Данный проект предназначен для выявления того, насколько широко симметрия используется в архитектурных сооружениях.
Проблема: насколько часто симметрия используется при создании архитектурных сооружений? Можем ли мы считать использование симметрии приёмом, гармонизирующим восприятие архитектурных сооружений?
Цель: выявить, насколько широко симметрия присутствует в архитектурных сооружениях
Всё это в процессе работы определило приоритетность решаемых задач :
- Определить, что называют симметрией.
- Рассмотреть некоторые виды симметрии.
- Определить, что называют архитектурой.
- Рассмотреть стили архитектуры.
- Исследовать некоторые архитектурные сооружения, при проектировании которых использовалась симметрия
Гипотеза: симметрия широко используется при проектировании архитектурных сооружений и оформлении фасадов зданий
Предмет исследования – симметрия и архитектура
Объект исследования – здания, выполненные в разных архитектурных стилях
Виды симметрии. Симметрия и асимметрия. Примеры
В процессе работы формируются навыки сравнительно-сопоставительного анализа, возникает представление о симметрии, асимметрии и диссимметрии, развивается творческое воображение
Основополагающим понятием всего проекта является понятие симметрии, играющей ведущую, хотя и не всегда осознанную, роль в современной науке, искусстве, технике и окружающей нас жизни. Симметрия пронизывает буквально все вокруг, захватывая, казалось бы, совершенно неожиданные области и объекты.
С давних пор человек наблюдал явление симметрии в природе. Крылья бабочек, зеркально повторяющие друг друга, симметричны. Кусты и деревья симметричны своим отражением в воде. Если мысленно провести вертикальную линию, разделяющую пополам человеческую фигуру, то левая и правая стороны тоже превратятся в части симметричной «композиции».
Симметрия — одно из величайших таинств в природе. Она проявляется не только на уровне изображения и внешнего вида. Это явление и природное, и математическое, и художественное, и космическое. Чувство равновесия заложено в природе человека и его ощущения прекрасного. Поэтому античные строители пользовались симметрией как художественным приёмом, считая её одним из главнейших признаков гармонии.
Многое о прошлом человека может рассказать его жилище. В нём отражаются традиции народа, его привычки и вкусы.
На что вы обратите внимание в первую очередь, если вам доведется приехать в другой город? На архитектурные памятники, на центральную, историческую часть города. Это его лицо, этим он отличается от других городов. Архитектурными памятниками могут быть: кремль, церковь и собор, монастырь, старинный дом, дворец.
Архитектура современного города многообразна, насыщена, интересна, порой город напоминает нечто хаотичное и бесформенное, однако это не так. Архитектура города, как музыка увлекает своей многогранностью и неповторимостью форм. Я пришла к выводу, что даже на первый взгляд, почти все в архитектуре многих городов подчинено гармонии, соразмерности и четкости. Поэтому я решила выбрать темой своей исследовательской работы — тему «Взаимосвязь математики и архитектуры в симметрии».
2. Определение симметрии и виды симметрии
«Изучение археологических памятников показывает, что человечество на заре своей культуры уже имело представление о симметрии и осуществляло ее в рисунке и в предметах быта. Надо полагать, что применение симметрии в первобытном производстве определялось не только эстетическими мотивами, но в известной мере и уверенностью человека в большей пригодности для практики правильных форм» — это слова нашего замечательного соотечественника, посвятившего изучению симметрии всю свою долгую жизнь, академика А. В. Шубникова (1887- 1970).
Первоначальное понятие о геометрической симметрии как о гармонии пропорций, как о «соразмерности», что и означает в переводе с греческого слово «симметрия», с течением времени оно приобрело универсальный характер, и было осознано как всеобщая идея инвариантности (неизменности) относительно некоторых преобразований.
И в одежде человек тоже, как правило, старается поддерживать впечатление симметричности: правый рукав соответствует левому, правая штанина — левой. Пуговицы на куртке и на рубашке сидят ровно посередине, а если и отступают от нее, то на симметричные расстояния. Но на фоне этой общей симметрии в мелких деталях мы умышленно допускаем асимметрию, полная безукоризненная симметрия выглядела бы нестерпимо скучно.
В «Кратком Оксфордском словаре» симметрия определяется как «красота, обусловленная пропорциональностью частей тела или любого целого, равновесием, подобием, гармонией, согласованностью.»
Не станем пока разбираться, существует ли на самом деле абсолютно симметричный человек. У каждого, разумеется, обнаружится родинка, прядь волос или какая-нибудь другая деталь, нарушающая внешнюю симметрию. Никто не усомнится, что внешне человек построен симметрично: левой руке всегда соответствует правая и обе руки совершенно одинаковы!
Рис. Золотые пропорции в фигуре человека
Многие художники обращали пристальное внимание на симметрию и пропорции человеческого тела, во всяком случае до тех пор, пока ими руководило желание в своих произведениях как можно точнее следовать природе. Во всяком случае, все мы симметричны! К тому же некоторые художники в своих произведениях особенно подчеркивают эту симметрию.
Если мы заглянем в «Современный словарь иностранных слов», то обнаружим, что под симметрией понимается «соразмерность, полное соответствие в расположении частей целого относительно средней линии, центра. такое расположение точек относительно точки (центра симметрии), прямой (оси симметрии) или плоскости (плоскости симметрии), при котором каждые две соответствующие точки, лежащие на одной прямой, проходящей через центр симметрии, на одном перпендикуляре к оси или плоскости симметрии, находятся от них на одинаковом расстоянии. ».
И это еще не все, как часто бывает с иностранными словами, значений у слова «симметрия» существует множество. В том-то и состоит преимущество подобных выражений, что их можно использовать в случае, когда не хотят дать однозначное определение или просто не знают четкого различия между двумя предметами.
Я обнаружил, что симметрия существует в музыке и хореографии (в танце). Она зависит здесь от чередования тактов. Оказывается, многие народные песни и танцы построены симметрично.
Посмотрим в энциклопедический словарь. Мы обнаружим здесь шесть статей, начинающихся со слова «симметрия». Кроме того, это слово встречается во множестве других статей. В математике слово «симметрия» имеет не меньше семи значений (среди них симметричные полиномы, симметрические матрицы).
