Фактором, определяющим широкое применение объёмных блоков (ОБ), является прежде всего их индустриальность. По данным экономического анализа, преимущества ОБ (на примере Краснодарского ДСК) по сравнению с крупными панелями состоят в следующем: на завод переносится 80% трудозатрат, сроки строительства сокращаются в 4—5 раз, трудоемкость на стройплощадке уменьшается в 2,6—2,8 раза, расход бетона на 25—28%.
Все это говорит о перспективности ОБ, главным образом в технико-экономическом отношении. Но каково же значение их в архитекторектурном аспекте? Как в этом случае материал и конструкция переходят в архитекторектуру? Что означает ОБ в области функции и формы, вносит ли этот новый элемент существенные коррективы в творчество архитекторектора и как они реализуются на практике? «Спор о том, когда конструкция переходит в архитекторектуру и, если она перешла в архитекторектуру, то зачем тогда нужны архитекторекторы, прекратится тогда, — писал А. К. Буров, — когда мы научимся создавать совершенные произведения». Пока что бетонные объёмные блоки не перешли в архитекторектуру.
Идея объёмного блока как автономной ячейки больших систем появилась в результате технического укрупнения сборных элементов, она широко используется в разных отраслях промышленности. Блок — сложная стандартная ячейка современных машин, радиотехники, ЭВТ. Блок — это и кабина космонавта, и батискаф. Поэтому железобетонный объёмный блок еще нельзя назвать архитекторектурным элементом. Он становится им только тогда, когда запроектирован и осуществлен как часть целого или как автономный элемент, насыщенный необходимым оборудованием для жизнеобеспечения человека. Эта концепция должна быть положена в основу понимания ОБ.
Еще в 1928 г. советский архитекторектор К. Мельников выдвинул идею Дома-контейнера в виде двух врезанных друг в друга цилиндров, сделал попытку по-новому организовать первичную жилую ячейку в соответствии с психофизиологическими потребностями человека. Позднее эта проблема разрабатывалась другими архитекторекторами в виде ячейки коллективного жилища. В частности, Н. Ладовский и В. Караулов в 1931 г. получили авторское свидетельство на каркасно — блочную систему жилого дома, которая предвосхищала современные проекты зданий из объёмных блоков.
В 60-е годы объёмно-блочное домостроение встало в СССР на прочный индустриальный путь. В 1961—1968 гг. в ряде городов страны освоены специализированные цеха. Началось экспериментальное строительство жилых домов и других объёктов. 3 февраля 1969 г. СМ СССР принял постановление «О развитии объёмно-блочного домостроения», в котором было предусмотрено строительство крупных заводов объёмно-блочного домостроения в РСФСР, Белорусии, Украине.
В результате реализации этого постановления уже в 1972 г. в СССР были построены из объёмных блоков жилые дома общей площадью 150 тыс. м². Начато строительство 9-этажных жилых домов.
В настоящее время в СССР и за рубежом построено большое число зданий из объёмных блоков высотой до 24 этажей; жилые дома, гостиницы, пансионаты. По преимуществу это моноблочные системы из железобетонных блоков. Производятся, осваиваются и предложены в экспериментальных проектах ОБ, различные по конструкции, материалу и технологии изготовления. В результате их апробирования и всестороннего изучения для массового строительства в СССР были рекомендованы и реализуются следующие простейшие типы ОБ из железобетона: цельноформованные железобетонные блоки-комнаты сантехкабин, тюбинги лифтовых шахт, блоки лестничных клеток, площадки и марши с полной отделкой. Разрабатываются проекты блоков-кухонь с полным оборудованием.
В ряде городов освоен выпуск цельноформованных железобетонных блок-комнат двух типов — «лежащий стакан» и «колпак» — с габаритами: ширина 2,4—3,9 м, длина 3,6—6,3 м. Оборудование заводов позволяет применять гибкую технологию с изменением параметров блоков в заданных размерах.
Для сельского строительства применяются полублоки (два блока на комнату), рассчитанные на специальные условия транспортировки и монтаж при помощи автокранов малой грузоподвижности. Из таких полублоков построены поселки под Москвой, Алма-Атой, на Украине. Архитекторекторы ЛенЗНИИЭПа предложили новые типы объёмных блоков для строительства базовых поселков в северных районах страны. Они двух типов. Первый представляет собой блок-линзу из двух железобетонных оболочек. Внутреннее пространство такого блока позволяет удобно разместить мебель и оборудование. Использование оболочек позволяет уменьшить расход материалов, а затраты по сравнению с обычными блочными домами снизить вдвое. Второй тип имеет гексагональную форму.
