Экологический подход в архитектурно-градостроительных исследованиях.

Представление архитектурно-градостроительной среды, как множества определенным образом иерархично организованных пространственных систем, антропогенных по происхождению, каждая из которых функционирует на конкретной территории (соответствующего пространственного масштаба), обладающей определенным природным (экологическим) потенциалом, позволили развиться в архитектурно-градостроительной науке следующим направлениям: архитектурная экология, градостроительная экология, экология систем расселения (см. например, [20],[21],[22],[23]). Ключевой принцип этих трех направлений, в общем-то, один: искусственный объект, определенного пространственного масштаба, рассматривается во взаимосвязи и взаимодействии с окружающей его средой. Каждое из направлений на своем пространственном уровне стремиться выработать принципы оптимизации этого взаимодействия при максимально возможном сохранении естественного потенциала окружающей среды.

Экологический подход в архитектуре и градостроительстве достаточно развит в научно-теоретическом и прикладном отношении, однако требует дальнейшей операционализации. Цель исследований при этом – создание арсенала конкретных приемов, эффективных с точки зрения природопользования, достаточно легко применимых в практике архитектурного и градостроительного проектирования, формирования физической реальности в процессе строительства и эксплуатации архитектурных объектов и градостроительных систем.

Инженерно-технический подход в архитектурных и градостроительных исследованиях приобретает специфику в зависимости от масштаба объекта исследования.

В исследованиях градостроительных объектов подход предполагает концентрацию внимания на: транспортной организации градостроительного объекта – формировании внутренних и внешних транспортно-коммуникационных связей, включая анализ интенсивности связей и трассировки транспортных коммуникаций; инженерной подготовке и благоустройстве территории; комплексе инженерных систем и сооружений, обеспечивающих жизнедеятельность градостроительного объекта. При этом исследуются:

1) роль инженерной и коммуникационной инфраструктуры в пространственно-временном формировании изучаемого градостроительного объекта;

2) влияние развития строительной индустрии на характер градостроительных процессов и формы освоения территории [24].

Инженерно-технический подход в архитектуре «вычленяет» и исследует ее конструктивную составляющую. Ключевым предметом здесь является конструктивная система здания. Общеизвестно, что конструктивная система – это взаимосвязанная пространственная совокупность несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. Архитектурные исследования касаются эстетических возможностей конструктивной системы, ее формообразующего потенциала и способностей организовать пространство.

Эстетический подход обусловлен художественным началом в архитектуре и градостроительстве. И первая и второе принадлежат к сфере пространственных искусств, что определяет важность исследования художественной структуры и художественной функции архитектурно-градостроительной среды.

Эстетический подход предполагает фиксацию исследовательского внимании:

1) на взаимосвязи функционального назначения и художественного образа исследуемого объекта;

2) на масштабе объекта художественного творчества; ведь архитектурный ансамбль и тем более город в целом (и еще более система расселения) по масштабу и характеру принципиально отличаются от любого другого объекта, относящегося к области пространственных искусств;

3) на разделении во времени и различии масштабов архитектурно-градостроительного проекта, который собственно является результатом художественного творчества, и реальных архитектурных (градостроительных) объектов;

4) на человеческом восприятии архитектурных и градостроительных объектов, разворачивающемся во времени и пространстве в каждом конкретном случае индивидуально (в зависимости от масштаба и структуры объекта) всегда непосредственно связанного с утилитарно-практическим освоением среды;

5) на динамичности и преемственности формирования исследуемого архитектурного или градостроительного объекта;

6) на сочетании в архитектурно-градостроительных системах создаваемых человеком материально-художественных объектов и природными комплексами [24, С.137-138].

Таким образом, эстетический подход дает возможность получить знания о художественном творчестве в архитектуре и градостроительстве; о архитектурной и (или) градостроительной композиции, при этом композиция понимается как художественная организация исследуемого объекта; об особенностях восприятия этого объекта. Поскольку теория пространственной композиции является наиболее полно разработанной можно отдельно выделять и рассматривать композиционный исследовательский подход.

Композиционный подходконцентрируется на закономерностях композиционного построения и развития архитектурного (градостроительного) объекта.

Архитектурная композиция — способ организации архитектурных элементов с целью достижения общего единства и гармоничности. Композиционный подход исследователя предполагает видение им цельной композиционной структуры здания, определение вида композиции и средств ее построения (пропорций, ритма, контраста, нюанса, симметрии, асимметрии). Самая старая известная работа по этой теме – античный трактат римского архитектора Марка Витрувия Поллиона «Десять книг об архитектуре» — служила учебником всем архитекторам с XV по XIX века.