Симметрия, в геометрии, — свойство геометрических фигур. Две точки, лежащие на одном перпендикуляре к данной плоскости (или прямой) по разные стороны и на одинаковом расстоянии от нее, называются симметричными относительно этой плоскости (или прямой).
Фигура (плоская или пространственная) симметрична относительно прямой (оси симметрии) или плоскости (плоскости симметрии), если ее точки попарно обладают указанным свойством. Но это только один из видов симметрии, которую изучает математика, так называемая осевая симметрия .
Фигура симметрична относительно точки (центр симметрии), если ее точки попарно лежат на прямых, проходящих через центр симметрии, по разные стороны и на равных расстояниях от него. Этот вид симметрии называется центральной симметрией .
В пространстве аналогом оси симметрии является плоскость симметрии. Отображение пространства на себя относительно плоскости называют зеркальной симметрией . Название это оправдано тем, что обе части фигуры, находящиеся по разные стороны от плоскости симметрии, похожи на некоторый объект и его отражение в зеркале.
Еще одним видом симметрии является переносная симметрия . Этот вид симметрии состоит в том, что части целой формы организованы таким образом, что каждая следующая повторяет предыдущую и отстоит от нее на определенный интервал в определенном направлении. Этот интервал называют шагом симметрии. Переносная симметрия обычно используется при построении бордюров. В произведениях архитектурного искусства ее можно увидеть в орнаментах или решетках, которые используются для их украшения. Переносная симметрия используются и в интерьерах зданий.
В построении бордюров используются математические принципы.
Для создания бордюров — линейных орнаментов используются следующие преобразования:
а) параллельный перенос;
б) зеркальная симметрия с вертикальной осью;
в) зеркальная симметрия с горизонтальной осью;
г) поворотная (центральная симметрия).
Легко установить, что каждая симметричная плоская фигура может быть с помощью зеркала совмещена сама с собой. В то время как симметричные фигуры полностью соответствуют своему отражению, несимметричные отличны от него: из спирали, закручивающейся справа налево, в зеркале получится спираль, закручивающаяся слева направо.
Если поместить буквы перед зеркалом, расположив его параллельно строке, то можно заметить, что те из них, у которых ось симметрии проходит горизонтально, можно прочесть и в зеркале. А вот те, у которых ось расположена вертикально или отсутствует вовсе, становятся «нечитаемыми».
Существуют языки, в которых начертание знаков опирается на наличие симметрии. Так, в китайской письменности иероглиф означает именно истинную середину.
Общее понятие симметрии характеризует особую структуру организации любых систем, в которой сохраняются определенные признаки при выполнении определенных преобразований. Признаки, которые будут сохранятся, могут быть геометрическими, физическими, биологическими, информационными и т.д.
3. Архитектура и стили архитектуры
Архитектура — это строительное искусство, умение проектировать и создавать города, жилые дома, общественные и производственные здания, площади и улицы, парки. Во многих городах мира можно встретить церкви, дворцы и особняки, современные здания театров, библиотек перед которыми захочется остановиться и повнимательнее их рассмотреть.
Это потому, что здания и улицы, площади и парки, комнаты и залы своей красотой могут волновать воображение и чувства человека, как и другие произведения искусства. Шедевры архитектуры запоминаются как символы народов и стран. Всему миру известны Кремль и Красная площадь в Москве, Эйфелева башня в Париже, древний Акрополь в Афинах.
Однако в отличие от других искусств произведения архитектуры люди не только созерцают, но и постоянно используют. Архитектура окружает нас и образует пространственную среду для жизни и деятельности людей. Это дома, где мы живём, школы, колледжи, институты, где мы учимся; в театрах, цирках и кинотеатрах — развлекаемся; в садах, парках и дворах — отдыхаем.
На заводах и в учреждениях работают наши родители; магазины, столовые, вокзалы, метро постоянно заполнены посетителями. Трудно даже представить, как можно обойтись без этих и многих других сооружений.
Разнообразие архитектуры зависит не только от творческой фантазии зодчего, но и от условий строительства: тёплого или холодного климата, равнинной или гористой местности, возможностей строительной техники, деревянных, каменных или металлических конструкций. Ещё в древности задачи архитектуры определяли тремя качествами — пользой, прочностью, красотой. Известное стремление человека к красоте вдохновляет творческую фантазию архитектора на поиск всё новых необычных архитектурных форм, неповторимости облика и яркости художественного образа сооружения. Каждое здание производит своё впечатление: одно имеет торжественный, праздничный облик, другое — строгий, третье — лирический. Памятники архитектуры, относящиеся к разным эпохам и странам, отличаются друг от друга по внешнему виду или по стилю, как отличались условия проживания и художественные вкусы людей тех времен.
Впечатление от здания во многом зависит от ритма, т.е. от четкого распределения и повторения в определенном порядке объемов зданий или отдельных архитектурных форм на здании (колонн, окон, рельефов и т.д.). Преобладание элементов вертикального ритма — колонн, арок, проемов, пилястр — создает впечатление облегченности, устремленности вверх. Наоборот, горизонтальный ритм — карнизы, фризы, пояса и тяги — придает зданию впечатление приземистости, устойчивости.
В архитектуре, как и в других видах искусства, существует понятие стиля, т.е. исторически сложившейся совокупности художественных средств и приемов.
Греческие зодчие впервые в истории строительства создали архитектурный ордер, т.е. установили четкие правила художественной обработки внешней формы конструкций, определили порядок размещения деталей и их размеры. Отличали дорический, ионический и коринфский ордеры. Все три ордера имеют одинаковые основные элементы, но отличаются друг от друга пропорциями и декоративной обработкой.
В средние века возник готический стиль . Готические здания отличаются обилием ажурных, как кружева, украшений, скульптур, орнаментов, поэтому и снаружи, и внутри они производят впечатление легкости и воздушности. Окна, порталы, своды имеют характерную стрельчатую форму. Фасады сооружений обладали зеркальной (осевой) симметрией.
Архитекторы Возрождения создали стиль ренессанс , в котором использовали наследие античного искусства, греческие архитектурные ордеры. Правда, они применили их по-новому, более свободно, с отступлением от античных канонов, в других пропорциях и размерах, в сочетании с другими архитектурными элементами. Здания в стиле ренессанс были строгими по форме, с четкими прямыми линиями. Сохраняется симметрия фасадов.
