1. Введение
Экстремальные условия Арктики и огромный потенциал для освоения северных территорий с экономических, стратегических и технологических позиций ставят амбициозные задачи перед архитектурно-строительной отраслью, побуждая к пересмотру привычных методов организации быстровозводимых объектов.
Активный поиск объемно-планировочных, пространственных и средовых стратегий расселения в северных широтах производился в 50–80 гг. XX в.
[1]
В настоящее время быстровозводимые объекты могут быть включены в систему городского планирования для быстрого реагирования на колебания численности населения в регионе, а также использоваться в сфере арктического туризма
[2][3][4]
Капсульное жилище для северных широт входит в структуру существующих научных направлений мобильного жилища, основные принципы организации которого были изложены в трудах Н.А. Сапрыкиной, С.Б. Поморова, И.К. Хвыли, А.А. Гайдучени, А.В. Панфилова, Е.С. Астаховой. Совершенствование технологических методов строительства и возрастание требований к экоустойчивому проектированию жилой среды обуславливает расширение спектра быстровозводимых жилищ для Арктики. Капсульное быстровозводимое жилище может предоставить новые пути к организации компактной среды обитания в условиях экстремальных нагрузок высоких широт.
2. Номадическое жилище Севера: мобильность и трансформация
Выбор компактных типологий жилья укоренился в историко-культурном коде северных народов. Традиционные особенности быта предусматривали номадический образ жизни, связанный с частой сменой места пребывания, обусловленной миграцией биоресурсов. Неординарная мобильность издревле считалась свойством кочевых народов севера, позволяя осваивать пространства и двигаться в соответствии с сезонными колебаниями тундры.
В целом характер быта, переносимый на жилище Севера, отличает
[5]
В настоящее время концепция номадического жилища Севера получает развитие в новейших разработках по теме быстровозводимого жилища, обогащаясь новыми технологическими компонентами и переосмысляя традиционные формы.
Капсульные мобильные жилища на салазках были разработаны архитектором Р. Суиром для эксплуатации на озере Умманнак в Гренландии.
Каждое убежище может быть приведено в движение тягловым животным для перемещения по морскому льду. Утепленное укрытие вмещает 6 чел. и может использоваться для отдыха, приготовления пищи и сна. Формы капсулы повторяют базовые геометрические тела и вмещают интегрированные детали интерьера, такие как встроенные сидения и столешницы. Небольшие прозрачные иллюминаторы для обзора наружных панорам позволяют обозревать окружающий ландшафт, сохраняя внутреннее пространство защищенным от внешней среды
Трансформация может быть заложена в структурных особенностях оболочки быстровозводимой капсулы. Архитекторы SAGA разработали проект капсульного жилища “LUNARK”, предназначаемого для использования в условиях низких температур и в космическом пространстве. В развернутом виде оболочка, построенная по принципу оригами, может быть увеличена в 7,5 раз. Экстерьерная обшивка выполнена из черного углеродного волокна, представляющего собой структурные панели с изоляционным слоем пенопласта. Углеродное волокно отличают легкость и прочность, необходимые для целостного возведения структуры. Панели соединены белой гибкой композитной резиной и закреплены на несущей алюминиевой раме [6]
"LUNARK" – трансформируемая капсула в форме оригами
Капсула рассчитана на укрытие для двух человек и оснащена солнечной батареей, регулирующей световой режим интерьера, 3D-принтером для печати запасных частей для дома, а также живой фермой для выращивания водорослей. “LUNARK” также имеет ряд встроенных цифровых программных систем, в том числе симулятор погоды, помогающий преодолеть повседневную монотонность среды, и реактор мониторинга источника питания
Капсульные убежища могут быть использованы в условиях экстренного развертывания в критических ситуациях, характерных для арктического климата, в качестве временной меры защиты от непогоды и осадков
[7][8]
Развертываемое убежище от холода для отдаленных арктических территорий было разработано дизайнерами Г. Глогау и С. Бэрретом в рамках конкурса Design Educates Awards 2022. Решетчатая складная оболочка убежища служит для захвата снега, который выступает в качестве естественного изолятора.