Конструктивные системы и формы зданий из железобетонных объёмных блоков
1. 2, 3 — монобллочные;
4 — каркасно-блочная;
5 — панельно-блочная;
6 — ствольно-блочная с подвесными блоками
В зарубежной практике применяют разнообразные по габаритам конструкции и материалу типы ОБ. В основном такие блоки. Предназначены для индивидуальных одно-двухэтажных жилых домов, а также школ, магазинов, общежитий, мотелей, больниц и т. п. зданий.
Анализ зарубежного опыта, проведенный Я. Н. Трофимовым показывает, что во многих странах активно внедряют объёмные блоки для жилья, иногда минуя крупнопанельное строительтво Создано огромное количество различных систем зданий из объёмных блоков. Хотя железобетон является наиболее распространенным материалом, но с ним успешно конкурируют дерево, металлы и пластмассы. Правда, следует учесть, что за рубежом из легких объёмных блоков строят преимущественно 1—2-этажные дома и «паркинги».
Анализ архитекторектуры зданий из объёмных блоков следует начинать с тех конструктивных систем, в которых они применяются. Конструктивные системы с использованием ОБ представляют собой сочетание ОБ с другими элементами — каркасными, панельными, вантовыми, объёмно-пространственными.
Моноблочная система (МБ) представляет систему из несущих ОБ, опирающихся друг на друга. Она является основной при сооружении многоэтажных зданий из железобетонных объёмных блоков. По этой системе построены жилые дома высотой до 12 этажей. Цельноформованные блоки способны выдерживать значительные нагрузки. Но это в свою очередь ведет к утяжелению собственной массы блоков от 400 до 1156 кг на 1 м² площади блока. По моноблочной системе в новом городе Энергодаре построена 9-этажная гостиница (1976). Характерным примером такой системы является рекламный жилой дом «Habitat-67», построенный в Монреале для Всемирной выставки по проекту архитектор. М. Сафди. Здание сооружено из 354 стандартных блоков-квартир. Оно имеет 158 квартир различных типов площадью от 56 до 158 м². Свободная компоновка блоков в пространстве позволила обеспечить определенную визуальную изолированность каждой квартиры, устроить сады-террасы на крышах нижележащих квартир, создать своеобразный, хотя несколько хаотичный, образ жилого дома.
Моноблочная система принята в СССР в качестве основной для 9-этажных жилых домов. Композиционным приемом в таких домах является сдвижка блоков в пространстве. По этой системе можно строить дома террасные и других типов.
Моноблочные здания гостиницы в городе Энергограде, 1976 год.
Строительство жилого дома из объёмных блоков
Панельно-блочная система (ПБС) представляет собой комбинированную систему, в которой вертикальные нагрузки воспринимается объёмными блоками и панелями перекрытий. Индустриальное зданий при такой системе повышается. Появляется возможность укрупнения шага несущих конструкций и, следовательно, создания более гибких планировочных решений. Дома по этой системе построены в Москве, Киеве, Краматорске, строятся в Сочи, Николаеве и других городах нашей страны, а также за рубежом. Паельно-блочная система может быть использована для жилых и малоэтажных общественных зданий, в частности для детских садов, комбинатов бытового обслуживания.
Здания ПБС могут быть двух видов: с башенным и шахтным расположением ОБ. Применение этой системы представляет определенный интерес для архитекторектора, поскольку в ней заложены большие композиционные возможности. По проекту ЦНИИЭП жилища в Харькове строится первый 16-этажный жилой дом панельно-блочной системы.
Каркасно-блочные (КБС) и каркасно-панельно-блочные (КПБС) системы впервые предложены архитектор. Н. Ладовским в 1931 г., первые здания были построены в 1960—1962 гг. в Минске. Основным несущим элементом зданий был каркас рамного типа. Из-за отсутствия легких эффективных материалов для ограждающих конструкций блоков эта система распространения не получила. В практике уже не раз бывали случаи, когда приходилось отказываться от той или иной конструктивной системы из-за каких-либо второстепенных факторов (отсутствие транспортных средств, эффективных материалов и т. д.). Каркасно-блочные системы рассчитаны на передачу вертикальных нагрузок на пространственный каркас, что требует резкого уменьшения массы объёмных блоков.
Примером такой системы является жилой дом в Минске, на ул. Якуба Коласа (архитекторекторы А. Воинов, С. Атаев, А. Зысман). Здесь несущие объёмные блоки сочетаются с каркасом рамного типа, что позволило достичь определенной тектонической выразительности. Но в техническом отношении эта система оказалась неэффективной. Очевидно здесь необходим иной подход к материалу и конструкции объёмных блоков.