Стиль барокко , пришедший на смену ренессансу, отличается обилием криволинейных форм. Грандиозные архитектурные ансамбли (группа зданий, объединенных общим замыслом) дворцов и вилл, построенных в стиле барокко, поражают воображение обилием украшений на фасадах и внутри зданий. Прямые линии почти отсутствуют. Архитектурные формы изгибаются, громоздятся одна на другую и переплетаются со скульптурой. От этого создается впечатление постоянной подвижности форм.
Все здания, построенные в стиле классицизма , имеют четкие прямолинейные формы и симметричные композиции. На фоне гладких стен выступают портики и колоннады, которые придают сооружениям торжественную монументальность и парадность. Декоративное убранство из барельефов и статуй оживляют облик зданий. Мастера классицизма сознательно заимствовали приемы античности и ренессанса, применяли ордеры с античными пропорциями и деталями.
Архитектура – удивительная область человеческой деятельности. В ней тесно переплетены и строго уравновешены наука, техника, искусство. Только соразмерное, гармоничное сочетание этих начал делает возводимое человеком сооружение памятником архитектуры. Из всех видов искусств архитектура, на мой взгляд, ближе всех к математике: в основе конструкций лежат точнейшие расчеты.
Некоторые примеры взаимосвязи математики и архитектуры в симметрии
Для исследования я взяла несколько архитектурных сооружений, находящихся в Москве, Санкт-Петербурге и Париже, построенные в разные года и века.
Архангельский собор……….. .(см. ПРИЛОЖЕНИЕ 1).
Церковь Покрова в Филях…. (см. ПРИЛОЖЕНИЕ 2).
Богоявленский собор…………(см. ПРИЛОЖЕНИЕ 3).
Кусково. Грот ………………. (см. ПРИЛОЖЕНИЕ 4).
Адмиралтейство………………(см. ПРИЛОЖЕНИЕ 5).
Нотр-Дам-Де-Пари……………(см. ПРИЛОЖЕНИЕ 6).
Эйфелева башня………………(см. ПРИЛОЖЕНИЕ 7).
В своей работе я рассмотрел архитектурные сооружения различных стилей, построенные в разные эпохи, и выявила, что в архитектуре каждого из них просматривается симметрия.
Памятники архитектуры, получившие широкую известность как образцы пропорциональности и гармонии, буквально пронизаны математикой, численными расчетами и геометрией.
Исследования показали, что все виды симметрии используются при проектировании и конструировании архитектурных сооружений и оформлении фасадов зданий.
Симметрия противостоит хаосу, беспорядку. Она присутствует в нашей жизни буквально во всём, но мы настолько к ней привыкли, что не замечаем этого. Но как бы мы к ней не относились, она есть в нашей жизни, добавляя в неё мир, спокойствие и состояние чего-то нечуждого глазу.
Я считаю, что как бы ни развивалось в дальнейшем искусство, элементы симметрии в нем все же будут преобладать.
Архангельский собор – это усыпальница московских царей. Назван в честь предводителя небесного воинства Архангела Михаила, считавшегося на Руси покровителем русских князей. В 1505 году в Архангельский собор попала молния. Тогда великий князь Иван третий приказал его разобрать и выстроить новый.
Строителем Архангельского собора стал итальянский архитектор Алевиз, прозванный Новым, так как в Москве в ту пору на строительстве Кремля работал ещё один Алевиз, и тоже из Италии. Алевиз Новый украсил стены собора по-итальянски, если бы не закомары да пять куполов, то здание вполне могло бы сойти за итальянский дворец тех времён. Пилястры, корзины и арки разделили фасад собора на два этажа, хотя внутри помещение оставалось единым. Те красочные фрески, что составляют внутреннее убранство собора, были выполнены в 1625-1666 годах русскими живописцами, приехавшими в Москву из Ярославля, Костромы, Вологды. Однако Архангельский собор получился настолько красивым, что впоследствии многие русские зодчие в своём строительстве начали охотно использовать детали европейской архитектуры, впервые введённые на Руси Алевизом Новым.
Церковь Покрова в Филях.
Церковь Покрова считается образцом и эталоном архитектурного стиля московского барокко — самого распространённого архитектурного стиля в России конца семнадцатого столетия. Храм потрясает своим непередаваемым изяществом, стройностью и изысканностью белокаменного кружева, которое особенно нарядно смотрится на фоне красных храмовых стен.
С высокого подклета, окружённого террасой – гульбищем с лестницами в разные стороны, поднимается первый квадратный ярус храма. На нём стоят ещё два восьмигранных яруса, выше — граненый позолоченный центральный купол на таком же граненом барабане.
Храм пышно украшен резным белым камнем: наличники с тонкими белыми колоннами, барочные «петушиные гребешки» дополняются ажурными крестами над сияющими золотом гранеными главами. Храм Покрова такой воздушный и затейливый, что кажется сказочным. Верхний храм украшает великолепный многоярусный барочный позолоченный иконостас, который поднимается до самых сводов, увенчанный распятием. Церковь расположена на открытой, незастроенной территории, при пересечении Новозаводской и Филевской улиц, и является архитектурной доминантой в окружающей её современной среде.
Богоявленским храм назван в честь двунадесятого церковного праздника – Богоявление. Богоявленский собор — это монументальный храм, расположенный в Москве между Спартаковской улицей и Елоховским переулком, подавляет своим монументальным объёмом даже современную многоэтажную застройку прилегающих кварталов.
Кубический 4-столпный храм завершён пятью главами с массивной купольной световой ротондой в центре и небольшими цилиндрическими барабанами на углах. Высокая 4-ярусная колокольня собора с динамично уменьшающимися кверху ярусами оформлена небольшими колоннами и соответствует архитектурным традициям классицизма. В храме находится великолепный иконостас, украшенный пышной и разнообразной резьбой, сочетающей формы классицизма с барочным мотивами. Лепная отделка интерьера, настенные росписи и позолота иконостаса, выполненные в 1912 году, прекрасно сохранились до наших дней.
Русское барокко нашло свое воплощение в Гроте, построенном Ф. Аргуновым.
Начатый строительством в 50-х годах XVIII века, он был завершен в 1771 году. Здание трехчастное, нарочито тяжеловесное, с большим количеством колонн, перехваченными крупными квадратами муфт. Повышенный объем в центре перекрыт высоким куполом со световым фонарем. Более низкие боковые части Грота симметричны друг другу. Сооружение олицетворяет стихию камня и воды.