Пропорции – один из важнейших методов достижения выразительности, выражает соотношение частей между собой, а также по отношению ко всему произведению в целом. Композиционное исследование предполагает определение пропорций изучаемого объекта. Один из самых известных способов пропорционирования, введенный Леонардо да Винчи, называется «золотое сечение». Пропорции в архитектуре часто привязываются к параметрам человека. Все сооружения служат человеку и должны быть ему соразмерны. В древние времена части человеческого тела стали естественной основой всех единиц измерения. И сейчас все размеры мы сравниваем с человеческим ростом, это важно и с психологической и с эргономической точек зрения.

Ритм – чередование соизмеримых элементов с закономерной частотой. Ритм может придать торжественный или динамический строй сооружению. Композиционное исследование предполагает выявление ритмического ряда элементов, определение частоты ряда.

Контраст – резкое противопоставление качеств объекта, например объемов, пространств, вертикалей. Нюанс, в отличие от контраста, изображает сходство объектов с незначительными отличиями. Исходным состоянием является полное совпадение, идентичность, тождество. Композиционное исследование предполагает определение качественных характеристик объекта, созданных и сохранившихся по принципу контраста и (или) нюанса.

Симметрия – соответствие в расположении частей относительно центра. Это одно из самых сильных средств композиции, которое обычно обеспечивает ей статичность. Асимметрия – понятие, противоположное симметрии, создает динамическое развитие композиции. Композиционное исследование предполагает выявление сочетания симметрии и асимметрии – баланса гармонии и равновесия.

Другим важным средством композиции можно назвать принцип соподчиненности по массе, вытекающий из геометрии тел. Вместе элементы должны создавать целостность формы, когда отсутствуют случайные элементы, а сама форма образует единство, при отсутствии которого композиция теряет гармонию[25].

Историко-хронологический подходявляется вспомогательным методологическим подходом исследований по истории архитектуры и градостроительства. Поскольку изучение различных явлений архитектуры и градостроительства рассматривается в контексте общего общей истории конкретной страны или мира. Материал, наработанный специфическими методами архитектурных исследований в рамках социально-функционального, структурного, композиционного и других подходов, рассматривается и систематизируется в хронологическом порядке. Вскрываются связи и зависимости эволюции архитектуры и градостроительства с политическим, социальными, экономическими событиями и явлениями общего исторического процесса.

Творческий подход.В исследованиях архитектурны и градостроительства существует еще один весьма важный методологический подход. Его центральная установка: изучаемые объекты имеют своих авторов – архитекторов – создателей проектной модели; особенности этих объектов во многом определяются творческим методом архитектора. Он то и подвергается научному исследованию.

Хотя творчество – это тайна, искусство, однако, в части, идеологических установок и вытекающих из них творческих приемов действия архитектора, оно несколько поддается рациональному изучению, т.е. исследованию. Исследование творческого метода позволяют выявить психологические, социально-культурные, мировоззренческие условия формирования архитектурного объекта; хотя бы отчасти понять как и в какой степени исследуемая архитектура определяется особенностями творческой личности архитектора. Материалом этого исследовательского подхода.

Рассмотренные методологические подходы (позиции) исследования различных явлений архитектуры и градостроительства являются основными, но отнюдь не исчерпывают всего многообразия возможных подходов. В том и заключается творческое начало науки: исследователь вправе предлагать свои оригинальные методологические подходы.

СПЕЦИФИКА РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДОВ АРХИТЕКТУРНО-ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Как уже отмечалось, классификация методов научного исследования включает четыре группы: теоретические методы-операции, теоретические методы-действия, эмпирические методы-операции, эмпирические методы действия.

Теоретические методы-операции:анализ, синтез, сравнение, абстрагирование, конкретизация, обобщение, формализация, индукция, дедукция, идеализация, аналогия, моделирование, мысленный эксперимент, воображение.

В архитектурно-градостроительной науке эти методы являются именно теоретическими – мысленными процедурами, происходящими в сознании исследователя.

Анализ(греч. ἀνάλυσις «разложение, расчленение») процедура мысленного расчленения предмета (явления, процесса), свойства предмета (предметов) или отношения между предметами на части (признаки, свойства, отношения). Анализ применяется во всех архитектурно-градостроительных исследованиях; анализ всегда конкретизируется методологическим подходом, объектом и предметом исследования.

Например, функциональный анализ архитектурного объекта – метод исследования, который реализуется в рамках социально-функционального подхода. При этом анализируемый архитектурный объект расчленяется на части по функциональному признаку. Реализуется этот метод в следующей последовательности (методике):

1) изучение планов и разрезов изучаемого объекта; натурная фиксация реализующегося в нем процесса жизнедеятельности (т.е. этот первый этап реализации метода функционального анализа сам осуществляется отдельным конкретным эмпирическим методом);

2) составление функциональных объемно-планировочных схем, где зафиксированы функции всех элементов (помещений, зон); по сути, это статические схемы фиксирующие распределение функций по пространству исследуемого объекта;

3) изучение особенностей социокультурных процессов жизнедеятельности, реализующихся в каждом функциональном элементе;

4) каждый социокультурный процесс расчленяется на элементарные действия;

