Современные тенденции подземной урбанистики

Подземная урбанистика, также известная как подземный урбанизм или подземная урбанизация (underground urbanistics), представляет собой область архитектуры и градостроительства, связанную с комплексным использованием подземного пространства городов и других населённых пунктов. Эта область архитектуры должна соответствовать не только нормативным требованиям, но и удовлетворять социальным потребностям общества, а также отвечать условиям технико-экономической целесообразности.

Использование подземного пространства для утилитарных целей является традиционной практикой градостроительства [1–3]. И хотя в современном мире объемы использования подземного пространства намного меньше, чем в наземных сооружениях, история их развития насчитывает не одно столетие [4, 5].

Современные города сталкиваются с такими вызовами, как рост населения, нехватка территорий для строительства, ухудшение экологической обстановки и увеличение нагрузки на транспортную инфраструктуру.

Подземная архитектура предлагает решения для оптимального использования пространства, сохраняя при этом экологический баланс. Благодаря размещению объектов под землёй освобождаются наземные участки, что способствует созданию парков, рекреационных зон и зелёных территорий.

Примеры подземной архитектуры можно найти в крупнейших городах мира. Например, Монреаль и Торонто демонстрируют успешное использование подземных пространств для общественных объектов и транспортных узлов [6, 7]. В России проекты, такие как «Охотный ряд» и музей в парке «Зарядье», иллюстрируют функциональность подземных пространств в городской среде [8–10]. Цель данной статьи – изучить современные тенденции подземной архитектуры, выявить основные проблемы и направления её развития.

Научные исследования по данной теме отражают преимущества и недостатки использования подземного городского пространства [6, 11, 12], принципы проектирования и перспективы развития подземной урбанистики [10, 13]. Также предоставляется обзор инновационных экологических технологий, таких как системы световодов, и их влияние на устойчивость подземной архитектуры и необходимость интеграции природосберегающих технологий в проектирование, а также анализ успешного внедрения энергоэффективных решений в реальных проектах, таких как музей в парке «Зарядье» [9].

Материалы и методы

Подземная архитектура, долгое время остававшаяся в тени более традиционных наземных сооружений, в последние годы привлекает все большее внимание архитекторов, урбанистов и экологов. В условиях глобальной урбанизации, нехватки свободных территорий и необходимости сохранения экологического баланса подземная архитектура приобретает всё большую значимость. Современные тенденции в этой области отражают стремление к устойчивому развитию, эффективному использованию пространства и созданию комфортных условий для жизни и работы. Сравнительный анализ теоретических исследований и проектных предложений позволяет сделать вывод, что основные тенденции подземной архитектуры – это глобальный контекст; экологическая устойчивость, безопасность и комфорт; инновационность проектов. Наиболее широко подземное пространство используется при создании транспортных и технологических коммуникаций, складских и технологических зон [14], однако в последнее время круг вопросов, решаемых в подземном пространстве, существенно расширился [15, 16]. Подземная архитектура решает широкий спектр задач, включая транспортные, культурные и коммерческие [17–20].

Примером служит сеть RESO в Монреале, охватывающая более 32 км и соединяющая коммерческие и офисные зоны. Это особенно полезно в условиях сурового климата. Сеть RESO – ключевой пример успешной интеграции подземных пространств в северных климатических условиях, играющая значимую роль в улучшении городского опыта. В Торонто функционирует сеть PATH длиной более 30 км, представляющая собой один из самых больших пешеходных подземных комплексов в мире, что делает его важным для анализа масштабных решений, включая пешеходные маршруты, магазины и транспортные узлы. Подземные проекты в Москве показывают, как подземные пространства можно использовать для сохранения исторического облика города и повышения его функциональности [7, 21, 22]. В Саппоро подземная улица, соединяющая главный транспортный узел Sapporo Station с развлекательным районом Susukino, является значимым элементом городской инфраструктуры [23]. Проект по созданию музея архитектуры и урбанизма в городе Сеуле направлен на использование пространства нефункционирующей подземной парковки между парадной частью святилища Чонмё и площадью Севун в качестве площадки для музея, где горожане как субъекты культуры смогут знакомиться с городски- ми изменениями, участвовать в них и «общаться» с ними [24].

