Под северным сиянием. Архитектура высоких широт

ПОД СЕВЕРНЫМ СИЯНИЕМ
АРХИТЕКТУРА ВЫСОКИХ ШИРОТ («Школьный Вестник» №3 за 2023 год)

Продолжение. Начало читайте в №12 за 2022 год (http://www.s-vestnik.ru/node/1453).

Арктика — суровый и очень богатый край. В Арктике можно обнаружить практически любой вид природных ресурсов, и добыча полезных ископаемых может вскоре пойти здесь небывалыми темпами. Под покровом льдов в арктических пустынях сосредоточено огромное количество нефти и газа, месторождения редких металлов, золота, угля и других полезных ископаемых. Арктика даёт приют множеству редких животных, среди которых немало обитателей морских глубин. Она хранит огромные запасы пресной воды.
В 1930 — 1940 годы в СССР велось активное заселение и промышленное освоение Арктики. Были построены несколько арктических портов: Игарка, Диксон, Певек, Тикси. Основаны города Нарьян-Мар, Норильск и Воркута. В заполярных районах Западной Сибири были открыты гигантские запасы нефти и газа.
После окончания Великой Отечественной войны геологоразведочные работы возобновились в ещё большем объёме. Для их координации в 1948 году был создан Научно-исследовательский институт геологии Арктики. В 1960 — 1970-е годы были открыты такие крупнейшие нефтегазовые месторождения, как Уренгойское, Ямбургское, Бованенковское. А в 1980-х годах месторождения нефти и газа были найдены и на арктическом шельфе.
К концу 1980-х годов Советский Союз стал мировым лидером в изучении и освоении Арктики. После распада СССР развитие Арктики резко затормозилось. Почти на треть снизилось число населённых пунктов в Заполярье. Исследовательские работы, активно разворачиваемые в советский период, были практически прекращены; было потеряно множество полярных станций, пришли в упадок порты и инфраструктура Северного морского пути. Однако сегодня происходит его возрождение, и современные стратегии, ориентированные на развитие Арктики, обещают этому суровому краю новые перспективы.
Это может показаться парадоксальным, но по статистике самый типичный житель Арктики — отнюдь не оленевод, а горожанин. Большинство городского населения мировой Арктики приходится на Россию, а в самой России Арктика — самая городская часть страны. По данным Росстата по состоянию на середину 2019 года в Арктической зоне Российской Федерации 89% населения проживали в городах. Такого уровня урбанизации в России нет больше нигде: в Центральном Федеральном округе доля горожан составляла на то время 82,3% (с учётом Москвы).
Сегодня российская городская Арктика представляет собой исключительно контрастную картину: с одной стороны, заброшенные посёлки и городские кварталы от Кольского полуострова до Чукотки, с другой — быстро растущие города в районах добычи нефти и газа. Качеству городской среды небольших «нефтегазовых» городов позавидовали бы жители многих даже областных центров средней полосы России.
Михаил Ломоносов ещё в XVIII веке писал: «Российское могущество прирастать будет Сибирью и Северным океаном». Так было, есть и будет ещё долго, потому что полномасштабное исследование недр Арктики только начинается. Арктический регион становится ключевым для российской экономики, это значит, что появятся новые рабочие места, приедут люди, для которых надо построить благоустроенное жильё и создать современную городскую инфраструктуру.
