УДК 624.07

Конструкции в архитектуре Японии

Колесова Анастасия Васильевна – студент кафедры Дизайна архитектурной среды Череповецкого государственного университета.

Обвинцева Кристина Николаевна – студент кафедры Дизайна архитектурной среды Череповецкого государственного университета.

Научный руководитель Бондаренко Галина Викторовна – кандидат технических наук, доцент кафедры Дизайна архитектурной среды Инженерно-технического института Череповецкого государственного университета.

Аннотация: Статья посвящена изучению основных конструкций в строительстве Японии. Архитектура данной страны имеет ряд своих особенностей, которые влияют как на их планировочную структуру, так и на внешний облик зданий. Влияние на форму японских домов, архитектурных элементов, использование тех или иных конструкций оказывает не только культурное веяние традиций или современный быт жителей, но и контекст местности, такой как сейсмическая обстановка, ландшафтное окружение, доступность материалов и прочее. Эти вопросы рассмотрены в данной статье.

Ключевые слова: японская архитектура, деревянный каркас, минка, стропильная система, амортизатор, японские крыши.

Японская архитектура является одним из самых уникальных и изысканных архитектурных стилей в мире. Она существует на протяжении многих веков и отражает богатую культурную и историческую наследие Японии. В этой статье мы рассмотрим основные черты японской архитектуры, ее особенности, а также влияние этого стиля на современное строительство.

Одной из главных особенностей японской архитектуры является ее гармоничное сочетание с окружающей природой. Дома и здания строятся таким образом, чтобы максимально использовать естественное светло, виды ландшафта и климатические условия. Классический пример – традиционный японский дом, построенный с использованием ширины крыши для защиты от дождя и солнца, а также высоких окон для создания приятной циркуляции воздуха. Это позволяет жильцам оставаться близкими к природе и наслаждаться уютной обстановкой.

Для японской архитектуры характерна каркасная конструктивная система сооружений с массивными, но легкими крышами и относительно слабыми стенами. Хотя современные японские дома значительно отличаются от старых, они также очень сильно разняться и с европейскими – в них сохранился дух и стиль японских построек.

Деревянные стоечно-балочные конструкции противостоят тайфунам и землетрясениям, а островное государство Япония располагается в сейсмической зоне мира. Соединение деревянных балок с профильными элементами и пазами обеспечивает общую жесткость конструкции, а также повышает устойчивость к тряскам и вибрациям.

В настоящее время разрешается только каркасное строительство из дерева, железобетона. Черновой пол выполняется из фанеры. Фасады в частных домах – часто фиброцементные панели, крыша из натуральной черепицы.

Основным материалом для строительства дома является древесина благодаря ее свойствам и устойчивости к японскому влажному климату с очень жарким летом и короткой зимой. Дерево поглощает влагу, несильно нагревается при высокой температуре на улице, дольше сохраняет тепло в холодное время года за счет своих теплотехнических способностей, обеспечивает дополнительную естественную вентиляцию в домах в отличии от каменных материалов.

Также дерево имеет относительно неплохую устойчивость к землетрясениям, такие конструкции легкие и при этом в случае чего не составит труда перенести дом «разобрав» его и «собрав» заново.

Черты японского дома:

Дом собирается как конструктор. Балки изготавливаются на заводе, затем приводятся на место и собираются.

Приподнятые полы над уровнем земли (это обусловлено климатом Японии: такие полы защищают от сырости и обеспечивают вентиляцией). Только так было не всегда. Изначально в эпоху Дзёмон как и люди в других странах простые японцы жили в землянках, где земляные полы устилали соломой. И только к концу эпохи Яёй полы стали поднимать над уровнем земли. Больше это было распространено среди чиновников и других влиятельных людей. Приподнятый над землей пол оказался очень практичным – он теплее, производится естественная вентиляция, конструкции менее гниению от большой сырости. Однако в домах бедных слоев населения еще долго время продолжали устраивать земляные полы с матами.

