Architektura kinetyczna: rodzaje, podstawowe elementy, przykłady, architekci

2025 Autor: Leah Sherlock | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-24 21:16

Architektura kinetyczna to szczególny kierunek, który obejmuje projektowanie budynków w taki sposób, aby ich części mogły poruszać się względem siebie bez naruszania ogólnej integralności konstrukcji. Ten widok nazywany jest również dynamicznym i jest uważany za jeden z kierunków architektury przyszłości. Mobilność podstawy konstrukcji budynku może teoretycznie zostać wykorzystana do wzmocnienia efektu jego cech estetycznych, odpowiedzi na wpływy środowiska i pełnienia funkcji, które wcześniej nie byłyby charakterystyczne dla budynku o standardowej konstrukcji. Możliwości bezpośredniego zastosowania tego typu architektury wzrosły dramatycznie pod koniec XX wieku. Decydującą rolę odegrały w tym najnowsze osiągnięcia w dziedzinie elektroniki, mechaniki i robotyki.

Historia kierunku

Najprostsze formy architektury kinetycznej były używane już w średniowieczu. Były to na przykład mosty zwodzone. Ale dopiero w ostatnim stuleciu rozpoczęły się masowe dyskusje wśród architektów.prawdopodobieństwo ruchu i tej części budynków, która pozostała nad ziemią.

Pomysł, że architektura kinetyczna jest architekturą przyszłości, został wyrażony w pierwszej połowie XX wieku dzięki ruchowi futurystycznemu. To właśnie wtedy zaczęły pojawiać się w dużych ilościach książki i monografie, w których szczegółowe były rysunki i plany przemieszczania się budynków. Najważniejszym z nich była książka sowieckiego architekta Jakowa Czernikowa, która została opublikowana w 1931 roku.

Warto zauważyć, że na samym początku XX wieku tego typu architektura była czysto teoretyczna. Dopiero w latach 40. innowatorzy zdecydowali się na praktyczne eksperymenty. Chociaż warto przyznać, że ich pierwsze eksperymenty w tym kierunku często kończyły się niepowodzeniem. Wśród pionierów praktyków, którzy zaczęli wdrażać podstawy architektury kinetycznej, był na przykład Amerykanin Richard Fuller.

W latach 70. inżynier William Zook zainspirował nowe pokolenie młodych architektów do zaprojektowania różnych ruchomych budynków. Ze względu na nowe teorie, w tym rozwój Fullera na temat istoty Tensegrity i jego badań w dziedzinie robotyki, od lat 80. na całym świecie zaczęły pojawiać się transformujące budynki.

W 1989 roku Leonidas Mejia opracował koncepcję w tej dziedzinie, ukierunkowaną na konstrukcje mobilne. Wkrótce rozpoczęto pilotażowy projekt Mejia z ruchomymi częściami budynków i zasobami odnawialnymi.

Wyświetlenia

Na początku XXI wieku na świecie powstało kilka rodzajów architektury kinetycznej. Porozmawiajmy okażdy.

1. Specjaliści nazywają ten pierwszy typ budynkami funkcjonalnymi. Głównie mosty. Tylko środkowa część mogła w nich wznieść się, aby umożliwić pływanie dużym statkom w okresie żeglugi. Inne przykłady tego typu konstrukcji to stadiony w Wielkiej Brytanii – Wembley w Londynie, Millennium w Cardiff – które wyposażone są w rozsuwany dach. Taki sam projekt ma obiekt sportowy Veltins Arena w Gelsenkirchen w Niemczech. Ponadto posiada również wysuwane pole.
2. Następna opcja to rodzaj transformatorów. Mają atrakcyjny wygląd, a jednocześnie potrafią zmieniać swój kształt. Klasycznym przykładem jest Burke Brise soleil na terenie Muzeum Sztuki Milwaukee w Ameryce, który ma kształt ptaka. Co ważne, oprócz walorów estetycznych ma również aspekt funkcjonalny, gdyż chroni przed niepogodą i palącym słońcem.
3. Trzeci typ architektury kinetycznej różni się zasadniczo od poprzednich tym, że ruch odbywa się bezpośrednio na powierzchni budynku. Uderzającym przykładem jest Instytut Świata Arabskiego w stolicy Francji. Budynek ten ma metalowe żaluzje, które działają na zasadzie przesłony, co oznacza, że szczeliny mogą się zwężać lub poszerzać w zależności od nasłonecznienia.
4. Wreszcie ostatni typ łączy nowoczesną technologię z motywem środowiskowym. Takie budynki mogą generować energię z siły wiatru, aby zapewnić sobie niezbędną moc. Przykładmoże służyć jako wieżowiec przez włoskiego architekta Davida Fishera. Obracając podłogi wokół własnej osi, turbiny znajdujące się między piętrami chwytają wiatr, zamieniając go w energię elektryczną.