Укрытия были размещены вдоль контрольно-пропускных пунктов и пешеходных троп и могут быть развернуты за несколько минут. Разница температур внутри убежища и снаружи составляет 37°C, в то время как в обычной палатке максимальная разница всего 13°C. Чтобы минимизировать отдачу тепла внутренняя сторона оболочки отделана майларом – пленкой на основе синтетического полиэфирного волокна
Развертываемое убежище для отдаленных арктических территорий
3. Линия капсульной экологической архитектуры Арктики
Зарождение направления экологических проектов Арктики связано с формированием проектно-исследовательских групп в 1950-1970-х гг., предлагавших экспериментальные жилые мегаструктуры, объединенные в «здании-моноблоке» с поддерживаемым внутренним климатом
[9][10]
Большинство подобных экспериментальных проектов-мегаструктур остались нереализованными, в частности ввиду необходимости привлечения колоссальных ресурсов для их воплощения.
В настоящее время эти подходы, в частности, методы архитектора А.И. Шипкова, занимавшегося разработкой жилых комплексов-мегаструктур, переосмысляются в меньшем масштабе – для многоэтажных жилых домов на несколько секций с включением общих атриумов и развитой встроенной инфраструктуры[11] В рамках учебного проектирования продолжаются и экспериментальные разработки по теме жилых объектов в экстремальной среде Арктики [12].
Интерес к освоению космического пространства и значительные достижения научно-технического прогресса оказали влияние на формообразование футуристических форм архитектуры северных широт
[13]
Разработанная студией Lovegrove жилая капсула для эксплуатации в высокогорных условиях развивает концепцию дома «Футуро» 1968 г. архитектора М. Суурронена [14] в современном ключе. Капсула имеет диаметр 8 м, изготовлена из акрила со светоотражающим покрытием и имеет непрерывное панорамное остекление. Электроэнергия обеспечивается маяками портативных электростанций, которые состоят из фотоэлектрических панелей в сочетании с вертикальной осью ветряной турбины.
Конкурсный проект Extreme Habitat Challenge’20 “Adaptive Cell” (A. Wojtynia, B. Walecki, K. Kosmowska) развивает идею биомиметической капсулы для различных экстремальных условий, включая Арктический ландшафт. Мембранная оболочка позволяет капсуле перемещаться в нестабильной среде, в том числе водной. Предполагается, что для изготовления капсулы будет разработан наноматериал, использующий принципы хитина и паутины, почерпнутые в природе.
"Adaptive Cell" – биомиметическая капсула для экстремальных условий
4. Поиски в сфере нематериального жилища высоких широт
В связи с развитием цифровых технологий в настоящее время пространство проектирования переносится и в нематериальную среду виртуальных взаимодействий. Этот процесс стимулирует появление новых форм пространственных структур на уровне градостроительных концепций
[15][16].
В экспериментальном проектировании все чаще используются инструменты, задействующие возможности искусственного интеллекта, с целью поиска новых подходов к организации формы и пространства
[17].
Переосмысляя наследие северных кочевых народов с применением современных методов проектирования на основе технологий искусственного интеллекта, дизайнер Y. Seong разработал серию архитектурных эскизов “Nuna”. Ресурсом для генерации формы служит естественная среда и быт коренных народов Канады – инуитов, характеристики северного ландшафта, народные промыслы и архитектура, культурные и религиозные традиции, зооморфные мотивы. Тем самым архитектура искусственного интеллекта аккумулирует все доступные сведения о материальной и нематериальной среде, относящейся к объекту проектирования, чтобы воплотить ее собирательный образ в новой форме.
Эскизы виртуального жилища "Nuna", сгенерированные с помощью Midjourney
5. Заключение
Совершенствование и развитие новых типологий быстровозводимых жилищ для экстремальных условий Севера остается одной из важнейших задач архитектурной теории и практики в силу своего стратегического значения для освоения трудных для жизни территорий с суровым климатом. В настоящее время развиваются подходы мобильного и трансформативного капсульного жилища, характерные для традиционно номадического уклада жизни на Русском Севере. Наряду с ними, продолжают технологическое совершенствование эко-ориентированные подходы, задействующие устойчивые методы строительства. Прогрессивным трендом является разработка жилищ для экстремальных условий методами моделирования с применением технологий искусственного интеллекта в контексте фомирования архитектуры метавселенных.