5) эти действия реализуют «потребители» (люди, для которых существует исследуемый объект архитектуры и градостроительства); на данном этапе определяется качественные и количественные социальные характеристики потребителей, поскольку именно эти характеристики «диктуют» пространственные требования;

6) фиксируются графически пространственные требования в виде зон;

Тот же функциональный анализ в рамках структурно-функционального подхода реализуется в несколько иной методике:

1) аналогичен;

2) аналогичен;

3) определение схем взаимосвязи между элементами, где фиксируется направленность и интенсивность связи, а также условия ее действия; по сути, это динамические схемы, фиксирующие логику протекающего в объекте процесса;

4) вычленяется структура изучаемого объекта, в которой можно выделять главные и второстепенные, сквозные, тупиковые и параллельные направления;

5) связи между элементами осуществляют «потребители» – возникают потоки людей, транспорта, продуктов, сырья и т.п.; на данном этапе определяются качественные и количественные характеристики этих потоков, поскольку именно эти характеристики «диктуют» пространственные требования;

6) фиксируются графически пространственные требования в виде зон.

В рамках композиционного подхода, существует довольно большое разнообразие видов анализа объектов архитектуры, в том числе памятников архитектуры (анализ соразмерностей и пропорций, анализ метро-ритмических закономерностей, анализ масштаба и масштабности, анализ конструктивных и тектонических систем) [26].

Например, анализ соразмерностей и пропорций проводится, как правило, в ортогональных проекциях анализируемых объектов, и реализуется по следующей методике [26]:

1) поиск кратных соотношений (например, 2:3, 4:5 и т.д.) между основными размерными параметрами архитектурного объекта, с учетом того, что эти соразмерности в свое время могли быть использо­ваны при строительстве для откладывания в натуре необходимых величин. При этом многократно встречающиеся в объекте раз­мерные величины (модули) следует сопоставить с историческими мерами длины (футами, саженями и т.д.);

2) поиск более или менее постоянной геометрической связи размеров основных форм и членений объекта архитектуры на основе закономерных отношений элементов простейших геометрических фигур (квадрат, двойной квадрат, равносторонний треугольник и т.д.) и их производных; выявленные пропорциональные соотношения не должны противоречить логике построения тектонических форм объекта архитектуры и очевидной последовательности возведения его отдельных частей;

3) увязка размеров исходной геометрической фигуры (например, квадрата) с модулем и с историчес­кими мерами длины.

Различные варианты градостроительного анализа в рамках различных методологических подходов подробно рассмотрены в [27].

Синтез (от греч. σύνθεσις – соединение, сочетание, составление), соединение различных элементов, сторон предмета в единое целое (систему), которое осуществляется как в практической деятельности, так и в процессе познания. В этом значении синтез противоположен анализу, с которым он неразрывно связан. В архитектурно-градостроительных исследованиях, как правило, особенности синтеза определяются предшествующим ему анализом, который, как уже отмечалось, зависит от методологического подхода и предмета исследования. В приведенном выше примере, функциональный анализ, выполненный в рамках социально-функционального подхода в отношении выборки однотипных уже действующих объектов (зданий, комплексов), логично продолжается синтезом полученного ряда функциональных схем в единую обобщенную функциональную схему, присущую объектам данного типа, в которой можно выделить устойчивые (постоянные) элементы и элементы, наличие и функционирование которых является вариантным в зависимости от тех или иных условий.

Другим примером синтезированных знаний являются нормы и рекомендации по проектированию того или иного объекта, поскольку они, по сути, являются результатом анализа-синтеза всего предшествующего опыта эксплуатации объектов данного типа. Так, приведенный функциональный анализ связей между элементами зданий, дополненный анализом закономерностей движения потоков людей, транспорта и прочего в рамках структурного подхода, позволяет синтезировать требования к пространственным параметрам горизонтальных и вертикальных связей в зданиях данного типа, что является основой норм пожарной безопасности.

Сравнение– это познавательная операция, лежащая в основе суждений о сходстве или различии объектов. С помощью сравнения выявляются количественные и качественные характеристики объектов, осуществляется их классификация, упорядочение и оценка. Сравнение – это сопоставление одного с другим. При этом важную роль играют основания, или признаки сравнения, которые определяют возможные отношения между объектами. Сравнение имеет смысл только в совокупности однородных объектов, образующих класс. Сравнение объектов в том или ином классе осуществляется по принципам, существенным для данного рассмотрения. При этом объекты, сравнимые по одному признаку, могут быть не сравнимы по другим признакам. Чем точнее оценены признаки, тем основательнее возможно сравнение явлений. Составной частью сравнения всегда является анализ, так как для любого сравнения в явлениях следует вычленить соответствующие признаки сравнения. Поскольку сравнение – это установление определенных отношений между явлениями, то, естественно, в ходе сравнения используется и синтез [5, С.103].