Specyfika rozwoju w Rosji

Obecnie w naszym kraju architektura kinetyczna jest słabo rozwinięta. Chociaż tylko krajowi architekci byli jednymi z pierwszych, którzy próbowali się w tej dziedzinie, próbowali powołać do życia „architekturę przyszłości”. Tak więc w 1920 roku Vladimir Tatlin stworzył model wieży Trzeciej Międzynarodówki. Miał stać się swego rodzaju symbolem nowego świata. Ze względu na oryginalną funkcję, formę, a także zastosowane materiały - szkło, żelazo, metal, stal.

Wieża została wymyślona przez Tatlina w formie spirali, która miała się skręcać, wznosząc się na wysokość około 400 metrów. Jego głównym wyróżnikiem powinny być obrotowe struktury geometryczne. Pierwszy miał być sześcianem, który w ciągu jednego roku obracałby się o 360 stopni. W centralnej części umieszczono stożek (obrócił się za miesiąc). Na samej górze znalazło się miejsce na cylinder, który każdego dnia robił rewolucję. Ten projekt nigdy nie został zrealizowany.

Teraz w Rosji aktywnie kultywowany jest tylko pierwszy typ tej architektury, projektowane są funkcjonalne budynki. Należą do nich stadiony z rozsuwanymi boiskami i dachami, a także zwodzone mosty. Inne miejsca docelowe nie są w ogóle reprezentowane.

Lider sowieckiej awangardy

Konstantin Mielnikow -jeden z najbardziej znanych architektów krajowych, który opracował zasady tego typu architektury. W latach 20-30 był jednym z liderów ruchu awangardowego.

Konstantin Mielnikow urodził się w Moskwie w 1890 roku. Wczesną edukację otrzymał w szkole parafialnej. W 1904 zdał egzaminy z dyscyplin artystycznych w Moskiewskiej Szkole Rzeźby i Architektury, ale nie mógł zdać egzaminu z języka rosyjskiego.

Potem przez cały rok intensywnie uczy się z nauczycielami domowymi, których dostarczył mu naukowiec i inżynier Vladimir Chaplin, który objął patronat nad młodymi talentami. Po pomyślnym zdaniu egzaminu na kolejny rok studiował w sumie 12 lat, kończąc studia na wydziałach malarstwa i architektury. Ostatni, który ukończył w 1917 roku.

Architekt Mielnikow ogłosił się w 1924 roku. Stało się to podczas konkursu na budowę stołecznego oddziału Leningradzkiej Prawdy. Początkowo powierzchnia zabudowy była bardzo mała, dlatego postanowiono ją rozbudować. Projekt przedstawiony przez Mielnikowa był 5-piętrowym budynkiem, z czterema kondygnacjami, które miały obracać się wokół własnej osi, w szczególności wokół stałego rdzenia z windą, schodami i komunikacją. Architekt powiedział, że to żywy dom.

Nie wygrał konkursu, ale nie porzucił swojego rozwoju. Pięć lat później stworzył projekt pomnika Kolumba. Ukazał mu się w postaci dwóch stożków. Jednocześnie górny stożek był wnęką do zbierania wody, a także turbiną wytwarzającą prąd. Skrzydła po bokachmiał być pomalowany na różne kolory. Dzięki temu pomnik podczas ruchu zawsze pojawiał się w innym kolorze.