Традиционный японский дом называется минка (яп. 民家). Такие здания максимально приспособлены к климату страны. Данное сооружение представляет из себя одно- или двухэтажное здание с каркасной конструктивной системой. В центре него располагается несущая колонна. Минка имеет раздвижные двери, передвижные перегородки, о которых далее подробно будет описано. В подобных домах жили простые люди такие как крестьяне, ремесленники, торговцы. В современном мире такие дома сохранились только в сельской местности.

Легкие крыши с особенной стропильной системой, могут быть чуть изогнуты, но традиционно прямые.

Много свободного пространства; в более классическом доме оно делится передвижными перегородками.

При этом в классическом традиционном варианте дома внешний контур здания представляет из себя каркас из дерева или бамбука в виде тонких реек наподобие решетки. Промежутки между данными элементами обклеены плотной чаще всего рисовой бумагой и в некоторых местах дополнительно обиты деревом. Данная конструкция называется сёдзи. В теплое время года есть возможность снять сёдзи и тем самым получить естественную вентиляцию. В современном доме используются более современные и технологичные материалы и стекло.

Еще одна традиционная японская конструкция – фусумы. Это аналог перегородок. Они представляют из себя деревянные или бамбуковые рамы, обклеенные той же плотной бумагой с двух сторон. Нередко их украшают традиционные росписи. Такие перегородки разделяют пространство дома на комнаты, но при этом они легко передвигаются, что позволяет свободно менять планировку и площади помещений внутри здания.

Свет играет не малое значение в японской культуре. Традиционный дом наполнен естественными светом благодаря тому, что внешние и внутренние конструкции сделаны из полупрозрачных материалов, даже в том случае, если сёдзи закрыты. При этом каркас данного архитектурного элемента создает теневой узор. Использование абажуров из рисовой бумаги помогает рассеивать естественный свет, делая его мягким, создавая дополнительный комфорт внутри помещений. Это также неотъемлемая часть культуры японских жилищ.

Еще одна особенность японской архитектуры, о которой уже упоминалось ранее – это сейсмическая устойчивость. Здания адаптированы к подобной нагрузке с помощью использования как определённых материалов, так и конструктивных систем, отдельных узлов.

Деревянные части здания оставляют обособленными от каменного фундамента: деревянная конструкция покоится на своем основании, не будучи с ним никак связана. Каменные фундаменты замедляют процесс разрушения древесины, уменьшают давление на пусть и утрамбованный, но все же мягкий грунт, тем самым стабилизируя строение.

В прошлом сейсмостойкость здания достигалась за счет укрепления каркаса прочными балками, к тому же деревянные старые дома сами по себе являются наиболее безопасными во время сильных землетрясениях, так как при разрушении образуют большие полости.

В современности сейсмостойкость городских зданий достигается с помощью маятников, пружинных амортизаторов, которые гасят колебания и стремятся вернуться в положение равновесия.

Амортизатор – устройство для гашения колебаний и поглощения толчков и ударов подвижных элементов, посредством превращения механической энергии движения (колебаний) в тепловую.

Также дома часто укрепляют и более простыми конструкциями – связями. Металлические или деревянные стяжки устанавливают в углах. Еще используют металлические балки в междуэтажных перекрытиях. Металлокаркас в принципе стал распространенной конструкцией особенно для высотных зданий, так как он легкий и крепкий.

Самая хрупкая часть здания – это окна со стеклами. Из-за это в Японии разработан специальный стандарт, который предусматривает расчет площади остекления, причем на каждое сооружение рассчитывается индивидуально. При этом еще стекла армируются тонкой стальной нитью, что помогает им не разлетаться на мелкие осколки.

Традиционные конструкции также интересно рассматривать на примере японских храмов.

 Традиционные храмы строятся согласно классическим японским конструкциям, но испытывают на себе влияние буддистской религии: имеют очень изогнутые крыши, более богатые украшения. А также они возводятся по определенной технике: “Кигуми”. Она заключается в соединении дерева без использования гвоздей и других металлических изделий. 

Крыши имеют как прямую форму, так и изогнутую с покрытием из черепицы. Они конструировались с учетом климата и высокой сейсмической активности. Изогнутость также связана с тем, что они делались из свежего бамбука, загибающегося при высыхании. Классическая японская кровля имеет несколько ярусов, для выдерживания громадного числа осадков в сезон дождей. Традиционные конструкции в современности получили упрощение.

