Вклад римлян в мировую архитектуру

Возникшее в конце VI. в. до н. э. рабовладельческое государство Рим стало мировой державой, покорившей все средиземноморские государства, включая Древнюю Грецию.
Сосредоточие в Риме необычайных богатств и огромного числа рабов позволило вести строительное дело в больших масштабах.
Римляне создали новые типы сооружений: для прославления завоевателей — арки, пантеоны, для увеселений и отдыха — огромные общественные здания — амфитеатры, цирки, термы (бани) и т. п., вмещающие множество людей. Так, Колизей был рассчитан на 56 тыс. зрителей, а термы Каракаллы вмещали 3500 посетителей.
Среди многочисленных инженерных сооружений Рима особенно значительны акведуки-водопроводы. Если греки знали только балочные перекрытия небольших пролетов из естественных материалов, то римляне создали новые конструкции—арки, своды, купола, используя высокопрочный бетон. Это позволило перекрыть большие пролеты, например римского Пантеона, диаметр которого 43,5 м.Благодаря своему техническому и художественному совершенству античная архитектура греков и римлян оказала огромное влияние на развитие архитектуры более поздних эпох — итальянского Возрождения и европейского классицизма.

Архитектура древней Греции.Акрополь

В Древней Греции рабовладельческий строй получил развитие в VII в. до н. э. Это способствовало высокому развитию искусства, в том числе и архитектуры.
Наивысший расцвет античной архитектуры относится к V в. до н. э. В это время в Афинах были сооружены такие шедевры мирового зодчества, как Парфенон в Акрополе и другие храмы, опеределившие мировое значение древнегреческой архитектуры.
Греческая архитектура создала три основных архитектурных ордера: дорический, ионический и коринфский.
Основа ордера — колонна и ее капитель — завершающая часть. Пропорциональное соотношение элементов ордера различно. Греческие зодчие опеределили зависимость диаметра колонны от ее высоты1. Эти строго назначенные соотношения использовались и для других элементов здания в ордерных построениях.
Нижняя часть колонны имеет базу, которая в свою очередь опирается на пъедестал. Капитель колонны держит на себе антаблемент, состоящий из архитрава — балочного перекрытия, фриза и карниза. Основная система греческой архитектуры — колоннада, несущая на себе завершающую часть, наиболее выразительным элементом которой является фронтон.

Театры, гимназии, спортивные сооружения и другие здания представляли собой массовые объекты строительства Древней Греции. Для античной архитектуры характерны рациональные принципы планировки городов с прямоугольными кварталами. К таким примерам следует отнести Афинский Акрополь — общественный и культурный центр Древней Греции.

Пирамиды в Египте

На смену первобытно-общинному строю пришел рабовладельческий, получивший развитие в странах Передней Азии, северной Африки, Индии и Китая. Начало расцвета рабовладельческого строя в Древнем Египте относится к III тыс. до н.э. Сохранившиеся памятники архитектуры Древнего царства в виде колоссальных пирамид, храмов и других сооружений, построенных руками рабов, поражают своей монументальностью и грандиозностью размеров, архитектурными формами и пропорциями.
Самая значительная по размерам пирамида Хеопса (XXIX в. до н.э.) имела 148 м в высоту, с длиной сторон основания 233 м. Пирамиду строили 20 лет и 10 лет дорогу к каменоломням. Объем пирамиды превышает 2500000 м3. Пирамида в Гизе представляет собой образец архитектуры рабовладельческого строя.
В более поздний период развития Древнего Египта, т. е. в период Среднего и Нового царств, жрецы и военная аристократия, ограничившие власть фараонов, вместо гигантских пирамид, увековечивающих обожествленного фараона, возводили храмы и крупные культовые ансамбли, обусловливающие укрепление религии и усиление влияния жрецов на народные массы.
Египетские строители освоили стоечно-балочнуюсистему конструкций в камне, создали тип многопролетного здания. Они широко применяли орнаментику с изображением растений, скульптуру и настенную живопись. Существенное влияние на архитектуру Древнего Египта оказали климатические условия, что определило необходимость строить здания с глухими стенами, внутренними двориками и плоскими крышами.

