - 330 мест с первого по одиннадцатый класс при расчетной наполняемости класса в 30 учеников. В зависимости от планируемой наполняемости школы можно варьировать количество модулей. Таким образом, можно получать объект нужного масштаба. Функционально модули делятся на два больших блока - базовые и дополнительные.

Базовые - это учебные, общешкольные помещения, столовая, спортзал, актовый зал, библиотеки, административные, медицинские помещения и так далее. Дополнительные модули - это, например, модуль технологических мастерских, специализированные модули для обучения детей с ограниченными возможностями, модули делового, лингвистического центра, зимний сад, живой уголок и даже жилые модули, если это школа-интернат.

Это вполне умещается в рамки мировых тенденций, которые отметила Полина Найданова, исследователь Уральской государственной архитектурно-художественной академии (Екатеринбург). Так, в архитектуре школьных зданий Европы и США прослеживается тенденция функционального разделения блоков школы на «деловую часть», в состав которой входит административный, спортивный и развлекательный блоки, обращенную к улице, и «учебную часть», которая скрыта от глаз прохожих, защищенную от шума и открытую на солнечную сторону. Блоки также разделяются на зоны для начальной и старшей школы. Между собой блоки обычно соединяются либо информационным переходом, в котором может находиться библиотека, либо внутренними двориками-рекреациями.

Также исследователь отмечает ещё направление - школьное здание становится нерасторжимым единством с природным окружением. Взаимопроникновение касается не столько внешнего эффекта «вписывания» объема в природу, сколько «раскрытия» интерьера и всего комплекса здания изнутри на природу и включения элементов природы в его интерьер.

Важной частью школы становится активно задействованный в учебно-воспитательный процесс атриум. О нём разработчики новой школы из МГСУ также не забыли. Внутришкольное пространство, окружённое помещениями, образуют единое пространство для игровой и учебной деятельности и служит местом встреч и проведения общих школьных мероприятий. В принципе, она же может рассматриваться как «Зона инноваций, или i-зона» (по формулировке Непорада В.И.). Это зона создания и обмена высокотехнологичными и творческими инновациями.

Андрей Волков резюмирует: «Школа, спроектированная в соответствии с новыми принципами, обладает большей эффективностью и, если угодно, смыслом. Существующий коэффициент эффективности рассчитывается из соотношения площадей, используемых непосредственно в образовательном процессе к общему количеству площадей. Как правило, в действующих школах этот коэффициент менее 0,5, тогда как в наш проект закладывается коэффициент, превышающий этот показатель. При этом мы имеем возможность снизить нормативную цену строительства. То есть стоимость строительно-монтажных работ при типовом проектировании станет прогнозируемо снижаться с одновременным повышением качества предлагаемых решений».

Кстати, МГСУ, вместе с архитектурными и объемно-планировочными решениями, взялся за анализ существующей нормативной базы с прицелом на их корректировку.

Меж тем, например, власти Москвы время напрасно не теряют. По заказу столичных властей разработан единый нормативный документ для проектирования общеобразовательных учреждений - «Свод правил «Здания общеобразовательных организаций. Правила проектирования», который уже вводит понятия «блочности» и «трасформации».

Документ объединил все имеющиеся нормативные требования в области проектирования таких объектов: технических регламентов, санитарных правил и правил пожарной безопасности. В своде впервые приведены требования к антитеррористической безопасности, эксплуатации и энергетической эффективности образовательных учреждений. Расширена типология зданий и помещений, что крайне важно в условиях дефицита территорий сложившейся уплотненной застройки, в том числе реконструируемой, а также для нового строительства с учетом волнообразных демографических колебаний.

Для подобных случаев в Своде правил предусмотрены требования для такого типа школьных зданий, как трансформируемые блоки начальных классов. Уникальность зданий-трансформеров в том, что они могут меняться с учетом потребностей в системе образования, т.е. трансформироваться из дошкольного учреждения в блок начальных классов и наоборот, а также совмещать две эти функции.

Дополнительно в Своде правил представлены правила расчета отдельных помещений - таких как актовые залы, столовые, вестибюли и т.д., введены нормы удельных площадей для помещений, ранее не охваченных нормативными документами. Данный свод уже утвержден приказом Минстроя России от 17 августа 2016 г. (№572/пр.)