Разновидности японских крыш: остроконечные двухскатные, четырехскатные, крыши с несколькими фронтонами, сложной формы.

Буддизм из Китая пришел в Японию и повлиял на архитектуру страны, однако китайские и японские крыши имеют значительные отличия: японская лишена богатого убранства, а китайская намного тяжелее, она украшена декоративными фигурами; у японской крыши в большинстве случаев прямые скаты без загнутых вверх краев, в отличие от китайской.

В крышах отсутствует классическая стропильная система, в них используется независимый каркас из тонких стропил, стойки которого устанавливаются прямо в землю, за счет чего подземные толчки не разрушают его. При возведении крыш храмов используют определенные балки с шипом на конце, который вставляется в паз на карнизе, выступая таким образом в роли рычага. Она равномерно распределяет нагрузку на крышу и предотвращает ее падение под собственным весом. Такие балки немного приподнимают края крыши, снимая тем самым большую часть нагрузки. 

Для соединения крыши и стойки используются красивые узлы, называемые доу гун. Доу Гун – это уникальный структурный элемент переплетенных деревянных кронштейнов, один из важнейших элементов традиционной китайской архитектуры, он также используется в Японии. Этот элемент играет важную роль в распределении веса крыши, а также рассеивает вибрации до того, как они перейдут на крышу, это незаменимая вещь при строительстве храма.

В Японии строительство храмов – это целое искусство, на этапах реконструкции или постройки храма устраиваются церемонии.

Столяров, занимающихся постройкой традиционных японских храмов в технике “кигуми”, называют миядайку. Из-за того, что на маленьком чертеже нельзя точно показать изогнутость древесины, используют чертежи генсунзу, это чертежи в натуральную величину только в 2D пространстве. Миядайку проектирует здание, наносит засечки на элементах конструкции и вытачивает пазы, шипы, засечки вручную, шлифует вручную. Это очень ответственная работа. За конструирование здания, разметку деталей для храма может браться только мастер с 20-ти летним опытом работы.

Японцы очень чтят свои традиции, так что особенно в архитектуре, даже современной, чувствуется дух страны восходящего солнца. История развития японской архитектуры простирается на протяжении многих веков и отражает богатое культурное наследие этой страны. С самого начала, в древние времена, японская архитектура была тесно связана с религией и природой.

Одной из первых форм архитектуры в Японии были поселения, состоящие из глиняных жилищ – так называемых "дзукэ" и пещерных убежищ. В последующие столетия как раз и появилась классическая японская архитектура, основанная на использовании дерева и грунта.

В истории архитектуры Японии особенно в последние столетия происходило много стилистических изменений, идеи метаболизма, например. В ней здания состоят из ячеек, их форму можно менять спокойно в любое время. Оданко все течения все равно основываются на японской культуре, философии.

И в настоящее время японская архитектура также влияет на мировую строительную индустрию. Многие современные здания по всему миру черпают вдохновение из этого стиля, используя его принципы чистоты формы, функциональности и уважения к природе. Более того, японские архитекторы активно экспериментируют с новыми материалами и конструкциями, чтобы создавать инновационные и уникальные сооружения.

Список литературы

1. Торашичи Сумиеси, Гэнго Мацуи Деревянные соединения в классической японской архитектуре. – Дж. Надь, 1991 г. – 124 с.
2. Владимир Сидоров Архитектура японского жилища канонического типа. – Барнаул: 2010 г. – 52 с.
3. Денике Б.П. Под общей редакцией И. Маца. Япония. – Москва: Издательство Всесоюзной Академии архитектуры, 1935 г. – 103 с.
4. Mira Locher Japanese architecture. – TUTTLE Publishing, 1935 г. – 224 с.
5. Огюст Шуази Всеобщая история архитектуры. – 3-е изд. – Москва: Эксмо, 2022. – 576 с.
6. Джеймс Стил Современная японская архитектура. – 1-е издание изд. – 2017. – 283 с.