Между песочным цветом карнизов, архивольтов, рустов, колонн сияет лазурь стен и громадного купола. Ребра на нем были сделаны из белого луженого железа и символизировали струи водных потоков.
Фигурный пруд перед Гротом, отражая его очертания, удваивает объем: формы становятся удлиненными и стройными. Со стороны пруда сферический купол кажется легким, а колонны вокруг стен напоминают хоровод. Совсем иным выглядит Грот со стороны аллеи. Вблизи купол оказывается массивным.
Всем своим весом он давит на могучие, сильно выступающие карнизы, под стать которым выглядят колонны, пересеченные белокаменными кубами. Каменные кубы делают колонны грузными, подчеркивая, что купол нуждается в особенно прочных и устойчивых опорах. Архитектура Грота напоминает скульптуру. Камень как бы потерял свою твердость, и колонны оказались утопленными в кладку стены.
Сами же стены утратили прямолинейность и приобрели где текучие, где ломаные очертания. Кажется, будто неведомая сила сплющила или растянула привычные архитектурные элементы, разорвала карнизы, выдавила углубления ниш. Темные арки дверей и окон Грота напоминают жерла пещер. Как водоросли, их оплетают прихотливые металлические решетки.
Таинственный верхний свет струится по стенам и сводам купольного зала, уводя взгляд к боковым кабинетцам, устроенным, как казалось, в глубине искусственной горы. Своды и стены внутри Грота были выложены раковинами переливчатых цветов вперемежку с вьющимися водорослями из какой-то расцвеченной массы.
Причудливая отделка преображала павильон парка российского вельможи в сказочный чертог морского царя, населенного удивительными существами. В русском климате, с перепадами летней жары и зимних морозов, отделка требовала особого мастерства. Облицовка раковинами была секретом особого «гротического» искусства, и труд «гротических дел мастеров» ценился выше труда живописцев и скульпторов. Раковины выписывались из Голландии, которая, в свою очередь, привозила их из тропических стран, так что отделка гротов обходилась подчас гораздо дороже их постройки.
Адмиралтейство состоит из двух параллельно идущих корпусов
П-образной формы; их концы, выходящие к Ниве, соединены павильоном с прорезанными в центре арками. В прошлом под арками между корпусами проходили каналы для связи верфи с рекой. Адмиралтейство огромно по размерам: длина его главного фасада 406 метров, а каждого из боковых-163 метра.
Почти полукилометровый главный фасад разделен на три части: в центре стоит массивный куб над которым возвышается лёгкая ступенчатая башня, а каждое из боковых крыльев отмечено тремя портиками — двенадцатиколонным в середине и шестикольными по сторонам. Длинная, гладкая стена между кубами портиками оживлена лишь редко расставленными окнами со скромными наличниками.
Боковые фасады здания повторяют композицию боковых частей главного фасада. Каждый из них также украшен тремя портиками — двенадцатиколонным в центре и шестиколонным по сторонам. Растянутость здания, подчёркнутая господством горизонтальных линий, соответствует простору раскинувшихся вокруг городских площадей, над которыми господствует башня со шпилем.
Над массивным центральным кубом с прорезанной въездной аркой, играющим роль цоколя, возвышается другой, почти в два раза меньший куб, окружённый стройной колоннадой из 28 ионических колонн. Ещё выше – фонарь, плавно переходящий в золоченый шпиль, увенчанный флюгером в виде кораблика. Общая высота башни со шпилем 72,5 метра. Особая роль в Адмиралтействе принадлежит скульптуре.
Нотр-Дам-Де-Пари — огромный собор небывалой архитектуры, до сих пор вызывающий восторженный трепет у всех кто входит под его высокие гулкие своды. Столетиями он был в центре внимания историков и архитекторов, художников и писателей, самих парижан и гостей города, приезжавших специально для того, чтобы взглянуть на одно из самых знаменитых в мире строений.
Задуманный как главный и крупнейший собор в стране, он должен был вмещать до девяти тысяч человек. Массивность, свойственная романскому стилю, ещё ощутима на главном фасаде собора, особенно на его первом ярусе. Входы, устроенные, как сокращающиеся стрельчатые арки (перспективные порталы), богато украшены скульптурой и орнаментом. Таким его задумали ещё в 1163 году и начали возводить на месте капеллы Святого Стефана. И таким праздничным и нарядным он предстал через сто лет перед глазами восхищённых парижан.
Эйфелева башня — стальная башня высотой 300 м (сторона квадрата основания 123 м, весит 9 тыс. т), она используется как обзорная и радиотелевизионная башня. Сооружена по проекту А. Г. Эйфеля в Париже для Всемирной выставки 1889 как символ достижений техники 19 в.
Она представляет собой ажурную стальную конструкцию. Глубина основания — 5 м. Нижняя часть башни — это соединенные между собой четыре ажурные арки, которые переходят в единую вертикальную башню. Смотровые площадки находятся на трех ярусах
Источник: nsportal.ru
Симметрия в архитектуре
В обширной сфере архитектурной геометрии и систем счисления симметрия является, пожалуй, наиболее понятным принципом. Он знаком всем: одна сторона изображения представляет собой близкое повторение другой. Воплощением этого принципа можно назвать египетские пирамиды, а также другие образцы античной архитектуры — к примеру, афинский Парфенон или римский Пантеон.
В античных сооружениях вдоль фасада почти всегда одинаковое число колонн, расположенных таким образом, чтобы вход оказался посередине, — неравное число колонн или композиционных элементов привело бы к смещению входа. Итальянский архитектор XVI века Андреа Палладио довел идею симметрии до крайности, что особенно видно на примере его виллы Капра: четыре фасада этой постройки идентичны, а план здания (небольшой круг, вписанный в квадрат чуть большего размера) полностью симметричен по обе стороны от двух его осей.
После Ренессанса архитекторы неоклассицизма использовали симметрию как элемент своего архитектурного языка: примеры — британец лорд Берлингтон (Холкемхолл и Чизик-хаус) и американец Джон Рассел Поуп (мемориал Джефферсона). Прекрасно демонстрирует силу симметрии здание Капитолия в Вашингтоне, округ Колумбия, которое строилось и расширялось в течение всего XIX века.