Любое строительство начинается с архитектурного проекта. Непросто сразу представить себе некий образ «арктической архитектуры», но не подлежит сомнению, что трудно найти более сложные условия для проектирования, чем условия Крайнего Севера: надо учитывать суровый климат, вечную мерзлоту, полярную ночь, ураганы и метели, контрастность погоды (изменение температуры воздуха от минус 60 градусов зимой до плюс 40 градусов летом). Прибавьте ещё бездорожье и безлюдье: более 10 тысяч человек на 1 квадратный километр в Москве и менее 1 человека на 10 квадратных километров на Таймыре. Поэтому для комфортной жизни в Арктике необходимы особые архитектурные решения. Архитектура в контексте высоких широт — это, без преувеличения, ключ к выживанию. Человек без надёжного и тёплого здания в таких условиях погибнет.
Что сейчас известно об архитектуре Арктики? Известно, что существует архитектура коренных народов, древняя, самобытная, развивающаяся зачастую обособленно от остальной архитектуры; что развивалась она неравномерно и зависела от потребностей промышленного освоения территорий; что здесь не найти известных архитектурных стилей, не выделить типичных региональных особенностей. Известно, что жить и строить в Арктике хотя и сложно, но возможно.
При проектировании сооружений для арктической зоны архитекторам приходится справляться со многими непростыми задачами, основная из них — максимально снизить воздействие экстремальной среды на человека. Самое серьёзное влияние на людей, приезжающих в Арктику и не привычных к её особенностям, оказывает климат. Трудно переносятся нерегулярная смена суток — полярные ночь и день, пониженное содержание кислорода в воздухе и общая акклиматизация. Именно здесь важна роль архитектуры. Она создаёт не просто пространство для жизни, но действительно защищённое, комфортное здание, где негативное влияние среды минимизировано насколько это возможно.
Экстремальная арктическая среда влияет не только на человека, но и на само здание. Строительство любого сооружения начинается с фундамента, который опирается на грунт, а грунты в Арктике очень опасные — вечномёрзлые, карстовые и ледяные, других здесь просто нет. Вечномёрзлые и ледяные имеют в составе лёд, а карстовые — многочисленные пустоты. Подобные грунты нестабильны, поэтому стандартные для других регионов решения — вырытые котлованы и подземные фундаменты — в Арктике применить невозможно. Самым распространённым способом здесь является устройство системы из свайных фундаментов и опор под зданием. Свайный фундамент точечно касается ледяных слоёв и не разрушает их структуру. Опоры же, поднимающие здание над уровнем земли, препятствуют поступлению тепла от нижних этажей и позволяют ветровым потокам проходить под конструкциями, что сохраняет вечномёрзлые грунты охлаждёнными. Такая система применяется практически во всех зданиях, возведённых за полярным кругом.
Не меньшую опасность для зданий представляют атмосферные явления: осадки (дождь и снег), метели и ураганы. Обильный снегопад может засыпать входы в здание и всю прилегающую территорию, снег может сломать не рассчитанные на его вес конструкции. Воздействие сильных порывов ветра может повлечь износ конструкций и даже их обрушение. Как решаются эти проблемы? Для уменьшения скопления снежных масс применяют скосы в ограждающих конструкциях, а для снижения ветровых нагрузок используют аэродинамические профили, позволяющие к тому же направлять ветер под здание, что способствует и продуванию снега, и охлаждению грунта. Для борьбы с ветром кварталы арктических городов строят замкнутым контуром, с минимальным числом площадей и узкими разрывами между домами.
Арктика не терпит решений, хорошо работающих в других регионах. Этот уникальный, суровый, но в то же время и хрупкий мир требует к себе особого отношения. Стандартные приёмы проектирования и строительства здесь непригодны, и любой архитектурный проект в Арктике сталкивается с необходимостью разработки новых решений — уникальных, арктических, которые возможно реализовать только в этом регионе и которые разработаны для конкретного места и ситуации.