Средства,определяющие выразительность архитектуры

Архитектуре присущи только ей свойственные понятия, определяющие те средства, которыми достигаются архитектурная гармония, уравновешенность, единство различных масс, т. е. зрительное совершенство. К таким средствам могут быть отнесены: единство и соподчиненность, тектоника, соотношение архитектурных форм, пропорции, масштабность, ритм, фактура и цвет, а также использование смежных видов искусств.
Единство — основной закон архитектурной композиции. Оно может быть достигнуто приданием зданию простой нерасчлененной формы. Однако, как правило, единство и гармоничность достигаются многообразными композиционными средствами, к которым относятся различные приемы компоновки планов и объемов зданий и их конструктивной структуры, а также ряд художественных композиционных средств, взаимно связанных и направленных к единой цели — достижению архитектурной выразительности сооружения.
Под тектоникой понимают художественное выражение конструктивной структуры здания. По характеру зрительного восприятия различают элементы тяжелые и легкие, статичные и динамичные, массивные и пространственные.
В архитектурном значении соотношение архитектурных фррм определяется по их величине, массе, фактуре и другим качествам. Так, например, масса обладает весомостью, которая может быть выражена (зрительно) в большей или меньшей степени. Отсюда возникает необходимость создания зрительной уравновешенности масс как одного из важных компонентов композиции. Соотношение отдельных объемов или частей сооружения может быть тождественным, нюансным или контрастным. Именно этими средствами может быть достигнуто акцентирование главного содержания.
Пропорциональность в архитектуре — это соотношение между размерами, т.е. гармоничное соотношение всех элементов и частей здания между собой и с целым. Именно пропорциональность зрительно устанавливает между частями здания закономерную связь.
В архитектуре используют две системы пропорциональности. Первая основана на соотношениях простых чисел и называется модульной. В этой системе мерой всех частей является единая исходная величина — модуль.
Второй системой пропорциональной зависимости в архитектуре является геометрическое иррациональное построение и соотношение размеров.
Наиболее часто применяется в этой системе метод «золотого сечения». Основа этой системы — деление целого на две части, из которых меньшая так относится к большей, как большая к целому. Поскольку отдельные элементы связаны единой закономерностью и дают уравновешенные пропорции, в архитектурной композиции широко используется метод «золотого сечения».
Под масштабностью в архитектуре понимают выразительность соотношения размеров формы по отношению к росту человека, природному окружению, рядом стоящим зданиям и т.д.
Широкое применение метрических рядов в архитектуре объясняется тем, что повторяемость элементов содействует выявлению единства композиции и определяет технико-экономическое значение стандарта.
Ритм в архитектуре характеризует закономерное изменение расстановки форм, частей здания и других элементов композиции.
В архитектуре важное значение имеют фактура, цвет и эффект светотени. Все это подчеркивает степень весомости отдельных элементов здания. Особенно важно это в современной архитектуре, где в условиях заводского изготовления определяется будущая выразительность здания.
Весьма существенно органическое сочетание архитектурных форм с произведениями скульптуры, живописи и прикладного искусства. Именно это определяет термин синтез искусств.

Общие понятия

Термин «архитектура» происходит от древнегреческого слова «архитектор», что в переводе означает «главный строитель».
Архитектура одновременно решает три задачи-функциональную, конструктивную и идейно-художественную. В каждом произведении эти качества диалектически взаимосвязаны.
В произведениях архитектуры органически сочетаются достижения науки, техники и искусства, присущие каждому историческому этапу развития общества.
Архитектура всегда находилась и находится в зависимости от ряда условий, определяемых обществом: в первую очередь от уровня развития производительных сил и тех производственных отношений, которые существуют внутри данного общества, а следовательно, .и от господствующего в нем мировоззрения, уровня развития техники, материальных возможностей, уклада жизни и географических условий.
В результате взаимодействия материально-технических факторов, социальных идей и эстетических идеалов складывались определенные архитектурные стили.
Архитектурный стиль определяется общностью конструктивных и художественно-композиционных приемов.
Возникновение архитектуры относится к самым ранним ступеням развития человеческого общества. Первично в архитектуре преобладала чисто утилитарная (практически используемая) сторона, вызванная необходимостью защиты от сил природы, но уже на высшей ступени варварства появились зачатки архитектуры как искусства.
Функциональная целесообразность и идейно-художественная выразительность зданий и сооружений достигается их общей архитектурной композицией, под которой понимают сочетание отдельных элементов в единое гармоничное целое.
Единство и гармоничность достигаются многообразными композиционными средствами, к которым относятся приемы компоновки планов, объемов зданий, их конструктивной структуры, а также художественные средства. Именно сочетание этих приемов и их целесообразное использование определяют выразительность зданий, сооружений, комплексов и направленности архитектуры в целом.