Обобщая вышесказанное в качестве итога стоит привести основные тезисы современной школы, сформулированные Полиной Найдановой, а именно:

1. возможность трансформации учебного пространства в малое, среднее и большое по принципу «ученик – группа – класс – поток»;
2. формирование крупных функционально-планировочных зон: классов-студий, помещений для конференций и т.п.;
3. формирование «открытой» системы: отсутствие традиционных замкнутых учебных помещений;
4. наличие помещений, которые рассчитаны на проведение различных видов занятий с учетом возрастных особенностей (игровые, мастерские, лекционные, лаборатории и т.п.);
5. наличие мобильного оборудования в классах;
6. наличие условий для развития здоровья учащихся, которые будут соответствовать запросам детей;
7. новая система расположения инженерных коммуникаций, возможность автономного существования, наличие энергосберегающих систем.

Продолжение следует...

Любое преобразование большого объекта — будь то уже упоминавшийся развод мостов, или открывание потайных дверей на циферблате башенных часов, или превращение стены в экран для видео-мэппинга, — это всегда зрелище, всегда аттракцион. Неслучайно больше всего подобные приемы востребованы в зданиях, которые сами так или иначе связаны со зрелищами: театры, музеи, выставочные галереи, спортивные арены.

Например, раздвижные кровли у стадионов стали уже практически общим местом, начиная с нашего сочинского с довольно простым механизмом трансформации и заканчивая олимпийским в Мадриде Доминика Перро (Dominique Perrault), в котором крыша, состоящая из трех подвижных «крышек», может принимать до 27 различных конфигураций. Все зависит от того, что нужно в данный момент — впустить больше солнца и воздуха или, наоборот, защитить корты от ветра и дождя. Бетонные плиты облицованы алюминиевыми панелями, приводятся в движение гидравлическими механизмами, и самая большая «крышка» весит 1200 тонн!

Центр водных видов спорта в Лондоне во время Олимпиады 2012 года. Заха Хадид

Функционально оправданы пространственные трюки и в выставочных центрах и галереях. Хотя бы потому, что организация любой экспозиции сопряжена с необходимостью создавать новые декорации — так же, как в театре. Например, в нью-йоркской Sperone Westwater Gallery сэр Норман Фостер (Norman Foster), решая задачу увеличить выставочные площади вдвое в рамках ограниченного пятна застройки, придумал сделать галерею-лифт. Параллелепипед размером 3,6×6 метров движется внутри «шахты» — вытянутого застекленного вертикального объема — и прекрасно просматривается с улицы благодаря яркому красному цвету. Этот лифт можно использовать как отдельный небольшой зал, через который посетители будут «телепортироваться» на другие уровни здания, либо «припарковать» на одном из этажей и задействовать его площади как продолжение другой экспозиции.

Еще более смелый подход к трансформации музейного пространства показал Рем Колхас (Rem Koolhaas, OMA) в своем проекте для Prada в Сеуле. Павильон так и назвали — Prada-трансформер. Он представляет собой сложную пространственную фигуру — стальной каркас, обтянутый тканью, такой же, какую используют для чехлов самолетов, яхт и прочих крупных объектов. Положил фигуру на один бок — и в основании оказался крест, а остальные стены приобрели одну конфигурацию. Положил на другой — и вот уже пол стал круглым, и пространство кардинально изменилось. При этом форма продумана так, чтобы при каждом повороте вход в павильон (на обычной «липучке», которую используют в спортивных куртках или палатках) оставался в зоне досягаемости.

Впрочем, тягу к зрелищам нередко испытывают и проектировщики — на пару с заказчиками — жилых домов. Не так давно archspeech с Дэвидом Фишером (David Fisher, Dynamic Architecture) — автором первого в мире вращающегося небоскреба. Его идея в том, чтобы разместить на каждом этаже ветровые турбины, которые будут не только вращать модули этажей, открывая жителям квартир новые виды, но и вырабатывать энергию, достаточную для самообеспечения здания. Пока реализация проекта под вопросом, но в разговоре Фишер намекнул, что первый такой небоскреб может появиться в Майями, и движением расположенного на самом верху пентхауса его владелец сможет управлять голосом.