Симметрия — принцип, в рамках которого здание на плане состоит из двух частей, являющихся зеркальным отображением друг друга.
Как правило, принцип симметрии соблюдался в античной архитектуре, в то время как для готической и средневековой характерны более разнообразные формы. Вестминстерский дворец в Лондоне, построенный (по большей части) в XIX веке в готическом стиле, по форме отчетливо асимметричен, хотя в его фасаде и соблюдается строгий композиционный ритм. Работы некоторых современных архитекторов, в особенности Фрэнка Гери и Даниэля Либескинда, являются воплощением асимметрии.
Источник: stroymanual.com
Симметрия в строительстве это
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Симметрия — в широком или узком смысле в зависимости от того, как вы определите значение этого понятия, — является той идеей, посредством которой человек на протяжении веков пытался постичь и создать порядок, красоту и совершенство.
Симметрия устанавливает забавное и удивительное родство между предметами, явлениями и теориями, внешне никак не связанными: земным магнетизмом, женской вуалью, естественным отбором, теорией групп, рабочими привычками пчел в улье, строением пространства, рисунками ваз, лепестками цветов, романскими соборами, снежинками, музыкой. Понятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческого творчества.
Оно встречается уже у истоков человеческого знания; его широко используют все без исключения направления современной науки. Прекрасные образцы симметрии демонстрируют произведения архитектуры. Общие планы зданий, архитектура фасадов, оформление внутренних помещений, орнаменты, карнизы, колонки, потолки можно описать той или иной группой симметрии.
В человеческой жизни визуальный эффект играет очень важную роль, а проявляется он полностью именно в архитектуре. Эта тема меня очень заинтересовала, так как мое увлечение живопись, а живопись и симметрия – это одно целое, дополняющее друг друга. Мне нравиться рисовать здания, сооружения, соборы и храмы, поэтому я решила провести исследовательскую работу, найти точки соприкосновения симметрии и архитектуры.
Цель моей работы: выявить, насколько обширно симметрия присутствует в архитектурных сооружениях.
Гипотеза: симметрия широко используется при проектировании архитектурных сооружений и оформлении фасадов зданий.
Для достижения цели исследования я поставила перед собой следующие задачи:
Определить, что называют симметрией;
Рассмотреть некоторые виды симметрии;
Узнать, что называют архитектурой;
Рассмотреть стили архитектуры;
Исследовать некоторые архитектурные сооружения своего города, при проектировании которых использовалась симметрия.
Рис.1 Герман Вейль
2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Понятие симметрии встречается как во многих областях человеческой жизни, культуры и искусства, так и в сфере научных знаний. Но что такое симметрия? В переводе с древнегреческого языка это – соразмерность, неизменность, соответствие. Говоря о симметрии, мы часто имеем в виду пропорциональность, упорядоченность, гармоничную красоту в расположении элементов некоей группы или составляющих какого-то предмета.
Принципы симметрии играют важную роль в физике и математике, химии и биологии, технике и архитектуре, живописи и скульптуре, поэзии и музыке. В частности в физике симметрия в уравнениях, в химии расположении молекул, в биологии симметрией называются закономерно расположенные относительно центра или оси симметрии формы живого организма или одинаковые части тела. В математике симметрию и ее свойства описывает теория групп. Симметрией в геометрии является способность фигур к отображению, при сохранении свойств и формы.
Отметим, например, симметрию, свойственную бабочке и кленовому листу, симметрию автомобиля и самолета, симметрию в ритмическом построении стихотворения и музыкальной фразы, симметрию орнаментов и бордюров, симметрию атомной структуры молекул и кристаллов. Понятие симметрии проходит через всю многовековую историю человеческого творчества. Оно встречается уже у истоков человеческого знания; его широко используют все без исключения направления современной науки
Рис. 2 Симметрия в искусстве Рис.3 Симметрия в математике
Рис.4 Симметрия в природе Рис.5 Симметрия в музыке
Рис.6 Симметрия в технике Рис. 7 Симметрия в архитектуре
2.2. Виды симметрии
Понятие «центральная симметрия» фигуры предполагает существование определенной точки – центра симметрии. По обе стороны от него располагаются точки, принадлежащие этой фигуре. Каждая из них имеет симметричную себе. Достаточно распространена центральная симметрия в природе. Среди многообразия форм в изобилии можно встретить самые совершенные образцы.
К таким образцам, привлекающим взгляд, относятся различные виды растений, моллюсков, насекомых, многих животных. Человек любуется прелестью отдельных цветков, лепестков, его удивляет идеальное построение пчелиных сот, расположение на шапке подсолнечника семян, листьев на стебле растений. Центральная симметрия в жизни встречается повсеместно.
Рис. 8 Центральная симметрия
Осевая симметрия—это симметрия относительно прямой. Осевая симметрия имеет два определения:
В математике осевая симметрия — вид движения (зеркального отражения), при котором множеством неподвижных точек является прямая, называемая осью симметрии. Например, плоская фигура прямоугольник в пространстве осимметрична и имеет 3 оси симметрии, если это не квадрат.
В естественных науках под осевой симметрией понимают вращательную симметриею, относительно поворотов вокруг прямой. При этом тела называют осесимметричными, если они переходят в себя при любом повороте вокруг этой прямой. В этом случае, прямоугольник не будет осесимметричным телом, но конус будет.
Изображения на плоскости многих предметов окружающего нас мира имеют ось симметрии или центр симметрии. Многие листья деревьев и лепестки цветов симметричны относительно среднего стебля.
Рис. 9 Осевая симметрия
Зеркальная симметрия-это симметрия относительно плоскости.
Если преобразование симметрии относительно плоскости переводит фигуру (тело) в себя, то фигура называется симметричной относительно плоскости, а данная плоскость – плоскостью симметрии этой фигуры. В некоторых источниках, такую симметрию называют зеркальной. Зеркало не просто копирует объект, но и меняет местами (переставляет) передние и задние, по отношению к зеркалу, части объекта.
В сравнении с самим объектом, его зазеркальный двойник оказывается вывернутым вдоль направления, перпендикулярного плоскости зеркал.
