Формирование концепции. Середина XX века

В середине XX в. начинается этап теоретических и практических разработок в области использования атриумных пространств. Он был вызван широким развитием высотного строительства, актуальными в этот период гуманистическими требованиями к архитектуре высотных зданий, которая теперь устремлена к созданию комфортной среды обитания, экономичного и рационального общественного пространства. На этом этапе значительное влияние оказали исследования, проводимые в 70-е годы XX столетия французским ученым Ле Риколе и американским ученым Б.Фуллером в области пространственных конструкций. Б.Фуллер ставит задачу покрытия целых городов пропускающими свет конструкциями, которые явились важнейшими структурными элементами современных атриумов (рис.9).

Рис.9. «Биосфера» – павильон США на Всемирной выставке «Экспо-67» в Монреале, арх. Б.Фуллер.

Атриум становится необходим для организации в нем дополнительных пешеходных пространств и сосредоточения разного рода деятельности. Широкое развитие эта идея приобрела после успеха проекта многофункционального комплекса «Пичтри-Сентер», построенного в 1967 г. в Атланте (США) архитектором Д. Портманом. Разработки Д. Портмана были сфокусированы на двух основных задачах. Одна из них касалась вопроса органичного включения высотных зданий в городскую среду. Корпуса отелей компоновались так, что в их основании возникало подобие праздничной уютной площади с ресторанами, кафе, тротуарами и фонтанами, привлекательными не только для обитателей, но и городских жителей (рис.10). В атриумы высотных зданий выходили залы для конференций и номера гостиниц. Другой задачей проекта было создание объемно-пространственного решения высотного здания с атриумом нового типа. Отель «Хайятт Ридженси» послужил антитезисом традиционного двукоридорного отеля. Цель проекта состояла в том, чтобы открыть интерьерное пространство, создать возвышающую динамичную среду. 22-этажная бетонная структура здания фигуративно «взорвана», раздвинута в стороны, в результате чего образовалось центральное пространство для огромного внутреннего двора – встроенного «закрытого» атриума, проходящего через весь объем здания и освещенного верхним светом (рис.11,12) [5].

Создание комфортной и привлекательной среды в высотных зданиях отелей достигалось и появлением более широкого спектра архитектурно-дизайнерских приемов: использованием элементов естественной природы – воды и растений, превращением панорамных лифтов в своего рода «кинетические скульптуры», воссозданием в интерьерах современных высотных зданий присущей античным восточным площадям атмосферы созерцания, общения и отдыха. В этом заключался эксперимент Д. Портмана, успех которого определил уникальность данной концепции и сделал ее популярной во всем мире.

Рис.10. Атриум в отеле «Пичтри-Плаза», арх. Д. Портман	Рис.11. План атриума отеля «Хайятт Ридженси», Атланта, арх. Д. Портман	Рис.12. Атриум отеля «Хайятт Ридженси», Атланта, арх. Д. Портман

С 70-х годов XX века атриумы начинают использовать в многофункциональных зданиях, таких как «Ай-Ди-Эс-Сентер» (1975 г., Миннеаополис, США, арх.Ф.Джонсон, Д. Берджи, Е. Бекер), «Креди-Лионэ» (1977 г., Лион, «Кассута Ассошиэйтс»), «Пэннзойл-Плэйс» (1976 г., Хъюстон, арх.Ф.Джонсон, Д. Берджи) (рис.13.14,15). «Атриумные здания занимали целые кварталы и формировали крытые улицы. Строились атриумы-галереи для пешеходов. Они воссоздавали нарушенную городскую среду» [6]. Объемно-пространственные и архитектурно-конструктивные возможности атриумов позволяют объединять ими высотные объемы, надземные и подземные уровни, пристраивать атриумы к высотным зданиям, включать в структуру атриумов различного рода коммуникации и размещать их в любой части высотного здания. Начинают широко использоваться в многофункциональных высотных зданиях атриумы открытого типа, т.е. освещенные с одной или более сторон. Уютные и комфортные, они привлекают людей в высотные здания, позволяют противостоять децентрализации деловых центров крупных городов, бегству из них людей (их отчужденность) и увеличить деловую активность зданий.

Развитие идеи использования атриумов в высотных зданиях.
80-е годы XX века

Большое влияние на развитие данной идеи оказали усовершенствования в организации офисного пространства. Главным планировочным недостатком существовавших до этого времени офисных высотных зданий с центрально расположенным лестнично-лифтовым узлом являлось ограниченное расстояние от ядра до светового проема в наружных стенах.