Пока же идеи динамической архитектуры в жилом строительстве воплощаются в жизнь в малом масштабе. Летний дом Caja Obscura молодого кинорежиссера в Парагвае, недалеко от Асунсьона, в закрытом виде больше напоминает гараж: цоколь из песчаника увенчан бетонной плитой, на которой покоится «коробка» из листов гальванизированной стали. На деле же «коробка» оказывается крышкой, которая, поднимаясь с одного конца, открывает второй этаж с террасой, гостиной и кухней в глубине. Согласно проекту архитектора Ксавье Колана (Xavier Colan), механизм приводится в действие обычной лебедкой. Кому-то этот процесс может напомнить поднятие флага, но для владельца дома это, скорее, как вращать ручку старого киноаппарата. Тем более, что лебедка расположена на втором этаже, на переднем краю перекрывающей плиты, и по мере поднятия крыши пейзаж разворачивается прямо перед глазами, словно на гигантском экране.

А вот хозяевам дома в графстве Саффолк, Восточная Англия, приходится пользоваться электроприводом — ведь им приходится передвигать по специально спроектированным рельсам модуль с крышей, стенами и окнами длиной 28 метров и весом 50 тонн. Лондонские архитекторы dRMM пошли на смелый эксперимент под кодовым названием Sliding House (скользящий дом). Ловко и почти бесшумно перемещаясь между главным домом, гостевым домом и гаражом, модуль то защищает от непогоды открытый бассейн, то затемняет панорамные окна стеклянной гостиной (и тогда в ней становится возможным смотреть кино даже днем), то прячет от любопытных глаз террасу на крыше с установленной на ней ванной. А может и превратиться в дополнительный навес для автомобилей (хотя хозяин предпочитает мотоциклы) или козырек над входом в дом. Перемещение на самом длинном участке занимает всего 6 минут!

Жилье должно быть трансформируемой системой, соответствующей динамике самого жизненного уклада семьи. Должна быть найдена такая система планировочной организа­ции квартиры, которая бы позволяла в дальнейшем осуществлять трансформацию внутренних пространств и получать новые варианты, также удовлетворяющие функциональным и эстетическим требова­ниям. Например, в многокомнатных квартирах современной постройки закладывается свободная планировка комнат, реализуемая по согласованию с владельцем.

В общем виде трансформация внутреннего пространства квартиры может быть подразделена на:

Суточную (трансформация детских и спальных комнат);

Кратковременную (трансформация общих комнат при приеме гостей, торжеств и пр.);

Сезонную (например, включение летних помещений в жилую или подсобную площадь);

Демографическую (в связи с вступлением семьи в новый период ста­новления).

В то же время на планировочные решения реконструируемых зданий влияет его конструктивная схема, т.е. расположение в пространстве стен, столбов, колонн. Причем наличие уже существующего остова заставляет принимать при реконструкции обратную новому строительству последовательность планировочных решений, включающую следующие этапы:

Разделение стенового остова на отдельные секции с существующими или вновь устраиваемыми лестничными клетками;

Распределение секций на квартирные ячейки (расположенные в одном или двух уровнях);

Выделение в каждой квартирной ячейке жилой и вспомогательной зоны (при одновременной увязке с размещением инженерного оборудования и вновь организуемых или существующих санитарно-технических коммуникаций).

Возможность выбора схемы размещения квартир (линейной, дву­сторонней, угловой и торцевой), количества, размеров и пропорций комнат, а также обеспечения проветривания и инсоляции определяются величиной и соотношением ширины корпуса и расстояния между лестничными клетками. Особого внимания заслуживает решение кухонно-санитарного блока, что во многом определяет уровень комфортности реконструируемого жилья.

1. Для малокомнатных квартир удобно располагать кухонно-санитарный блок компактной группой при входе в кварти­ру. При этом обеспечивается достаточный уровень изоляции жилых комнат, а также удается избежать необходимости устройства кори­дора.

2. В случае высокой сложности или невозможности переноса существующих санитарно-технических коммуникаций кухонно-санитарный блок может быть расположен в глубине квартиры. При этом связь с прихожей и комнатами осуществляется через коридор.

3. В больших многокомнатных квартирах наибольшие удобства обеспечивает разобщение кухонно-санитарного блока (и, возможно, дублирование его элементов). Например, кухня и туалет с раковиной расположены при входе в квартиру, а ванная комната и второй туалет расположены в глубине квартиры, рядом со спальнями.