Сравнение, как метод архитектурно-градостроительного исследования, применим в рамках любого методологического подхода.

Например, в рамках композиционного подхода сравнение объемной композиции двух объектов архитектуры (памятников архитектуры) проводится по следующей методике [26]:

1) планы, фасады или разрезы сравниваемых объектов приводятся к общему масштабу;

2) соответствующие проекции сравниваемых объектов накладываются или совме­щаются; иногда при совмещении проек­ций объектов бывает эффективно привести их к какому-либо общему размеру, например, к одинаковой высоте или ширине (в этом случае сравниваются также и пропорции объектов);

3) сопоставление перспектив­ных изображений объектов в форме рисунков с натуры или фото­графий; в этом случае рисунки или снимки должны быть сделаны в сходных ракурсах и с таких точек, откуда раскрываются харак­терные особенности объемно-пространственной композиции объектов; следует проследить, чтобы по своим относительным разме­рам объектов приблизительно соответствовали соотношениям их размеров в натуре;

4) поскольку при всех случаях сравнительных сопоставлений различие объектов архитектуры обычно выступает яснее, чем моменты их сходства, необходимо графически подчеркнуть то, что сближает со­поставляемые объекты, например, идентичность композиционных приемов, аналогию в сочетании объемов, схожий характер членений, расположение проемов и т.д.;

5) составление обобщенных графичес­ких схем с подчеркнутым выделением тождественных или похожих элементов.

Построение типологических и эволюционных рядов (в форме таблицы). Данный метод является логическим продолжением метода сравнения двух объектов.Сравнение нескольких однотипных произ­ведений архитектуры позволяет расположить их в едином типологи­ческом ряду, построенном на основе хронологической или регио­нальной группировки отдельных объектов. Требования к изобра­жениям объектов, из которых выстраивается ряд, остаются такими же, как и при сравнении двух объектов (единство масштабов ортогональных проекций, сходство ракурсов перспективных изо­бражений и т.п.) Любой типологический ряд (например, «Шестистолпные пятиглавые соборы в русской архитектуре ХV-ХVII в.в.») содержит и фиксацию эволюционных изменений данного архитектурного типа. Поэтому четко разграничить типологические и эволюционные ряды не пред­ставляется возможным. Если в типологическом ряду главным оста­ется выявление многообразия основного исходного типа, то в эволюционном ряду прослеживаются изменения исходного типа во времени. Эволюционные ряды иногда строятся на основе истори­ческих изменений облика одного памятника (например, «Основные этапы эволюции облика Спасского собора Мирожского монастыря в Пскове»). Необходимым этапом построения типологических и эволюционных рядов является составление рабочей картотеки. Картотека - универ­сальный метод сбора и систематизации материала, и студентам необходимо научиться им пользоваться. Суть метода состоит в из­готовлении карточек произвольного формата с использованием любого графического редактора, на которых выполняют схематические изображения анализируемых объектов (например, планов греческих и римских жилых домов). Каждая карточка должна представлять самостоятельную законченную единицу аналитически обработанного материала и вследствие этого должна иметь кроме изображений пояснительные надписи с указанием названия объекта, места и времени его постройки, а также источника (книги, альбо­ма, увража и т.д.). Изготовленные в достаточном количестве карточки позволяют делать разнообразные варианты раскладок, которые и помогают составить типологический или эволюционный ряд [26].

Картографирование историко-архитектурных данных. Метод картографирования, представляет собой дальнейшее развитие метода построения типологических и эволюционных рядов. Сущность метода состоит в расположении отдельных членов типологического и эволюционно­го ряда на географической карте страны или части света, соответствен­но местоположению отдельных объектов архитектуры. При этом на карте в условном масштабе могут изображаться различные проекции памятников или их частей, например, планы, фасады, разрезы, перспек­тивные схемы, ордера, отдельные конструктивные элементы (своды, купола) и т.д. Подобный метод исследования позволяет выявить области распространения и региональную группировку отдельных архитек­турных типов, наглядно показывает местные или национальные особен­ности архитектурных школ, помогает проследить процессы взаимовлияния отдельных архитектурных направлений, например, «Типологические варианты греческих периптеральных храмов в Малой Азии и в Великой Греции», или «Особенности деревянного народного жилища Беломорья, Карелии и Поволжья». Системой условных обозначений можно ввести те или иные хронологические градации в изображенные проекции памятников, и в этом случае составленная картограмма становится особенно наглядным отражение процесса реального исторического развития архитектуры [26].