Несбывшиеся арктические проекты

У архитекторов, проектирующих сооружения для условий Арктики, есть такое понятие — криптоклиматический комплекс. Это многофункциональное здание: жилой дом с коммерческими зонами и общественными пространствами, чтобы попасть из одной зоны в другую, не нужно выходить на улицу. Первые необычные идеи таких сооружений начали появляться ещё в СССР.
В 1960 году архитектор К. Агафонов предложил проект строительства особого типа поселений в Арктике, совершенно нетипичный для практики урбанизации советского Севера, когда населённый пункт рассматривался как придаток к промышленному предприятию и застраивался в основном деревянными домами без канализации или водопровода. Агафонов предложил сосредоточить весь посёлок в четырёх крупных пятиэтажных зданиях круглой формы и соединить их между собой крытыми переходами. В одном из зданий должны были разместиться школа, физкультурный центр, административные учреждения, в остальных — благоустроенные квартиры, а во внутренних дворах могли быть созданы зимние сады и прогулочные площадки, укрытые от ветра.
В это же время ленинградские архитекторы С. Одновалов и М. Цимбал разрабатывают похожий, но немного усложнённый проект и предлагают построить на Крайнем Севере компактный жилой комплекс из нескольких многоэтажных башен, соединённых крытыми галереями-пассажами с общественным центром, расположенным под стеклянным куполом. Чтобы вблизи стен не образовывалось большого скопления снега, а северные ветра огибали здания, эти дома должны были иметь цилиндрическую форму. Первый этаж зданий авторы проекта предлагали поднять на три метра над уровнем земли, чтобы избежать передачи тепла от зданий на грунт.
Крытые пассажи с искусственным микроклиматом, с газонами и декоративными кустарниками, соединяющие центр с остальными зданиями, должны были служить своеобразными пешеходными улицами города. В них же предполагалось размещать магазины, парикмахерские и т. п.
Архитектор В. Танкаян предлагал проект посёлка на четыре тысячи человек, состоящего из одного кольцеобразного здания, объединяющего под своей крышей жильё, необходимые общественные, спортивные и культурные учреждения, зимний сад, магазины и школы.
В середине 1960-х годов несколько подобных проектов были утверждены Госстроем СССР для строительства в Якутии, но ни один из них в силу разных причин так и не был воплощён, за исключением строительства одной крытой галереи между несколькими жилыми зданиями в посёлке Удачный. В остальном города Крайнего Севера постепенно застраивались типовыми домами, как и в других регионах страны. Уже в середине 1970-х широко распространённые ранее образы модернистских городов для Севера практически сходят на нет.

Какими будут города в Арктике

В 2011 году на Международном арктическом форуме в Архангельске, организованном Русским географическим обществом, был представлен проект города, получившего название «Умка». (Умка по-чукотски значит «белый медведь».) Город должен стать северным форпостом России на острове Котельный архипелага Новосибирские острова в Северном Ледовитом океане примерно в 1,5 тысячи километров от Северного полюса. Холодные сильные ветра делают этот район одним из самых негостеприимных мест на планете. Средняя температура на острове в феврале минус 29,7°С, а в июле плюс 2,9°С.
Автор проекта заслуженный архитектор РФ Валерий Ржевский использовал идеи, наработанные при создании Международной космической станции. 5000 жителей города «Умка» будут жить под огромным куполом, способным защитить их от внешних низких температур. Там же разместятся дома, научные лаборатории, парки и аттракционы, аквапарк, отели и храм, будут школы, детские сады, зоны отдыха, больница и спортивные сооружения.
Город будет снабжён особой регулируемой климатической системой, которую создадут с использованием космических и других передовых технологий. В целом город и будет отчасти напоминать космическую станцию, но будет несравнимо комфортнее и больше по площади: 1,5 километра в длину и 800 метров в ширину.
Электричество будет вырабатывать плавучая атомная станция. Продукты питания не придётся доставлять с материка, город будет на полном самообеспечении. Для этого там разместят фермы по разведению рыбы и домашней птицы, теплицы, зерноперерабатывающий завод и пекарню. А все виды отходов будут перерабатываться на двух заводах.
В городе будут жить учёные и исследователи, пограничники, рабочие местной шахты и нефтяной платформы. Предполагается, что именно горнодобытчики и нефтяники будут нести основные расходы по развитию города.
«Люди, которые будут жить и работать в этом городе, не должны ощущать себя в замкнутом пространстве с агрессивной арктической средой вокруг. Пока это единственный проект в мире с искусственным климатом и комплексной поддержкой жизни — так же, как на космической станции. Это не только новое слово в архитектуре, но и в человеческой жизни тоже», — пояснял автор проекта. По его словам, разработанный им город в принципе может существовать на любой поверхности, при необходимости даже на лунной.