Рис.10 Зеркальная симметрия
Архитектура как искусство зародилось много веков назад, поэтому историю ее возникновения и развития можно сравнить с только что историей самого человечества. Слово «архитектура» в переводе с латинского обозначает искусство создавать простые и самые необычные проекты домов и прочих зданий, а затем строить по ним различные сооружения. В результате чего человек создает для себя материально упорядоченную зону проживания, необходимую ему как для полновесной жизни, так и для трудовой деятельности. Зачастую архитектуру сравнивают с застывшей музыкой: подчиняясь своим законам она напоминает нотное письмо, где основными составляющими любого произведения являются идея и ее вещественное олицетворение. По достижению гармоничного слияния этих элементов, будь то деятельность архитектора или расчетная работа дизайнера на дому, результат их участия в зодческом деле будет действительно изящным и восхитительным.
Каждая человеческая цивилизация развивалась с характерным ей архитектурным стилем, который символизировал определенный исторический период, его характер, основные черты и политическую идеологию. Архитектурные памятники способны донести вековую информацию о том, что люди ценили в момент их возведения, что на тот момент являлось эталоном красоты в искусстве архитектуры, насколько просвещенным в плане культурного развития был их образ жизни и пр. Крупнейшие древние цивилизации до сих пор очень часто ассоциируются у нас с несравненными архитектурными шедеврами, которые сохранились после них до наших дней. Это и сказочный Египет со своими дивными пирамидами, и Великая стена в экзотическом Китае, и величественный Колизей как исторический архитектурный след существования Римской империи… Подобных примеров бесконечное множество.
Рис.11 Египетский сфинкс
История архитектуры является самостоятельной наукой одновременно двух профилей: теоретического и исторического. Данная особенность предопределена спецификой самого предмета, куда входит история возникновения и развития архитектуры в целом, теоретические знания об архитектуре, архитектурная композиция, архитектурный язык, а также наблюдение за общими признаками и чертами архитектуры определенного времени и места, что дает возможность распознавать различные его стили. Более подробно об этом можно узнать из следующей схемы:
История архитектурного искусства:
Архитектура Средневековья и эпохи Возрождения
Архитектура XVII- IXX века
Архитектура XX века
Эпоха бурного технического развития в современном мире дает архитекторам бесконечное количество возможностей воплощать в реальность самые смелые идеи и задумки, благодаря чему сегодня существуют такие архитектурные стили, как хай-тек и модерн. Им, в сравнении, например, с противоречивым барокко или древнейшим романским направлением свойственна смелость и настойчивость решений, яркость идей и многообразие материалов. Однако, несмотря на стремительное и напористое движение новых современных течений, старинные особняки, дворцы и соборы, которые играют важную роль своеобразного символа того города или государства, где они расположены, никогда не утратят свое очарование и притягательность. Эти здания как будто существуют вне всякого времени, вызывая трепет и восторг у истинных ценителей искусства архитектуры.
Архитектура как искусство строительства, которое формирует условия жизненного пространства человека через совокупность конкретных зданий и сооружений, разделяется на определенные виды:
Архитектура объемных сооружений. Сюда включены жилые дома, общественные здания (магазины, школы, стадионы, театры и пр.), промышленные сооружения (электростанции, фабрики и заводы и пр.);
Ландшафтная архитектура. Этот вид связан непосредственно с организацией садово-парковой зоны: улицы, бульвары, скверы и парки с наличием «малой» архитектуры в виде беседок, мостиков, фонтанов, лестниц;
Градостроительство. Оно охватывает создание новых поселков и городов, а также реконструкцию старых городских районов.
Каждое отдельное здание или их комплексы и ансамбли, парки, проспекты, улицы и площади, целые города и даже небольшие поселки способны вызывать у нас конкретные чувства и настроения, заставить нас переживать непередаваемые эмоции. Это происходит посредством воздействия на них определенной идеи и смысловой информации, которую авторы вложили в свои архитектурные произведения.
Любая постройка подчиняется конкретному назначению, чему должен соответствовать и ее внешний вид, что настраивает людей на установленный лад. Основа работы архитектора и заключается в поиске наиболее удачной композиции, которая будет максимально гармонично сочетать в себе различные части и детали будущего здания, а также отделку поверхности создаваемого «шедевра» архитектуры. Главным художественным приемом эмоционального влияния на созерцателя является форма здания и его составляющих, которая может быть легкой или тяжелой, спокойной или динамичной, однотонной или цветной. Однако, обязательным условием здесь является согласование всех отдельных частей между собой и со всем зданием в целом, создавая неразделимое впечатление гармонии. Достигнуть этого творцам искусства архитектуры помогают различные художественные приемы:
симметричная и асимметричная композиция;
горизонтальный и вертикальный ритм;
освещение и цвет.
Рис.12 Архитектура объемных сооружений
2.4 Симметрия в архитектуре
Человеческое творчество во всех своих проявлениях тяготеет к симметрии. На этот счёт хорошо высказался известный французский архитектор Ле Корбюзье, в своей книге «Архитектура XX века» он писал: «Человеку необходим порядок: без него все его действия теряют согласованность, логическую взаимность. Чем совершеннее порядок, тем спокойнее и увереннее чувствует себя человек. Он делает умозрительные построения, основываясь на порядок, который продиктован ему потребностями его психики, это творческий процесс. Творчество есть акт упорядочения».
Строго симметрично строятся геометрические орнаменты. Симметрия — проявление завершенности, устойчивости и законченности формы. Симметрия является одним из действенных средств организации объемов и пространств
Рис.13 Примеры переносной симметрии
В архитектуре наиболее распространен простейший вид симметрии — зеркальная. На чертежах симметрию принято показывать с помощью линии. Это ось симметрии. Обычно она находится на уровне входа и делит его на две равные половины. Чтобы полюбоваться симметричными зданиями, непременно стоит посетить Рим или Грецию.
Акрополь, древние храмы, термы, амфитеатры, базилики, триумфальные арки — все они построены по принципу зеркальной симметрии. В России идеальным примером является здание Большого театра в Москве или здание Адмиралтейства в Санкт-Петербурге, построенное по карандашным набросками самого Петра Великого. Именно таким крупным и величественным зданиям симметрия помогает создать целостный образ. Чем меньше строение, тем больше симметрия будет его сковывать, создавать дискомфорт.
Рис.14 Зеркальная симметрия. Большой театр в г. Москва
В крупных зданиях со сложной функциональной схемой симметричное построение композиции трудноосуществимо. В этих случаях в архитектуре применяют асимметрию. Средством создания единства в асимметричных композициях является зрительное равновесие частей по массе, фактуре, цвету.