Абстрагирование и конкретизация.Абстрагирование - одна из основных мыслительных операций, позволяющая мысленно вычленить и превратить в самостоятельный объект рассмотрения отдельные стороны, свойства или состояния объекта в чистом виде. Абстрагирование лежит в основе процессов обобщения и образования понятий. Абстрагирование состоит в вычленении таких свойств объекта, которые сами по себе и независимо от него не существуют. Такое вычленение возможно только в мысленном плане – в абстракции. Так, геометрическая фигура тела сама по себе реально не существует и от тела отделиться не может. Но благодаря абстрагированию она мысленно выделяется, фиксируется, например – с помощью чертежа или компьютерной модели, и самостоятельно рассматривается в своих особых свойствах. Одна из основных функций абстрагирования заключается в выделении общих свойств некоторого множества объектов и в фиксации этих свойств, например, посредством понятий [5, С.104].

Примером абстрагирования в архитектуре является вычленение архитектурно-планировочной структуры здания, фиксируемой в виде схемы. Аналогично в градостроительстве рассматриваются планировочные структуры градостроительных образований (городов, частей города, поселков). Обозначение абстрактной схемой реальных объектов позволяет далее (глубже) исследовать эти объекты. Например, классифицировать по какому-либо признаку. В архитектуре и градостроительстве классификации объектов по виду планировочной схемы («рисунку» структуры) обычны. Выделяют моноцентрическую компактную, полицентрическую, решетчатую, решетчато-диагональную, линейную, комбинированную схемы. Далее вводя абстрактные понятия «узел», «связь» «направление» появляется возможность:

· оценить сложность планировочной структуры, например, по количеству и типу узлов;

· определить количественный ранг самих узлов по количеству и сложности направлений и связей, формирующих узлы.

В рамках композиционного подхода абстрагирование позволяет проанализировать значимость узлов планировочной структуры. Например, исследования иерархии элементов плана парка может быть выполнено в следующей последовательности (методике).

1) Вводятся следующие абстракции: коммуникация – тот или иной вид планировочно выделенного направления, ось ландшафтной или планировочной композиции; узел – точка пересечения коммуникаций; связь – отрезок коммуникации, соединяющий соседние узлы.

2) Соединение нескольких коммуникаций по определенной схеме образует композиционную схему плана (прямоугольную, веерную, концентрическую). Эта схема, по сути, также является абстракцией, с помощью которой решаются исследовательские задачи (в рассматриваемом примере: определить композиционную значимость узла, которая может быть основанием принятия решений о типе архитектурно-ландшафтной организации места узла и его функциональном составе) (рисунок 2).

3) Введенные абстракции (коммуникация, узел связь, схема) позволяют подсчитать другие абстракции – количественные характеристики, определяющие значимость узла в композиционной структуре:

- число узлов, лежащих на общих с ним коммуникациях («ассоциативность» узла – А);

- число ближайших r нему узлов («контактность» узла – К): показатель отражает возможность непосредственного единовременного (или ближайшего по времени) восприятия узла в сочетании с другими узлами структуры;

- число связей с ближайшими узлами по коммуникациям («валентность» узла – В): отражает возможное разнообразие ракурсов восприятия узла извне по коммуникациям;

- число коммуникаций образующих узел («полярность» узла – П).

3) Эти характеристики позволяют определить суммарный показатель композиционной значимости узлов [24, С.312] (рисунок 2).

Рисунок 2. Абстрагированная схема плана парка и оценка значимости узлов (по [50])

Конкретизация – процесс, противоположный абстрагированию, то есть нахождение целостного, взаимосвязанного, многостороннего и сложного. Исследователь первоначально образует различные абстракции, а затем на их основе посредством конкретизации воспроизводит эту целостность (мысленное конкретное), но уже на качественно ином уровне познания конкретного. Поэтому диалектика выделяет в процессе познания в координатах «абстрагирование – конкретизация» два процесса восхождения: восхождение от конкретного к абстрактному и затем процесс восхождения от абстрактного к новому конкретному (Г. Гегель). Диалектика теоретического мышления и состоит в единстве абстрагирования, создания различных абстракций и конкретизации, движения к конкретному и воспроизведение его [5, С.104].

В архитектуре и градостроительстве конкретизация в описании определенного здания (сооружения) или градостроительного образования возможна только в результате первоначального введения абстракций типа «элемент» и «связь». Конкретизация связей между элементами качественно расширяет знание об объекте. Например, в городе единицей планировочной структуры («клеточкой» городского организма) является квартал (микрорайон); в масштабах города он является «элементом», хотя и сам состоит из планировочных элементов – в пространственном отношения это «единицы восприятия», цельно воспринимаемые человеком из точек внутри этого пространства; в планировочном отношении это отдельные дворы, образуемые зданиями, территории школ, скверов и т.п. Связи между этими элементами могут быть визуальные, пешеходные, транспортные, другие функциональные.

Абстрагирование позволяет «в одной системе координат» описать типологический ряд объектов, например парков крупного города; тем самым абстрагирование дает возможность продолжить исследование, например, корректно произвести сравнение этих объектов, применить другие мыслительные операции. Конкретизация теоретическую работу на уровне абстрагирования возвращает в практику, делает теоретические результаты прикладными.