Рис.13. «Ай-Ди-Эс-Сентер» в Миннеаполисе, 1975 г. арх-ры: Ф.Джонсон, Д.Берджи, Е.Бекер	Рис.14. Атриум в здании «Креди-Лионэ» в Лионе, 1977 «Кассута энд Ассошиейтс»	Рис.15. Офисное здание «Пеннзойл Плэйс», 1977 г., арх. Ф.Джонсон, Д.Берджи, г. Хъюстон.

Неблагоприятное воздействие искусственной световой среды, психологически угнетающие условия работы в одном помещении с сотнями служащих, недостаток пространств для отдыха и общения сказывались на росте утомляемости, снижении производительности труда. Использование компьютеров и оргтехники придавало высотным зданиям опасность с точки зрения его пожароопасности и повышения затрат на электроэнергию [7].

К 80-м годам XX века характер офисного труда изменился на более открытый, демократический и социально направленный. Особое внимание начинает уделяться персональным потребностям сотрудников, что приводит к поиску новых архитектурных идей, направленных на улучшение микроклимата во внутренних пространствах высотных зданий, созданию мест для общения и отдыха. Развитию этих идей способствовали научные исследования в этой области.

В 1980 г. английским инженером и архитектором Терри Фарреллом и Рольфом Лебенсом была разработана концепция «буферного мышления», суть которой заключалась в том, что ориентированный в наиболее благоприятную с точки зрения солнечных лучей и господствующих ветров сторону атриум за счет содержания большого количества воздушных масс служит буферной зоной между наружным и внутренними пространствами. В нем создаются более комфортные условия, чем во внешней среде. Основные положения, изложенные в этой концепции, легли в основу проектирования атриумов в высотных зданиях. Исследования ученых были направлены также и на разработку новых конструктивных решений.

В 1986 г. были построены два самых высокотехнологичных офисных небоскреба с атриумами. Атриум в здании «Ллойдс Билдинг» в Лондоне архитектора Р.Роджерса формирует внутренний двор, освещенный сверху светопрозрачным арочным сводом (рис.16). В здании «Гонконгско-Шанхайского Банка» архитектора Н.Фостера атриум открытого типа, т.е. освещенный с обеих сторон, расположен в уровне 10 нижних этажей (рис.17,18). Преимуществом каркасно-ствольной системы из стальных конструкций, вынесенных на фасад в этих зданиях, была возможность организовать лифтовые шахты, лестницы и некоторые инженерные системы у наружных стен. Пространство на нижних этажах в середине здания, освобожденное от несущих конструкций и колонн, превратилось в огромный внутренний двор, освещающий глубокие офисные помещения. Это позволило увеличить ширину корпуса высотного здания и повысить гибкость и трансформативность функционально-планировочной структуры небоскреба, создать большие освещенные естественным светом рабочие пространства, что позволило снизить затраты на искусственное освещение и кондиционирование.

Рис.16. Атриум в здании страховой компании «Ллойдс» в Лондоне, 1987 г., арх. Р. Роджерс	Рис.17. План атриума в здании страховой компании «Ллойдс» в Лондоне, 1987 г., арх. Р. Роджерс	Рис.18. Атриум здания Гонконгско-Шанхайского Банка в Гонконге, 1987, арх. Н.Фостер

Другой фундаментальной концепцией, оказавшей влияние на развитие в области проектирования атриумов в высотных зданиях, стала социальная идея демократической общины – «офиса-города», которая впервые была использована скандинавскими архитекторами и застройщиками. Главным достоинством скандинавской модели выступает обязательное устройство общественных пространств, цель которых – стимулировать общения людей. В отличие от системы открытого плана офиса или гибкой планировки, применяющейся в американской модели, и кабинетных рядов вдоль узкого коридора, характеризующей европейскую модель, скандинавская модель предполагает обязательное наличие обширного центрального пространства. Вокруг него группируются рабочие кабинеты, либо общественные пространства второго уровня, не столь крупные как «центральная площадь», к которым, в свою очередь, примыкают кабинетные группы [8].

Эта концепция,впервые осуществленная в проекте административного здания «Скандинавские авиалинии» («САС», 1987 г., Стокгольм, арх. Н. Торп) (рис.19), затем в здании «Ковчег» (1987 г., Лондон, арх. Р. Эрскин), находит сегодня отражение в проектах высотных зданий, таких как «Европейский Центральный Банк» (2010 г., Франкфурте-на-Майне, арх. бюро «Куп Химмельблау») с линейным атриумом, объединяющем два высотных объема здания (рис.20); атриум пристроенный к высотному объему здания «Административно-общественного центра Московской области» (2008 г., Москва, арх. М.Хазанов) (рис.21). Атриум в здании «Европейского Центрального Банка» ориентирован по оси восток-запад с целью получения максимального количества солнечных лучей и естественного света. Здесь буферное пространство атриума функционирует как «вертикальный город» (Vertical City), в котором при помощи соединительных платформ, расположенных на разных уровнях, создано подобие «микрогорода» с площадями, мостами и переходами.