Po raz kolejny Mielnikow wykorzystał prawdziwy ruch elementów konstrukcyjnych budynku przy tworzeniu projektu teatru regionalnej Rady Związków Zawodowych przy ulicy Karetny Riad. Jego scena mogła się obracać w poziomie.

Jednocześnie najsłynniejszym zrealizowanym projektem architekta Mielnikowa jest pawilon Makhorka, który został zaprezentowany w 1923 roku na wystawie rękodzieła i przemysłu. Był to jeden z pierwszych przykładów sowieckiej architektury awangardowej.

Teoretyk

Jakow Czernikow wniósł wielki wkład w rozwój podstaw teoretycznych tego nurtu w architekturze. Urodził się w Pawlogradzie w 1889 roku. W 1914 ukończył Szkołę Plastyczną w Odessie.

Następnie Czernikow przeniósł się do Petersburga, gdzie pod okiem Leonty Benois nauczył się podstaw malarstwa i architektury. Po ukończeniu Akademii zajmował się głównie projektowaniem kompleksów przemysłowych i budynków.

W 1927 r. w Leningradzie założył eksperymentalne laboratorium badawcze zajmujące się metodami graficznymi i formami architektonicznymi. Wkrótce to laboratorium faktycznie stanie się jego osobistym warsztatem twórczym, w którym wraz z kolegami i studentami projektuje i eksperymentuje.

W latach dwudziestych i trzydziestych Czernikow zasłynął z tzw. ksiąg fantazji architektonicznych. Są to prace zatytułowane „Podstawy Architektury Nowoczesnej”, „Projekty architektoniczne iformy maszynowe”, „Fantazje architektoniczne. 101 kompozycja . Ostatnia praca poświęcona była właśnie kierunkowi kinetyki w architekturze. W niej autor szczegółowo opisuje rodzaje projektowania architektonicznego, procesy techniczne i kompozycyjne, metody obrazowania, rodzaje i techniki wyświetlania, sposoby formowania pomysłów twórczych, kluczowe fundamenty do budowania tzw. fantazji architektonicznych.

W latach 30. i 40. Czernikow pracował nad cyklami graficznymi, w tym projektami „Architektura przyszłości”, „Pałace komunizmu”, „Zespoły architektoniczne”. Jednocześnie, po klęsce konstruktywizmu, jego styl został poddany ostrej krytyce, proklamując w kraju nowe podejście do architektury. W 1951 Czernikow zmarł w wieku 61 lat.

Francuski ślad

Innym wybitnym przedstawicielem tego nurtu w architekturze jest Francuz Jean Nouvel, zdobywca nagrody Pritzkera, którą otrzymał w 2008 roku.

Urodził się w 1945 roku, studiował w Ecole des Beaux-Arts w Bordeaux, a następnie kontynuował edukację w Paryżu dzięki zdobytemu stypendium. Pierwsze w swojej karierze biuro architektoniczne otworzył wraz z przyjacielem i osobą o podobnych poglądach, Francois Seniorem, kiedy był studentem. Uważany za jednego z założycieli w architekturze takich ruchów jak "Syndykat Architektury" i "Mars 1976".

Prawdziwy przełom w jego pracy nastąpił podczas pracy nad budynkiem Instytutu Świata Arabskiego, który został otwarty w 1987 roku. Ten projekt miał ważną publicznośćznaczenie polityczne, stając się symbolem partnerstwa między Francją a 22 państwami arabskimi.

Budynek został zbudowany w Dzielnicy Łacińskiej w pobliżu Sekwany. W tym miejscu w dawnych czasach mieściło się paryskie winnice i opactwo św. Wiktora. Fasada południowa jest ciekawie zdobiona, wykonana w stylu łączącym nowoczesną technologię z tradycyjnymi zdobieniami. Za szklanymi ścianami widać metalową maszrabię. To klasyczny element architektury arabskiej, czyli wzorzysta drewniana kratownica zakrywająca na zewnątrz, balkony czy okna. Wykorzystywane są również jako przegrody wewnątrz budynków lub ekrany. W tym przypadku mashrabiya działa na zasadzie przepony. Zaczyna się automatycznie zwężać, aby wpuścić światło w słoneczną pogodę.