Обобщение –одна из основных познавательных мыслительных операций, состоящая в выделении и фиксации относительно устойчивых, инвариантных свойств объектов и их отношений. Обобщение позволяет отображать свойства и отношения объектов независимо от частных и случайных условий их наблюдения. Сравнивая с определенной точки зрения объекты некоторой группы (например, памятники архитектуры одного периода создания или города), исследователь находит, выделяет и обозначает словом их одинаковые, общие свойства, которые могут стать содержанием понятия об этой группе, классе объектов [5, С.104].

Например, исследуя деревянную архитектуру русского Севера, можно увидеть несколько ее специфических черт, отличающих ее от деревянной архитектуры средней полосы или Юга России. Обобщение может быть сформулировано так: «завершения (формы крыш), храмов, церквей, башен выполнялись в виде шатров»; «в планировочной организации населенных мест повсеместно присутствует ансамблевость, основанная на визуально-пространственных взаимосвязях ландшафта, доминантных зданий церквей, колоколен и рядовой застройки (изб, хозяйственных построек)» Рисунок 3.

Рисунок 3. Типологический ряд шатровых церквей Севера России: Спасская церковь, г. Древний Зашиверск (Якутия), 1700 г.; Успенская церковь, с. Варзуга Мурманской области,1674 г.; Церковь в Честь святителя Николая, с. Ратоноволок Архангельской области, 1722 г.; Успенская церковь, г. Кондопога (Карелия), 1774 г.

Отделение общих свойств от частных и обозначение их словом позволяет в сокращенном, сжатом виде охватывать все многообразие объектов, сводить их в определенные классы, а затем посредством абстракций оперировать понятиями без непосредственного обращения к отдельным объектам. Один и тот же реальный объект может быть включен как в узкие, так и широкие по объему классы, для чего выстраиваются шкалы общности признаков по принципу родовидовых отношений. Функция обобщения состоит в упорядочении многообразия объектов, их классификации.

Формализация– отображение результатов мышления в точных понятиях или утверждениях. Является как бы мысли тельной операцией «второго порядка». Формализация противопоставляется интуитивному мышлению. В математике и формальной логике под формализацией понимают отображение содержательного знания в знаковой форме или в формализованном языке. Формализация, то есть отвлечение понятий от их содержания, обеспечивает систематизацию знания, при которой отдельные элементы его координируют друг с другом. Формализация играет существенную роль в развитии научного знания, поскольку интуитивные понятия, хотя и кажутся более ясными с точки зрения обыденного сознания, мало пригодны для науки: в научном познании нередко нельзя не только разрешить, но даже сформулировать и поставить проблемы до тех пор, пока не будет уточнена структура относящихся к ним понятий. Истинная наука возможна лишь на основе абстрактного мышления, последовательных рассуждений исследователя, протекающих в логической языковой форме посредством понятий, суждений и выводов [5, С.105-106].

Фасад любого здания в рамках композиционного подхода может быть «подвергнут» формально-композиционному анализу.

Однако такой анализ является поверхностным, поскольку позволяет лишь формально описать состояние архитектурной формы и сравнить по форме однотипные объекты. Такой анализ «подготавливает» архитектурные или градостроительные объекты к тому, чтобы по отношению к ним были применены методы теории информации. Например, для установления степени композиционной сложности градостроительного объекта (количества информации, заключенной в нем) можно применить метод, реализующийся по следующей методике:

1) определяют число составляющих этот градостроительный объект элементов – М; определяют число типов элементов – n; число элементов каждого типа – К;

2) выражение К_i/M=P_i показывает вероятность восприятия элементов какого-либо типа, т.е. появление в поле зрения того или иного элемента;

3) выражение Н_i= - log₂P_i связывает количество информации Н с вероятностью ее восприятия Р;

4) суммарная информация, получаемая зрителем при восприятии объекта, составляет Н= - М Ʃ (P_i log₂P_i) за единицу времени t; за единицу в теории информации принят двоичный логарифм числа равновероятных событий – «бит» [24, С.313];

5) количественная оценка информация сопоставляется с качественной характеристикой наблюдателей этого градостроительного объекта.

Пример использования этого метода для оценки сложности и сравнения объемно-пространственной композиции двух улиц, (равных по длине, поскольку в этом случае время их восприятия этих улиц наблюдателей одинаково) приведен в [24, С.313].

Однако, количественная оценка не позволяют в полноте понять закономерности и причины формообразования в архитектуре и градостроительстве. Дополнительные знания может дать исследование творческого метода автора-архитектора (применение творческого подхода, св. выше).

Индукция и дедукция–теоретические методы операции, позволяющие делать выводы. Соответственно – выводы могут быть индуктивные (индукция) и дедуктивные (дедукция).Индукция – это умозаключение от частных объектов, явлений к общему выводу, от отдельных фактов к обобщениям. Дедукция – это умозаключение от общего к частному, от общих суждений к частным выводам. Дедуктивное умозаключение, прежде всего, основано на анализе формальной (логической) структуры посылок и следствия, индуктивное умозаключение основано на анализе их содержания.