Классификация мерзлых грунтов

Мерзлые грунты по их состоянию подразделяются на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые.
Основная особенность мерзлых грунтов — их высокая несущая способность, которую они резко теряют при оттаивании. Оттаивание верхнего слоя вечной мерзлоты может стать причиной деформации сооружения и даже его разрушения.
В районах вечной мерзлоты опасное качество приобретают пучинистые грунты, которые смерзаются с фундаментами и могут подвергать их выпучиванию.
В условиях вечной мерзлоты особое значение приобретает правильный выбор участка под строительство. Наиболее пригодны площадки с сухими непучинистыми грунтами, не подверженные образованию провалов и наледей.
В зависимости от природных условий и особенностей построек в строительной практике используют два принципа:
1. Грунты основания используют в мерзлом состоя нии в течение всего периода эксплуатации здания или сооружения.
2. Грунты основания используют в оттаивающем и оттаявшем состоянии.

Конструктивные мероприятия по обеспечению надежности зданий

Для районов Крайнего Севера и районов с вечномерзлыми грунтами характерны продолжительный зимний период с низкими отрицательными температурами, большой температурный перепад, сильные ветры, достигающие 30—40 м/с, и высокая относительная влажность воздуха (до 95%). Серьезным отличием от других территорий является вечномерзлое состояние грунтов при различных их теплофизических и строительных свойствах.
Верхний покровный слой грунта, расположенный над вечномерзлыми пластами, подвергается сезонному замерзанию и оттаиванию. В зависимости от глубины залегания вечномерзлого грунта сезонная мерзлота может сливаться с ним или же отделяться от него слоем талого грунта. Поэтому слой сезонной мерзлоты называют сезоннооттаивающим или сезоннопромерзающим.При проектировании и строительстве зданий по первому принципу для сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии и обеспечении их расчетного теплового режима предусматривают холодное подполье или холодный весь первый этаж, охлаждающие каналы или трубы в основании пола, а также термоизолирующие слои под постройками.
Пол первого этажа в этом случае устраивают на перекрытии, приподнятом над поверхностью спланированного грунта.
Холодные подполья подразделяются на открытые и закрытые. Способ вентилирования подполья принимают с учетом снегозаносимости района и среднезимних скоростей ветра.
При строительстве зданий по второму принципу в качестве основания используют грунты в оттаивающем и оттаявшем состоянии. К мероприятиям по второму принципу относится замена грунтов песчаными или крупнообломочными.
 
В современных условиях здания и сооружения для северных районов проектируют с максимальной степенью сборности.
Для обеспечения устойчивости, прочности и эксплуатационной надежности зданий применяют жесткую конструктивную схему, при которой конструкции зданий не могут иметь взаимных перемещений.
Податливую конструктивную схему, при которой возможно взаимное перемещение шарнирно-связанных между собой конструкций, обычно применяют для одноэтажных зданий с пролетами более 12 м. Многоэтажные здания проектируют с использованием жесткой схемы, что в свою очередь обеспечивает надежность.
Основные типы фундаментов для зданий, возводимых по первому принципу—свайные и сборные столбчатые. Сваи в этом случае рекомендуется применять железобетонные сплошного сечения или трубчатые.
При строительстве по второму принципу для зданий предусматривают ленточные фундаменты или сплошные плитные.
На фундаментах в виде лент и сплошных плит возводят здания с жесткой конструктивной схемой, а на столбчатых фундаментах — здания с податливой конструктивной схемой.