Ten budynek jest przykładem architektury kinetycznej. Wśród innych dzieł mistrza należy zwrócić uwagę na projekt opery w Lyonie, wieży Torre Agbar w Barcelonie, rekonstrukcję Muzeum Guggenheima i Muzeum Reina Sofia.

Należy zauważyć, że Jean Nouvel jest wszechstronnym architektem, który wie, jak łączyć materiały, kolory i powierzchnie. Jego styl wyróżnia nie tylko integralność jego kreatywnych rozwiązań, ale także sposób, w jaki każdy z jego budynków może wpasować się w otaczający krajobraz. Sam Nouvel przyznaje, że w swojej pracy kieruje się szukaniem brakujących ogniw, próbując umieścić budynki we właściwym miejscu.

David Fisher

David Fisher to kolejny jasny przedstawiciel architektury dynamicznej. Wielu wciąż nazywa ten kierunek ze względu na ruchliwość większości obiektów.

Fischer urodził się w 1949 roku. Jest Włochem izraelskiego pochodzenia. W wieku 21 lat wyjechał z Tel Awiwu do Florencji, aby studiować architekturę.

Fischer obecnie projektuje ośrodki miejskie i budynki na całym świecie, pracując w dziedzinie techniki budowlanej, restaurując starożytne zabytki architektury. Opracował serię wież obrotowych, które w ostatnich latach stały się główną cechą architektury kinetycznej na planecie. Uczestniczy również w budowie i rozwoju projektów hotelowych. To Fisher założył i prowadzi grupę Dynamic Architecture Group.

Jednym z jego ostatnich godnych uwagi projektów jest obrotowy budynek w stolicy Zjednoczonych Emiratów Arabskich. Warto zauważyć, że jego praca opierała się na dwóch kluczowych koncepcjach. Pierwszym z nich jest dynamizm, kiedy trójwymiarowy projekt zaczyna organicznie współdziałać z czwartym wymiarem – czasem. Drugi to podejście produkcyjne, które wykorzystuje dużą różnorodność prefabrykatów.

Fischer sam zauważa, że dynamiczne budynki staną się nowym etapem w rozwoju światowej architektury. To szczególna filozofia, która zmienia wygląd rutynowego wyglądu większości miast. Dom mieszkalny, budynek w ruchu, to wyzwanie dla znanej wszystkim architektury, która pierwotnie opierała się wyłącznie na grawitacji.

Wieże obrotowe

Na przykład obrotowy projekt budynku w Dubaju ma 80 pięter. Zakłada się, żena pierwszych 20 piętrach znajdą się biura wszelkiego rodzaju firm, na piętrach 20-35 powstanie elegancki, sześciogwiazdkowy hotel. Piętra od 35 do 70 powstaną dla mieszkań do 1200 mkw., a na ostatnich dziesięciu pojawią się luksusowe wille. Wiadomo, że rząd Zjednoczonych Emiratów Arabskich popiera pomysł Fishera, a nawet sfinansował opracowanie specjalnej szybkobieżnej windy dla mieszkańców willi sterowanych elektronicznie, która będzie reagować na ruch oczu mieszkańców. Zakłada się, że budynek będzie sam się zaopatrywał w energię, pobierając ją z wiatru i słońca dzięki panelom fotowoltaicznym na dachu i turbinom wiatrowym. Niewykluczone, że energii będzie więcej niż potrzeba do zaspokojenia wszystkich potrzeb tego budynku. W takim przypadku zostanie sprzedany. Pierwotnie rozwiązane problemy akustyczne dzięki kształtowi i nowoczesnej konstrukcji śmigieł z włókna węglowego.