Роль асимметрии в композиции архитектурных форм — в выявлении динамики художественного образа сооружения. В сложных композициях могут сочетаться симметрия и асимметрия — два противоположных метода организации пространственной формы в архитектуре. В современной архитектуре чаще встречаются композиции со смешанной организацией построения, состоящие как из симметричных, так и несимметричных зданий, образующие асимметричный ансамбль. Выбор приема зависит от ряда причин — функциональных особенностей генерального плана или участка, окружающей среды, задач образной выразительности.
Центрально-осевая симметрия реже использовалась в истории архитектуры. Ей подчинены античные круглые храмы и построенные в подражание им парковые павильоны классицизма (один из прекраснейших — так называемый «Храм дружбы», созданный в Павловске по проекту Ч. Камерона в 1782 г.).
Темпьетто во дворе церкви Сан-Пьетро в Риме (1502 год, архитектор — Донато Браманте) отвечает законам центрально-осевой симметрии. Центрально-осевая симметрия определяет также форму некоторых архитектурных деталей, например, колонн и их капителей.
Рис.15 Асимметрия. Кривой дом в Сопоте.
Рис.16 Центрально-осевая симметрия
Архитектурные сооружения, созданные человеком, в большей своей части симметричны. Они приятны для глаза, их люди считают красивыми. Симметрия воспринимается человеком как проявление закономерности, а значит, внутреннего порядка. Внешне этот внутренний порядок воспринимается как красота.
Прочие виды симметрии в архитектуре используются крайне редко, но и они могут обеспечить практическую и художественную целесообразность формы. Это показывают эксперименты К. Мельникова, одного из наиболее своеобразных и острых мастеров советской архитектуры. В проекте памятника Колумбу (1929) он подчинил основную форму осевой симметрии и вместе с тем сделал ее симметричной относительно горизонтальной плоскости.
Рис.17 Памятник Колумбумв Санто-Доминго
3.ИССЛЕДОВАНИЕ
3.1. Поиск симметрии
В своей работе я решила рассмотреть архитектурные сооружения своего города Ижевска. Выяснить какой вид симметрии чаще всего используется при строительстве зданий. Исследования показали, что все виды симметрии используются при проектировании и конструировании архитектурных сооружений и оформлении фасадов зданий.
Симметрия противостоит хаосу, беспорядку. Она присутствует в нашей жизни буквально во всём, но мы настолько к ней привыкли, что не замечаем этого. Давайте рассмотрим поподробнее архитектуру города Ижевска.
Свято-Михайловский собор.
Свято-Михайловский собор, расположенный в Центральном районе Ижевска, считается визитной карточкой города и символом возрождения духовной жизни Удмуртии и всей России.
Если мы мысленно проведем посередине постройки линию, то получим две симметричные части, которые будут являться отражением друг друга. Тем самым мы пронаблюдаем зеркальную симметрию. Если рассматривать этот собор сверху, то можно заметить наличие лучевой симметрии.
Рис.18 Свято-Михайловский собор
Рис.19 Свято-Михайловский собор (вид сверху)
Александро-Невский собор
Александро-Невский собор, построенный в стиле строго русского классицизма, эффектно выделяется на фоне традиционной архитектуры Ижевска. Этому зданию так же присуще зеркальная симметрия. Все элементы построек симметричны относительно плоскости, проходящей через входные ворота.
Рис.20-21 Александро — Невский собор.
Музей имени Кузебая Герда
Национальный музей Удмуртской Республики имени Кузебая Герда, или ижевский Арсенал, — один из самых больших в Удмуртии музеев с богатой экспозицией. Рядом со зданием бывшего Арсенала находится множество достопримечательностей: мемориал «Вечный огонь», памятник удмуртскому поэту Кузебаю Герду. На фасаде здания можно наблюдать симметрию относительно прямой — осевую симметрию. Фасад здания также имеет ось симметрии.
Рис.22 Музей имени Кузебая Герда
Музейно-выставочный комплекс стрелкового оружия им. М.Т. Калашникова
В музее выставлена целая оружейная коллекция, начиная от самых первых пехотных образцов до современных экземпляров. Здесь есть не только творения рук знаменитого конструктора Калашникова, но и все модели стрелкового оружия, которые когда-либо выходили или продолжает выходить в свет с конвейера Рис.23 Музей имени Михаила Калашникова
Ижевского оружейного завода.
Использование симметрии в конструкции зданий, симметричных элементов в отделке, расположенные строения создают красоту и гармонию. На этих изображениях мы видим архитектуру города Ижевска, где присутствует зеркальная и осевая симметрия.
Торговые центры
Рис.24 ТЦ «Эльгрин»
Рис.25 ТЦ «Аксион»
Рис.26 ТЦ «Столица»
При строительстве торгово-развлекательных центров чаще используют асимметрия, она создает зрительное равновесие всех частей. Применение асимметрии при строительстве торговых центров обусловливается желанием уйти от торжественной строгости и придать сооружению более живописный характер.
Жилые комплексы
Рис.27 ЖК «Колизей»
Рис.28 ЖК «Английский парк»
Рис.29 ЖК на ул. Кунгурцева
Также при строительстве жилых домов используется центрально — осевая симметрия: расположение квартир и комнат на этаже, расположение балконов и окон. Все это создает комфорт и удобство жителям современных построек.
Рис.30 МБОУ «СОШ № 69 с углубленным изучением отдельных предметов»
Самое для меня известное здание – это моя школа, в которой я учусь. На данном примере очень легко увидеть пример осевой симметрии – фасад здания, а также зеркальной симметрии – при рассмотрении плана школы. Т.е. если мы рассмотрим план эвакуации нашей школы и проведем плоскость, то мы увидим – что правое крыло здания есть зеркальная симметрия левого крыла.
Рис.31 План эвакуации южного крыла школы МБОУ СОШ № 69 ВЫВОД
В своей работе я рассмотрела понятии как симметрия и архитектура, изучила различные постройки своего города. Я выявила, что архитектура и симметрия это одно целое, как сказал великий немецкий поэт Фридрих Шеллинг «Архитектура-создание зданий и сооружений по законам красоты», а закон красоты-это симметрия.