Строительство на подрабатываемых территориях

При строительстве на подрабатываемых территориях предпочтение отдают зданиям небольшой площади, без выступов и пристроек. Здания большой протяженности разбивают на отсеки, что уменьшает усилия в конструкциях и вызывает их меньшие повреждения под воздействием горных выработок.
Сохранность и надежность зданий и сооружений, расположенных на подрабатываемых территориях, обеспечивают рядом мероприятий, среди них:
выбор территории под строительство и соответствующая планировка участков, не допускающих обрушений;
уменьшение деформаций земной поверхности с помощью горнотехнических мер защиты. Горнотехнические меры заключаются в   том,   что   под   зданиями
оставляют предохранительные целики ископаемого, заполняют выработанное пространство пустой породой или применяют специальные способы выемки полезного ископаемого, уменьшающие влияние деформаций основания на здание.

Применение в здании конструктивных устройств, швов, жестких креплений, усиленных ригелей, панелей равнопрочных элементов каркаса и других мероприятий. Конструктивные решения  во всех случаях должны
Предпочтительной для строительства   в   особых   грунтовых   условиях  является бескаркасная конструктивная схема здания с несущими стенами. Максимальная жесткость   здания   достигается   применением отсеков, которые представляют собой системы из наружных  и  внутренних  несущих  стен  с   перекрытиями,   опертыми   по контуру на стены.

Конструктивные меры предусматривают исходя из принципа жесткости или податливости. В первом случае необходимо обеспечить жесткость и прочность, достаточные для восприятия дополнительных усилий в конструкциях без появления в них остаточных деформаций.
Выбор тех или иных мер определяет проектная организация на основе технико-экономических сравнений и практических рекомендаций.
 
быть основаны на использовании индустриальных изде* лий заводского изготовления.
Крупные панели—наиболее рациональные конструктивные элементы для зданий, строящихся в особых грунтовых условиях. Наиболее рациональна однорядная панель на комнату. Для наружных стен это могут быть либо трехслойные панели с несущим слоем из тяжелого бетона марки не менее М200, либо однослойные панели из легкого плотного бетона.
Для восприятия горизонтальных растягивающих усилий от изгибающих моментов в плоскости панели при конструировании предусматривается устройство армированных поясов в теле панели.
В зданиях со стенами из кирпича, камней и крупных блоков, где применяются поясные и перемычечные блоки, плиты перекрытия при опирании на эти блоки не доводятся до стенки на 80—100 мм. В полученный зазор укладывается дополнительный пространственный каркас, соединяемый по длине в непрерывный пояс. Затем зазор замоноличивается бетоном марки М200.
В зданиях со стенами из кирпича, камней и крупных кирпичных блоков в особых грунтовых условиях не допускается последующая наружная отделка и облицовка.

Конструктивные мероприятия

Значительные территории имеют так называемые просадочные грунты, которые, находясь в напряженном состоянии от внешней нагрузки и собственного веса, дают при замачивании дополнительные деформации, называемые просадками. В зависимости от величины просадки эти грунты могут вызывать нарушение прочности здания, а в ряде случаев разрушение их. 
Основное мероприятие, исключающее просадку грунта, — искусственное уплотнение массива путем трамбования, забивки свай (грунтовых) или устройства грунтовой подушки из более плотного грунта с послойной укаткой. В некоторых случаях целесообразно применять замачивание грунта, что также ведет к его уплотнению перед строительством.
При строительстве и эксплуатации зданий на просадочных грунтах важное значение должна иметь защита основания от замачивания, т.е. недопущение стока или увлажнения грунта у основания и фундаментов здания. Для этого необходима такая планировка участка, которая бы обеспечивала отвод поверхностных —атмосферных вод с территории застройки, безопасное расположение водопровода, канализации, теплопровода и других коммуникаций. Важным является устройство водонепроницаемой отмостки шириной не менее 1 м. В ряде случаев устраивают водонепроницаемые экраны под полом и в местах возможного увлажнения, особенно при строительстве промышленных зданий.
Для предотвращения инфильтрации в просадочный грунт поверхностных вод следует до минимума сокращать срезку верхнего слоя грунта.
Основными конструктивными мероприятиями при строительстве зданий на просадочных грунтах следует считать применение конструктивной схемы всего здания, малочувствительной к неравномерным осадкам. Малочувствительные к неравномерным осадкам конструкции разделяют на жесткие и нежесткие.
Жесткие конструкции обладают большой прочностью, не имеют взаимных перемещений и оседают как одно пространственное целое. В нежестких конструкциях элементы связаны между собой шарнирно, поэтому их взаимное перемещение вследствие неравномерной просадки основания практически не отражается на устойчивости здания в целом.
Для многих районов страны — Донбасса, Криворожья, Урала, Кузбасса, Караганды и других мест вследствие выемки пластов свойственны оседания, прогибы, наклоны, горизонтальные смещения и другие деформации, вызывающие значительные повреждения или разрушения расположенных на них зданий и сооружений. Строительство зданий и сооружений на подрабатываемых территориях (под которыми проводят подземные горные разработки) осуществляют согласно СНиП («Здания и сооружения на подрабатываемых территориях»). Такие территории обычно бывают в районах угледобычи. Горные выработки оказывают вредное воздействие на конструкции зданий, расположенных над ними, вследствие неизбежных просадок дневной поверхности.