Рис.19. Атриум в административном здании «Скандинавских Авиалиний» 1987 г., Стокгольм, арх. Н. Торп	Рис.20. Проект здания Европейского Центрального Банка 2010 г., Франкфурте-на-Майне, арх. бюро «Куп Химмельблау»	Рис.21. Атриум в здании Административно- общественного центра московской области 2008 г., Москва, арх. М. Хазанов

Таким образом, с середины и до конца XX века фокус внимания при проектировании атриумов в высотных зданиях направлен на повышение комфорта жизнедеятельности людей, научные разработки и экспериментальные проекты подготовили конструктивную и типологическую базу для более эффективных решений этой задачи.

В конце XX века широкое развитие высотного строительства требует особого внимания к вопросам сохранения окружающей среды. Высотные здания должны становиться энергоэкономичными. Наиболее радикально новые требования отразились при проектировании атриумов в здании «Коммерцбанка» (1997 г., Франкфурт-на-Майне, арх. Н. Фостер). Использование каркасно-ствольной конструктивной системы с вынесенными на фасад несущими конструкциями и коммуникациями позволило спроектировать целую систему атриумов. Она состоит из расположенных спирально по высоте здания, примыкающих к наружным стенам зимних садов и проходящего через весь объем здания центрального внутреннего атриумного пространства (рис. 22, 23). При такой комбинированной системе (состоящей из ряда открытых и закрытого атриумов) создается перекрестная естественная вентиляция внутренних офисных помещений. Зимние сады, благодаря присутствию растений, улучшают микроклимат в здании, оказывают релаксирующее воздействие; освещенные естественным светом атриумные пространства стимулируют общение между людьми.

Принцип «вертикальных коммун-соседств» (по определению Н. Фостера), объединенных общими атриумами групп помещений, расположенных на разных этажах здания, позволил придать гибкость и трансформативность функционально-планировочной структуре офисного здания «Сommerzbank», повысить его адаптивность к возможным структурным изменениям и реорганизации, моральную долговечность [9].

В дальнейшем этот механизм повторен и усовершенствован в проекте здания Лондонской «сигары» «Свис Ре» (2003 г., Лондон, арх. Н. Фостер) (рис. 24, 25), в котором каждый этаж имеет круглый периметр с вырезанными по нему шестью треугольными атриумами. Диагонально-сетчатая конструктивная система оболочки здания конической формы представляет собой каркас из стальных ромбов. За счет атриумов – полой спирали внутри оболочки – создан восходящий воздушный поток и рассеянный естественный свет между этажами, что позволило значительно уменьшить потребление энергии на кондиционирование и освещение. Вместе с тем, полученная при комбинации атриумов спиралевидная форма – не только пространство для циркуляции воздуха и света, но и хорошо читаемая извне геометрическая фигура. Цветное остекление атриумов придает особую выразительность компактному объему здания [10].

Рис.22. Общий вид здания Сommerzbank во Франкфурте-на-Майне,1997 г., арх. Н.Фостер	Рис.23. План здания Сommerzbank во Франкфурте-на-Майне, 1997 г., арх. Н.Фостер

Рис.24.Общий вид здания Swiss Re в Лондоне, 2003, арх. Н. Фостер	Рис.25. План здания Swiss Re в Лондоне, 2003, арх. Н. Фостер

Развитие строительных и компьютерных технологий позволяет сегодня решать атриумное пространство как сложный пространственный элемент или даже систему сложных элементов, переходящих друг в друга, уделяя особое внимание роли атриума как компонента, связующего высотное здание с городской средой (рис.26). Учет климатических особенностей атриума – буферного эффекта, эффекта «вытяжной трубы» и аэродинамической тяги, а также использование при проектировании атриумов новых прогрессивных технологий (световодов и ветроустановок) – становится главной стратегией создания самообеспечивающихся высотных зданий, эксплуатирующих энергию солнца и ветра, существующих в гармонии с природой (рис. 26, 27, 28).

Так, конфигурация атриума в многофункциональном здании «Battersea Spark Plug» (проект 2014 г., Лондон, Р. Виньоле) расположенном на участке брошенной центральной электростанции, состоит из двух объемов. Куполообразное покрытие стилобатной части, в котором между жилыми объемами расположено общественное пространство, имеет форму, позволяющую аккумулировать солнечные лучи и теплый воздух, создавая, комфортный микроклимат внутри атриума. «Купол» взаимодействует с открытой «стеклянной трубой», окруженной офисными помещениями, расположенными в уровне верхних этажей.