Памятники архитектуры, которые получили обширную известность, становятся образцами пропорциональности и гармонии, они буквально пронизаны математикой, численными расчетами и геометрией. Симметрия создает парадную торжественность, благодаря чему часто использовалась архитекторами при строительстве многих крупнейших объектов прошлого.
Симметрия – это противоположность хаосу. Она присутствует буквально во всем, она уже настолько проникла в нашу жизнь, что мы привыкли к ней и просто не замечаем.
Моя гипотеза подтвердилась, архитектурные здания не были бы так совершенны и красивы, если бы в них не соблюдались пропорции и различные виды симметрии
В дальнейшем, как бы не менялся и не развивался мир искусства, все равно во всех его творениях будут присутствовать элементы симметрии.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
Источник: school-science.ru
Симметрия и асимметрия в архитектуре загородных домов
Наряду со стилем, в роли одной из основных характеристик архитектуры любого загородного особняка выступает ее симметрия / асимметрия. Оправданность использования принципов симметричности или асимметричности при создании каждого конкретного архитектурного проекта определяется целым рядом факторов.
Помимо сугубо личных предпочтений, в их число входят особенности ландшафта, функциональное назначение отдельных строений и их частей и общая логика конструкции загородного дома.
Симметрия – статичная монументальность
 |
| Классический пример симметричной композиции. Парфенон. Храм богини Афины на Афинском акрополе. |
Под симметрией в общем значении понимается одинаковость расположения различных частей строения относительно плоскости или оси. Симметрия объединяет архитектурную композицию в единое целое и расставляет четкие визуально-смысловые акценты:
- расположение главной части загородного дома — центрального входного портала и/или самой высокой части строения на оси симметрии подчеркивает ее значимость;
- каждый архитектурный элемент — оконный проем, дверной портал или балкон – имеет обязательного парного двойника, расположенного по другую сторону оси.
С точки зрения психологии восприятия, загородные дома, в основе архитектуры которых лежит симметрия, воспринимаются человеком как объекты завершенные, имеющие законченную форму. А симметричные конструкции производят впечатление волевой организованности, статичности и некой монументальности.
Когда симметрия не возможна (не нужна)?
Использование симметрии как принципа построения проекта загородного дома возможно далеко не всегда. Так, например, применение принципа симметрии зачастую бывает трудноосуществимо в проектах, предусматривающих сложную, функционально обусловленную планировку загородного дома, имеющую в своем составе разновеликие, непарные составные части – гаражи, галереи, зимние сады, объемные подсобные помещения.
Препятствием для создания симметрично организованного проекта может служить сложный рельеф земельного участка и особенности ландшафта.
В отдельных случаях исправить ситуацию позволяет дисимметрия – явление, имеющее широкое распространение в живой природе и являющее собой частично нарушенную симметрию. Дисимметрия в архитектурном проектировании:
- выражается в неточном повторении отдельных конструктивных элементов относительно оси;
- позволяет вписать загородный особняк в сложный ландшафт;
- внести в архитектурный образ определенный эмоциональный эффект, рождаемый нарушенным визуальным равновесием.
Нужно помнить и о том, что при симметричной организации пространства загородного дома трудности могут возникнуть с последующим развитием строения или архитектурного ансамбля. Симметрия в данном случае будет накладывать определенные ограничения — и, если потребуется, пристройки к дому можно будет осуществить только по оси, либо симметрично — с двух сторон здания.
Асимметрия — живописное равновесие
 |
| Классический пример асимметричной композиции. Храм Эрехтейон, посвященный Афине и Посейдону на Афинском акрополе. |
При асимметричном размещении композиционных элементов загородного дома, его части связываются в единое целое общим художественным замыслом и ощущением равновесия. А в основу архитектурного проектирования ложится принцип соподчинения частей конструкции. При этом в соподчинении находятся не только объемы, но и размещенные между ними открытые пространства – террасы, внутренние дворики, площадки для отдыха.
Создание проектов загородных домов, построенных на принципе асимметрии, требует от разработчиков развитого чувства композиционного равновесия и изрядной доли творческой интуиции. Процесс проектирования ассиметричных загородных домов по своей сути является выстраиванием гармоничных визуальных и функциональных связей между формами и частями дома. В результате чего рождаются менее строгий, в сравнении с симметрично спроектированными зданиями, и более интересный внешний облик загородных строений.
В отдельных случаях асимметрия в загородном проектировании домов бывает мерой вынужденной, позволяющей соблюсти необходимую функциональность сооружения или привести его в соответствие окружающему ландшафту, органично вписав в него.
Но чаще всего применение асимметрии обуславливается желанием уйти от торжественной строгости, придать образу сооружения определенную живописность:
- допуская соседство разнохарактерных элементов, асимметрия оставляет больший простор для творчества и неожиданных архитектурных решений;
- позволяет без труда осуществлять в будущем пристройки разного функционального назначения, что бывает важно для владельцев загородных домов.
Необходимо отметить, что современная, в своей большей части эклектичная архитектура, допускает вполне гармоничное слияние симметричных архитектурных конструкций и построенных по принципам асимметрии форм.
Такой подход позволяет архитекторам создавать уникальные проекты загородных домов, сочетающие в себе основательность, художественную выразительность и высокую функциональность, не нарушая при этом целостности архитектурного образа.
Читать другие статьи раздела
Купить или построить дом с нуля – неизбежный вопрос, когда возникает желание приобрести частную недвижимость за городом. Чтобы ответить, нужно четко понимать: для чего.
Подробнее о готовых и построенных загородных домах.
Ситуацию, когда у вас есть и добротный коттедж с коммуникациями, и городская квартира, можно назвать идеальной. Но на практике обычно приходится выбирать, куда вложить средства – в постройку собственного дома или.
Подробнее о выборе между домом и квартирой.
Владельцу предстоит решить вопрос: купить готовый типовой вариант или заказать индивидуальный. В том и в другом случае есть факторы, влияющие на.
Далее об авторских проектах домов.
Современная малоэтажная застройка в России представлена как типовыми архитектурными решениями, популярными за счет доступности материалов и быстроты возведения, так и эксклюзивными проектами, где ценится.
Далее о красивых домах.
Из всех минималистичных (или интернациональных) стилей, конструктивизм особенно крепко прижился на территории Советского Союза.
Подробнее о конструктивизме.
Источник: www.topdom.info