Например, исследование архитектурно-планировочного развития нескольких конкретных городов одного района, позволяет сделать следующий индуктивный вывод: «определяющим фактором при формировании планировочного каркаса городов стало компактное пространственное сочетание внутренней промзоны с селитьбой; первоначальное отсутствие наземных транспортных связей и наименьшая заболоченность прибрежных территорий обусловили выход к реке всех функциональных зон и предопределили линейную территориальную организацию городов» [28].

Общий характер планировочного формирования первых русских поселений, возникающий в процессе освоения Сибири определен исторической наукой: строительство острога, реализация принципа компактности, использования бровок рек южной и юго-восточной экспозиции, учета микроорографии местности. Исследование формирования Сургута в 16-18 вв. позволяет сделать дедуктивный вывод, иллюстрирующий частное проявление общих закономерностей: Сургут возник в 1594 году, занял рациональное по стратегическим соображениям место – возвышенный берег между протокой Оби и впадающей в нее реки Саймы. Первый просуществовавший до 1665 года рубленый город-крепость, далее сменивший его (известный по изображению 1701 года из «Чертежной книги Сибири» С. Ремезова) острог, вновь восстановленный после пожара 1717 года город с тыновыми стенами – все они имели близкий к четырехугольнику план. На протяжении всего существования крепость «обрастала» палисадом, причем до конца XVIII столетия застройка велась хаотично. В 1797 году был составлен первый план Сургута, по которому город принимал вид правильного четырехугольника с тремя прямыми продольными улицами, что логично в местных природно-ландшафтных условиях (протока Бардыковка и западный рукав Саймы образуют прямоугольный полуостров). В соответствии с этим планом в течение всего XIX века осуществлялась постепенная перестройка города.К началу двадцатого столетия Сургут представлял собой регулярное градостроительно-планировочное образование, сформированное из мелких кварталов деревянной застройки. В своем территориальном развитии город к этому времени уже достиг окружавших его естественных природных преград (с юга и юго-запада – протоки Бардыковки; с севера, северо-востока, востока и юго-востока – реки Саймы). В последующем городской план формировался «выселками» (за рекой Саймой). Регулярный же план центральной части сохранялся длительное историческое время, вплоть до 1960 гг. Таким образом, в историческом формировании планировки и застройки Сургута выделяются четыре периода: 1 – «острожный»; 2 – неправильной (свободной) планировки; 3 – регулярной планировки; 4 – регулярного формирования центральной части и свободного формирования выселок [29].

Идеализация – мысленное конструирование представлений об объектах, не существующих или неосуществимых в действительности, но таких, для которых существуют прообразы в реальном мире. Процесс идеализации характеризуется отвлечением от свойств и отношений, присущим объектам реальной действительности и введением в содержание образуемых понятий таких признаков, которые в принципе не могут принадлежать их реальным прообразам.

Понятие архитектурно-художественный облик города – является результатом идеализации. В реальности его не существует, но предполагается, что он складывается в сознании у наблюдателя (жителя, туриста, исследователя). Его формируют свойства и отношения друг с другом реальных архитектурно-градостроительных объектов (зданий, сооружений, комплексов, парков, элементов среды, памятников). В архитектурно-градостроительной науке существует теория формирования архитектурно-художественного облика города [30]; сама теории стала возможна в результате первичного использования метода идеализации – выделения идеального объекта, обозначаемого понятием «архитектурно-художественный облик города».

Образовав с помощью идеализации понятия такого рода об объектах, можно в дальнейшем оперировать с ними в рассуждениях как с реально существующими объектами и строить абстрактные схемы реальных процессов, служащие для более глубокого их понимания. В этом смысле идеализация тесно связана с моделированием [5, С.106].

Аналогия, моделирование. Аналогия – мыслительная операция, когда знание, полученное из рассмотрения какого-либо одного объекта (модели), переносится на другой, менее изученный или менее доступный для изучения, менее наглядный объект, именуемый прототипом, оригиналом. Открывается возможность переноса информации по аналогии от модели к прототипу. В этом суть одного из специальных методов теоретического уровня – моделирования (построения и исследования моделей).

В архитектурно-градостроительных исследованиях методы аналогии и моделирования применяются очень часто; результатом их реализации является различные функционально-планировочные (-пространственные) модели определенного типа здания или населенного места, модели-схемы взаимодействия зданий с внешней средой, модели-схемы взаимодействия объединения различных элементов в градостроительную систему и др. Эти модели в графической форме наглядно помогают зафиксировать определенные результаты исследования, они как бы в свернутом виде демонстрируют полученные знания (рисунок 4 и рисунок 5).