Застройка крупных массивов в сейсмических районах

При застройке крупных массивов в сейсмических районах их следует расчленять незастроенными пространствами (например, полосами зеленых насаждений, площадями, каналами и подобными им преградами), препятствующими распространению пожаров, что обычно сопутствует землетрясениям в густых массивах застройки.
Именно поэтому в сейсмических районах необходимо увеличивать ширину улиц и размеры пожарных разрывов между зданиями на 15—20% против обычно назначаемых по нормам.
Повсеместное интенсивное строительство в нашей стране требует учета особенностей районов с жарким климатом. Эти районы, расположенные в поясе между 35-й и 45-й параллелями, отличаются продолжительным жарким летом и интенсивной солнечной радиацией.
Под действием солнечной радиации, облучающей ограждающие конструкции и проникающей в здания, помещения и находящиеся в них люди интенсивно перегреваются.
Неблагоприятные для человека климатические факторы, свойственные жарким районам, могут быть частично устранены. Используют различного вида солнцезащитные (затеняющие) устройства и особые приемы планировки зданий и целых предприятий.
Простейшее и эффективное средство борьбы с перегревом зданий — правильная ориентация его по странам света и по отношению к направлению господствующих
ветров.
Наружные поверхности стен рекомендуется окрашивать в холодные светлые тона (белый, голубоватый, синеватый, зеленоватый). Эти тона хорошо отражают солнечную радиацию и тем самым снижают нагрев ограждающих конструкций. Такие же тона рекомендуется для интерьеров помещений.
Солнечная радиация усиливается при большой площади остекленной поверхности. Наиболее эффективно заполнение оконных проемов теплозащитным стеклом, стеклопакетами, стеклоблоками и светорассепвающим
стеклом.
Промышленные здания с постоянным кондиционированием целесообразно строить безоконные и бесфопарные. Должна быть предусмотрена хорошая герметизация дверей и ворот.
Материалом для изготовления солнцезащитных устройств могут быть железобетон, алюминий, асбестоцементные листы.
В ряде случаев они могут иметь автоматическую или механическую регулировку.
Перегрев производственных зданий может быть уменьшен не только конструктивными мероприятиями, но и планировочными решениями, т. е. методами наиболее благоприятного размещения зданий на отведенном под строительство участке. Так, в жарковлажных климатических районах корпуса производственных предприятий целесообразно размещать на возвышенной местности. В этих местах скорость ветра повышается, что уменьшает перегрев помещений.
При строительстве зданий в жаркосухих районах целесообразно размещать их на юго-восточных и восточных склонах, где происходит более интенсивное охлаждение ночью. Важным является проветривание территории. Это достигается расположением зданий длинной осью параллельно направлению господствующих ветров или под углом не более 45°.
Особое значение в этих местах имеют зеленые насаждения. Крона деревьев и кустарников нейтрализует большую часть солнечной радиации и образует так называемый защитный экран.
Все незастроенные зоны, разервные территории и разрывы между зданиями должны быть заняты газонами и цветниками. Это приводит к тому, что почва с таким покровом меньше нагревается, а следовательно, изменяется микроклимат.