Среди плюсов подземной урбанистики можно отметить уменьшение нагрузки на наземные экосистемы и возможность минимизации углеродного следа за счёт энергоэффективных решений. Однако существуют и минусы, такие как высокие затраты на внедрение экологически чистых технологий, возможное нарушение гидрологических процессов в местах строительства [15] и трудности в обеспечении долгосрочной устойчивости таких решений.

Результаты и обсуждение

Одной из главных тенденций в подземной архитектуре является акцент на устойчивое развитие и экологичность. Подземная архитектура предлагает экологически чистые решения, включая системы энергоэффективного освещения и вентиляции [10, 15, 25]. Например, фиброоптические системы доставляют естественный свет в подземные пространства, что уменьшает энергозатраты и улучшает комфорт.

Экологические риски, связанные с подземной архитектурой, включают потенциальные нарушения гидрологического баланса, особенно при строительстве в зонах с высоким уровнем грунтовых вод. Такие изменения могут существенно повлиять на экосистему региона, приводя к осушению или затоплению близлежащих территорий. Подземные сооружения, проектируемые без учёта природных особенностей региона, могут необратимо повлиять на качество почвы и воды. Для минимизации экологических рисков необходимо обязательное проведение комплексных экологических экспертиз, а также использование технологий, снижающих воздействие подземного строительства на природную среду.

Современные подземные сооружения часто проектируются с использованием энергоэффективных технологий, таких как геотермальное отопление и охлаждение, солнечные панели и системы рекуперации тепла. Например, проект Lowline в Нью-Йорке предусматривает использование солнечной энергии для освещения подземного парка, созданного в заброшенном туннеле (рис. 1) [24, 26].

Использование экологически чистых и перерабатываемых материалов также становится все более популярным. Архитекторы все чаще выбирают местные материалы и материалы с низким углеродным следом, что способствует снижению воздействия на окружающую среду. Примером может служить проект Earthship в Нью-Мексико, где используются переработанные материалы для строительства автономных домов (рис. 2) [27].

Интеграция подземных сооружений в природную среду является еще одной важной тенденцией. Зеленые крыши и ландшафтный дизайн играют ключевую роль в этом процессе. Зеленые крыши не только улучшают эстетику, но и способствуют улучшению экологической обстановки, уменьшению теплового острова и созданию дополнительных зон отдыха.

Примерами могут служить Malator House, Уэльс – частично заглубленный в грунт дом, продольная сторона которого обращена к заливу и имеет панорамное остекление, жилой дом Гари Невилла, Болтон, Великобритания, архитектурное бюро Make Architect с шестью внутренними дворами в форме лепестков, Holiday Villa в Вальсе, Швейцария, с входной группой в виде заглубленного скошенного цилиндра, которая обеспечивает освещение верхних этажей и создает уютную террасу перед входом [25, 28].

Архитекторы стремятся минимизировать визуальное воздействие подземных сооружений на окружающий ландшафт, создавая гармоничные пространства. В проекте Under в Норвегии подводный ресторан органично вписывается в природный ландшафт и предлагает уникальный опыт погружения в подводный мир (рис. 3) [29].

Рис. 1. Подземный парк Lowline, Нью-Йорк, США

Рис. 2. Проект Earthship в Нью-Мехико

Рис. 3. Подводный ресторан Under, Норвегия: а – общий вид; б – разрез

Технологические инновации играют важную роль в развитии подземной архитектуры. Внедрение умных систем управления освещением, вентиляцией и климат-контролем позволяет оптимизировать использование ресурсов и повысить комфорт для пользователей. Виртуальная и дополненная реальности используются для проектирования и визуализации подземных пространств, что позволяет более точно планировать и реализовывать сложные проекты, такие как проект The Line в Саудовской Аравии: умный линейный город, который включает подземные уровни с инфраструктурой и транспортными системами, управляемыми с помощью искусственного интеллекта (рис. 4) [30].