Budowa obracającego się budynku jest również planowana przez Fischera w Moskwie. Planuje się, że będzie to 70-piętrowy wieżowiec o wysokości około 400 metrów. Jego łączna powierzchnia zajmie około 110 tysięcy metrów kwadratowych. Jednocześnie nie będzie się obracał u podstawy, znajdą się tam lokale handlowe, w szczególności biurowe. Na obrotowych piętrach zaaranżowane zostaną mieszkania dla zamożnych obywateli. Geograficznie powinien pojawić się w rejonie Trzeciego Pierścienia Transportowego pod Moskwą.

Tensegrity

Warto zauważyć, że koncepcja tensegrity jest sercem budynków transformatorowych, które stanowią ważną część tego kierunku architektury. Termin ten został ukuty przez Amerykaninaarchitekt i naukowiec Richard Buckminster Fuller.

Jest to zasada projektowania oparta na kablach i prętach, w której kable pracują pod napięciem, a pręty są ściskane. Ważne jest, aby pręty nie stykały się ze sobą, ale zwisały w przestrzeni. Ich względną pozycję ustalają rozciągnięte kable. Z tego powodu żaden z nich nie nadaje się do gięcia.

Konstrukcje ramowe uzyskują możliwość wykorzystania interakcji elementów bryłowych pracujących przy ściskaniu z elementami kompozytowymi pracującymi przy rozciąganiu. Bardzo ważne jest, aby każdy element działał z maksymalną oszczędnością i wydajnością.

Obecnie pojęcie tensegrity jest również używane w badaniach biologicznych do wyjaśniania procesów zachodzących w komórkach. Jest również stosowany w innych nowoczesnych gałęziach wiedzy. Na przykład w projektowaniu, strukturze tkanin, muzyce zespołowej, badaniu struktur społecznych, geodezji.

Sen futurystów

W ostatnich latach na świecie pojawiło się coraz więcej praktycznych możliwości wykorzystania elementów kinetycznych w budynkach. Na przykład marzeniem futurologów jest dom, który może ukryć się podczas tornada.

Z tym problemem od dawna borykają się architekci, którzy zastanawiają się, jak przetrwać klęski żywiołowe. Jedną z najnowszych propozycji jest koncepcja mieszkania, które nie będzie się bać nawet tornad, które mogą zmieść wszystko na swojej drodze. Autorzy przypisują swój projekt konkretnie architekturze kinetycznej, mając pewność, że ma przed sobą wspaniałą przyszłość. W sercu tej koncepcjitkwi tak zwana mentalność żółwia, która w razie niebezpieczeństwa chowa się w schronie, w tym przypadku w muszli.

Dom składa się z kilku imponujących brył, z których niektóre są zakopane w ziemi. Jedna z najbardziej obszernych części jest umieszczona na konsoli hydraulicznej i niejako unosi się w powietrzu. Okładzina zewnętrzna składa się z elementów, które w razie potrzeby można otwierać lub przesuwać. Materiałem na kokon jest płyta warstwowa, której zewnętrzne i wewnętrzne kontury wykonane są z kevlaru, a pośrodku znajduje się przezroczysta warstwa.

Po zewnętrznej stronie skóry zamontowane są ogniwa fotowoltaiczne, które przekazują dane o wilgotności, temperaturze, zmianach kierunku wiatru, ciśnieniu atmosferycznym. Przetwarzając wszystkie otrzymane informacje, procesor wystawia prognozę. Jeśli okaże się to niekorzystne, np. istnieje możliwość wystąpienia tornada, zaczyna działać system ostrzegania awaryjnego. Następnie właściciele uruchamiają mechanizm, który wysyła dom pod ziemię, a specjalna membrana odporna na wilgoć chroni go od góry.

Ten projekt jest nadal przedmiotem dyskusji. Jego krytycy zwracają uwagę, że opływowy kształt nie ma sensu, jeśli podczas klęsk żywiołowych budynek nadal będzie znajdował się pod ziemią. Ponadto wdrożenie takiego pomysłu w praktyce będzie nieracjonalnie kosztowne i nie zwróci kosztów. Jednocześnie wielu przyznaje, że koncepcja jest interesująca, ale wymaga ulepszenia.