Естественная вентиляция обеспечивается благодаря эффекту воздушной тяги. Этот же эффект используется для охлаждения офисных помещений. Таким образом, осуществляется снижение эксплуатационных расходов в высотном здании.

Рис.26. Общий вид здания Battersea Spark Plug, проект 2014 г., Лондон, арх. Р. Виньоле	Рис.27. Атриум здания Battersea Spark Plug, проект 2014 г., Лондон, арх. Р. Виньоле	Рис.28. Схема разреза здания Battersea Spark Plug, проект 2014 г., Лондон, арх. Р. Виньоле

Проект «Battersea Spark Plug» может быть рассмотрен как современный пример органичного включения атриума в высотное здание, с максимальным использованием его функциональных особенностей, которые оказывают немаловажное влияние и на форму всего высотного сооружения [11].

Определение

Попробуем, опираясь на сказанное выше и приведенные дополнительные примеры, выявить и проанализировать основные отличительные признаки атриумов в высотных зданиях от их прототипов и дать им определение.

Атриум в высотном здании, в отличие от аркады, пассажа или галереи и других подобных пространств, включен в объем высотного здания, окружен им и обязательно перекрыт светопрозрачным ограждением. Одной из основных его функций является защита внутренних пространств от природных воздействий, что достигается при помощи ограждения.

Пример внутреннего пространства, напоминающего по форме атриум, но не являющегося им, иллюстрирует проект cтроящегося высотного здания отеля «Apeiron» (г. Дубай, арх. бюро «Sybarite Architects», Лондон) (рис. 30). А исключением можно назвать атриум в представленном выше проекте комплекса «Battersea Spark Plug», основная часть которого имеет ограждение, а круглый проем в «трубе» открыт для циркуляции воздуха.

В высотном здании атриум сохраняет свое главное свойство – организовывать вокруг себя внутренние помещения. Таким образом, пространства, подобные куполу в здании «Swiss Re», не являются атриумами (рис. 29). Вместе с тем, атриум может объединять между собой только этажи высотного здания, как, например, в здании издательства «Hearst» (2005 г., Нью-Йорк, арх. Н. Фостер).

Часто определение атриума в высотном здании связывается с наличием в нем вертикальных коммуникаций. В здании «Swiss Re» и «Cmmerzbank» четырехэтажные, расположенные по спирали атриумы объединяют только внутренние помещения и не включают лифты и лестницы. А в отеле «The Westin Warsaw» (1998 г., Варшава, арх. Д. Портман) (рис.31) огражденное светопрозрачным конструкцией цилиндрическое пространство является атриумом, т.к. в нем находятся не только лифт и входная зона, но в него выходят и помещения лестничных маршей. Определяющим для атриума в высотном здании служит объединение им внутренних пространств, что прослеживается еще у исторических прототипов этого общественного пространства.

Здание «Burj Аl Arab» (1999 г., Дубай, арх. бюро «Аткинс») – знаменитый «Парус» – находится в жарком климатическом поясе. Ограждение атриума состоит из плотного, непрозрачного, но пропускающего естественный свет материала, что позволяет защитить внутренние помещения от попадания прямых солнечных лучей. Ограждение атриума не обязательно является прозрачным, но оно должно пропускать естественный свет.

Данный анализ позволяет определить атриум в высотном здании как значительное по размеру многоуровневое пространство (объединяющее 2 или более этажей), расположенное в структуре высотного здания, развитое в вертикальном направлении и разделенное с внешней средой пропускающей естественный свет ограждающей конструкцией.

Рис.29. Купол здания Swiss Re	Рис.30. Проект здания отеля Apeiron г. Дубай, арх. бюро. «Sybarite Architects»	Рис. 31. Общий вид на атриум здания The Westin Warsaw 1998 г., Варшава, арх. Д. Портман

Выводы

Основные этапы формирования прототипов атриума:

1. (III в.н.э. – V в.н.э) – сформировался принцип пространственной организации атриума в античных жилых домах;

2. VI в.н.э. – признаки значительного по размеру атриумного пространства, освещенного верхним светом проявляются в интерьерах древнеримских храмов и соборов;

3. XVI-XVII вв. – свойства многоярусности и освещенности естественным светом наделяются внутренние пространства европейских театров, итальянские городские площади «пъяцца», внутренние дворы королевских резиденций и палаццо;

4. конец XVIII века – формируется линейный тип интерьерного общественного пространства промышленных выставок и оранжерей;

5. начало XIX – cередина XIXвв. – в зданиях общественного назначения появляются первые атриумы с светопрозрачным ограждением.