Современные подземные сооружения часто проектируются как многофункциональные пространства, которые могут использоваться для различных целей. Это включает в себя жилье, офисы, торговые центры, культурные и развлекательные объекты.

Включение в проекты подземных парковок, транспортных узлов и систем общественного транспорта способствует улучшению городской мобильности и снижению нагрузки на наземную инфраструктуру. Проект Crossrail в Лондоне демонстрирует, как подземные транспортные системы могут значительно улучшить транспортную доступность и связанность города (рис. 5) [31].

Рис. 4. Проект The Line в Саудовской Аравии

Рис. 5. Проект Crossrail в Лондоне

Новое направление в архитектуре представляют подземные небоскрёбы [1]. Проект в Мехико предполагает создание 65-этажного подземного здания, где будут размещены офисы, жилые помещения и выставочные залы [12]. Это решение позволяет сохранить исторический облик площади Эль Соколо. Проект в Мехико – это пример уникального подхода к градостроительству, ориентированного на сохранение культурного наследия и решение проблем пространственного дефицита.

Основные проблемы включают огромные инвестиции и сложность реализации, а также необходимость проведения глубоких геологических исследований. Среди плюсов можно отметить сохранение исторического и культурного облика городов и оптимизацию использования пространства в центральных районах.

Исходя из исследований, мы считаем, что подземные небоскрёбы – перспективная концепция, которая может изменить подход к градостроительству. Однако для их успешной реализации требуется объединение усилий архитекторов, инженеров и инвесторов. При этом важна адаптация таких проектов к уникальным условиям конкретных мегаполисов.

Безопасность и комфорт являются приоритетами в проектировании современных подземных сооружений. Современные подземные сооружения оснащаются передовыми системами безопасности, включая пожарную безопасность, системы контроля доступа и видеонаблюдения. Особое внимание уделяется созданию комфортных условий для пребывания, включая качественное освещение, вентиляцию и акустическое оформление. Например, проект Jewel

Рис. 6. Проект Jewel Changi Airport в Сингапуре

Changi Airport в Сингапуре включает подземные уровни с комфортными зонами ожидания и передовыми системами безопасности (рис. 6) [17].

Эстетика и дизайн играют важную роль в современной подземной архитектуре. Использование современных материалов и технологий позволяет создавать подземные пространства, которые не уступают по эстетике и функциональности наземным зданиям. Архитекторы все чаще применяют индивидуальный подход к проектированию подземных сооружений, учитывая специфические потребности и особенности каждого проекта.

Выводы

Современные тенденции в подземной архитектуре отражают стремление к созданию пространств, которые не только функциональны и безопасны, но и эстетически привлекательны, экологичны и комфортны для пользователей. Эти направления открывают новые возможности для архитекторов и урбанистов, стремящихся создать устойчивые и гармоничные городские пространства.

Подземная архитектура демонстрирует высокий потенциал для решения проблем урбанизации, включая нехватку территорий и ухудшение экологии.

Её развитие требует комплексного подхода, включающего внедрение инноваций, финансовую поддержку и учёт экологических факторов. Основные проблемы включают высокую стоимость строительства, требующую значительных инвестиций, и сложности интеграции с уже существующей городской инфраструктурой.

Среди плюсов можно отметить улучшение комфорта городской среды за счёт разгрузки наземной инфраструктуры и создание функциональных и климатически адаптированных пространств. Правильно спроектированная подземная инфраструктура способна улучшить городской опыт. Однако для успешной реализации подобных решений необходимы тщательное планирование и финансовая поддержка. Интеграция экологически устойчивых технологий является ключом к долгосрочному успеху подземной архитектуры.

Важно отметить, что успешная реализация подземных проектов требует междисциплинарного подхода, объединяющего знания экологов, геологов, инженеров и архитекторов. Только таким образом можно обеспечить устойчивое развитие и сохранение экосистем в регионах, где планируется строительство подземных сооружений.