Ствольно-блочная система (СБС) представляет собой несущие монолитные ядра или стволы, к которым тем или иным способом присоединены объёмные блоки. Идеи подобной системы высказывались многими авторами, например, архитектор. П. Морганом (см. рис. на с. 75). Однако пока осуществлены лишь немногие здания. Среди них наиболее крупное — 21-этажная гостиница в г. Сан-Антонио (США), имеющая 500 номеров, выполненных из ОБ (размером 9,8X3,9X2,7 м). В Сочи строится 24-этажный спальный корпус пансионата «Ставрополье». Здесь на каждой из 6 платформ центрального монолитного ствола расположено по 4 этажа объёмных блок-комнат.
Новый вариант системы предложен архитекторекторами КиевЗНИИЭПа, он представляет собой железобетонные опоры-стволы, устанавливаемые с интервалом в 50 м. Между ними (с опиранием на них) размещаются укрупненные объёмные блоки-секции, доставляемые на стройплощадку дирижаблями. Такое предложение позволяет соружать жилые дома на рельефе с сохранением природного ландшафта создавать гибкую планировку квартир, строить в труднодоступных местах. В Японии по проекту Н. Куракава в 1972 г. построен по подобной системе дом с двумя стволами из железобетона и объёмными блок-комнатами.
Использование железобетонных объёмных блоков для различных типов и систем жилых домов
Вверху слева – каркасно-балочная система;
Справа внизу – террасная форма дома;
Передвижной дом-блок;
Внизу – моноблочная система Habitai-67
Ствольно-вантово-блочные системы (СВБС), которые еще недавно фигурировали в проектах городов будущего, например архитекторекторов Й. Фридмана и П. Маймона, А. Квормби в виде «висячих городов» или дома — «зерно на початке» и т. п., сегодня получают более детальную разработку и практическое осуществление. Достаточно указать на факт выдачи в 1967 г. в Англии патента на конструкцию жилого дома с подвесными объёмными блоками. Он предполагает монолитный железобетонный ствол с подвешенными на стальных канатах ОБ разной формы. Между блоками и башней устанавливаются амортизаторы. Коммуникации — на податливых разъёмных соединениях. В 1972 г. в Японии, префектура Сига, по проекту архитектор. Т. Накадзима по этой системе построено молодежное общежитие. К полому железобетонному стволу подвешены сталепласт-массовые блок-комнаты.
Каковы же особенности формообразования зданий из железобетонных ОБ Какие композиционные принципы приемлемы для проектирования этих зданий при разных конструктивных системах?
Прежде всего к домам из ОБ необходим архитекторектурно-функциональный, а не только технический подход. Форма ОБ должна быть тесно увязана с назначением, функцией. Этажность, природно-климатические условия, характер окружающей застройки — вот факторы, определяющие форму ОБ и выбор той или иной КС. В связи с этим можно выделить, по крайней мере, четыре направления формообразования, отвечающих тем или иным потребностям общества и требующих определенных типов объёмных блоков и конструктивных систем.
Многоэтажные (9—12 этажей) жилые и общественные здания (гостиницы, пансионаты) для скоростного строительства в городах и поселках, расположенных вблизи крупных городов с развитой базой ОБ (моноблочная, ствольноблочная, панельно-блочная системы).
Малоэтажные (1—2 этажа) здания для строительства в сельской местности, в отдаленных и необжитых районах, мобильные индивидуальные дома, а также различные временные и переносные сооружения. (Комбинированные объёмные блоки — железобетон, металл, Дерево).
Ненесущие объёмные блоки, применяемые при панельном, кирпичном и других видах строительства (блоки коммуникаций, сантех-кабины, блок-кухни, кухни-санузлы, шкафы-перегородки), а также трансформаторные подстанции, мусоросборники и т. п. элементы (цельноформованные из железобетона).
Экспериментальные многоэтажные здания с мобильными, сменными и другими типами ОБ, сооружаемые в крупных городах (каркасно-блочная, ствольно-вантовоблочная и т. п. системы).
Наиболее оригинальные композиционные решения возможны в группе экспериментальных зданий, которые можно монтировать на небольших площадках в реконструируемых районах исторических городов. Здесь уместно испытать возможности самой формы блока (овальные, круглые и др.), а также КС с несущими стволами (как это предложено, например, в проекте архитектор. П. И. Бронникова, 1971).
Малоэтажные здания второй группы следует проектировать из комбинированных материалов (блоки должны быть сборными, а не цельноформованными). Это, несомненно, скажется на их форме. Одноэтажные дома целесообразно монтировать из скорлуп-оболочек, что приведет к совершенно новым формам.
Во всех случаях дома из ОБ должны иметь свое лицо. Тождество их облика с панельными зданиями — результат одностороннего технического подхода, который необходимо преодолеть, чтобы конструкция стала архитекторектурой.