Рисунок 4. Экологическая модель здания (по [51])

Рисунок 5. Общая модель построения моноцентрических агломераций (по [52])

Различие между аналогией и моделированием заключается в том, что, если аналогия является одной из мыслительных операций, то моделирование может рассматриваться в разных случаях и как мыслительная операция и как самостоятельный метод – метод-действие.

Модель – вспомогательный объект, выбранный или преобразованный в познавательных целях, дающий новую информацию об основном объекте. Формы моделирования разнообразны и зависят от используемых моделей и сферы их применения. По характеру моделей выделяют предметное и знаковое (информационное) моделирование [5, С.107].

Предметное моделирование, воспроизводящее определенные геометрические, физические, динамические, либо функциональные характеристики оригинала в архитектурно-градостроительных исследованиях практически не применяется, ведь нет необходимости воспроизводить существующие объекты архитектуры и градостроительства – проводится исследование самих оригиналов. Знаковое моделирование в виде экспериментального проектирования, создания графических компьютерных моделей зданий и сооружений, создания BIM применяется очень широко для решения тех или иных исследовательских задач (например, для изучения ветрового, инсоляционного, шумового снеговетрового режимов застройки, исследование статического или динамического восприятия архитектурных объектов др.).

Моделирование всегда применяется вместе с другими методами исследования, особенно тесно оно связано с экспериментом. Изучение какого-либо явления на его модели есть особый вид эксперимента – модельный эксперимент, отличающийся от обычного эксперимента тем, что в процессе познания включается «промежуточное звено» – модель, являющаяся одновременно и средством, и объектом экспериментального исследования, заменяющего оригинал [5, С.107].

Особым видом моделирования является мысленный эксперимент. В таком эксперименте исследователь мысленно создает идеальные объекты, соотносит их друг с другом в рамках определенной динамической модели, имитируя мысленно то движение, и те ситуации, которые могли бы иметь место в реальном эксперименте. При этом идеальные модели и объекты помогают выявить «в чистом виде» наиболее важные, существенные связи и отношения, мысленно проиграть возможные ситуации, отсеять ненужные варианты [5, С.107]. Этот исследовательский метод, по сути, аналогичен проектному методу «вживания в роль», который часто используют проектировщики в процессе поиска архитектурного решения будущего здания. Этот метод предполагает отождествление автора с будущим потребителем, что позволяет эмоционально проигрывать ситуации, прогнозировать возможное поведение и реакцию людей при эксплуатации данного решения [19, С. 64].

Моделирование служит также способом конструирования нового, не существующего ранее в практике. Исследователь, изучив характерные черты реальных процессов и их тенденции, ищет на основе ведущей идеи их новые сочетания, делает их мысленное переконструирование, то есть моделирует требуемое состояние изучаемой системы (так же, как любой человек и даже животное, строит свою деятельность, активность на основе формируемой первоначально «модели потребного будущего» – по Н.А. Бернштейну [31]). При этом создаются модели-гипотезы, вскрывающие механизмы связи между компонентами изучаемого явления, которые затем проверяются на практике. В этом понимании моделирование широко распространено магистерских и кандидатских диссертациях по типологии в архитектуре зданий и сооружений. Общая схема-методика работ такова:

1) Анализируется ряд существующих или спроектированных зданий изучаемого типа: выявляются и систематизируются градостроительные, функциональные, объемно-планировочные, архитектурно-композиционные и художественные их особенности (применяются методы градостроительного, социально-функционального, структурно-функционального, композиционного анализа).

2) Определяются природно-климатические, социально-экономические, экологические, градостроительные, социально-культурные факторы, а также факторы безопасности обуславливающие архитектуру исследуемого типа здания.

3) Определяется ведущая идея авторского моделирования сочетания этих факторов, например, такой идеей может быть принцип устойчивой архитектуры; критерием нового сочетания разнообразных факторов в модели при этом является оптимизация архитектурной формы по различным параметрам энерго- и ресурсосбережения, формирование благоприятной для здоровья среды жизнедеятельности человека.

4) Моделирование функционально-пространственной структуры изучаемого типа здания на основе ведущей идеи, ее графическое выражение.

5) Анализ нормативной базы проектирования изучаемо го типа зданий. Изучаются общие нормы проектирования, нормы пожарной безопасности, санитарно-гигиенические нормативы, нормы обеспечения доступности и устойчивости архитектуры. Проводится критический анализ норм.

6) Апробация модели в виде концептуального или даже экспериментального проектирования здания исследованного типа. Этот этап является своего рода саморефлексией на проведенное исследование.

Наряду с операциями логического мышления к теоретическим методам-операциям можно отнести также (возможно условно) воображениекак мыслительный процесс по созданию новых представлений и образов с его специфическими формами фантазии (создание неправдоподобных, парадоксальных образов и понятий) и мечты (как создание образов желанного) [32]. Также как и мысленный эксперимент, воображение, рассматриваемое как исследовательский метод, всегда «работает» и как проектный метод архитектора.