Архитектура
Учебно-методическое пособие для ВУЗов
Ильвир Ирекович Зайнуллин

© Ильвир Ирекович Зайнуллин, 2025

ISBN 978-5-0068-2724-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Введение

Настоящая книга подготовлена в формате учебно-методического пособия и предназначена для студентов архитектурных и строительных специальностей высших учебных заведений. Она сочетает академическую строгость с практическими рекомендациями, обеспечивая последовательное освоение принципов архитектурного проектирования и работы с современными цифровыми инструментами.

Архитектура представляет собой сложную систему, объединяющую эстетические, функциональные и конструктивные аспекты. Каждый проект здания требует глубокого понимания взаимосвязей между формой, пространством, материалами и инженерными системами. Эффективное овладение этими знаниями невозможно без систематического изучения как теории архитектуры, так и современных методов информационного моделирования (BIM).

Программа ArchiCAD, используемая в книге, позволяет создавать не просто чертежи, а полноценные трёхмерные модели зданий, включающие сведения о конструктивных элементах, материалах и инженерных системах. Освоение этого инструмента обеспечивает высокую точность проектирования, ускоряет процесс разработки и интегрирует все разделы архитектурного проекта.

Цель пособия – предоставить студенту последовательное методическое руководство по архитектурному проектированию, начиная от создания координационных осей, планов этажей и несущих конструкций до проектирования сложных кровельных систем, мансард, эркеров и стропильных узлов. Особое внимание уделено практическим аспектам работы в ArchiCAD: моделированию, построению планов и фасадов, подготовке чертежной документации и визуализации проекта.

После изучения материала студент сможет:

– Понимать структуру архитектурного проекта и последовательность этапов проектирования;

– Создавать точные планы, фасады, разрезы и трёхмерные модели;

– Применять строительные нормы и рекомендации при проектировании конструкций;

– Работать с инструментами ArchiCAD для моделирования, деталировки и визуализации;

– Разрабатывать проекты с учётом инженерной логики и архитектурной выразительности.

Структура книги построена по принципу «от простого к сложному»: студенты последовательно осваивают базовые элементы проектирования, а затем переходят к сложным архитектурным и конструктивным задачам. Каждый раздел сопровождается методическими комментариями, пояснениями инженерной логики и принципов композиции, что позволяет интегрировать теоретические знания с практическими навыками.

Пособие ориентировано на формирование у студентов не только практических умений работы с программой ArchiCAD, но и системного понимания архитектуры как науки, соединяющей проектирование, инженерное мышление и художественное восприятие пространства.

Глава 1. Архитектура как наука и искусство

1.1. Понятие архитектуры

Архитектура – это наука и искусство проектирования зданий и сооружений, создающих предметно-пространственную среду, необходимую для жизни и деятельности человека. Она соединяет в себе рациональные основы инженерии и эмоциональные категории искусства, формируя гармоничное пространство, способное удовлетворять функциональные, эстетические и психологические потребности человека.

Классическое определение архитектуры дано древнеримским архитектором Витрувием (I век до н. э.), который сформулировал три основных принципа архитектуры:

– Firmitas – прочность (устойчивость конструкции);

– Utilitas – польза (функциональность и удобство);

– Venustas – красота (эстетическая выразительность).

Эти принципы образуют основу архитектурного мышления и до сих пор лежат в основе любого проектного решения.

1.2. Архитектура как синтез науки, техники и искусства

Архитектура представляет собой синтетическую область знания, в которой взаимосвязаны три составляющих:

Таким образом, архитектор должен мыслить одновременно научно, технически и художественно, соединяя расчёт, технологию и эстетику в едином проектном решении.

1.3. Цели и задачи архитектуры

Цель архитектуры – создание функционально и эстетически совершенной среды, соответствующей потребностям человека и общества.

Основные задачи архитектурной деятельности включают:

– обеспечение функциональности (удобство, логичность планировки);

– достижение прочности и надёжности конструкций;

– формирование эстетического облика зданий и пространств;

– соблюдение экологических и экономических принципов;

– обеспечение психологического комфорта пользователей.

Современная архитектура направлена на создание устойчивой, энергоэффективной и человеко-ориентированной среды.

1.4. Архитектура и общество

Архитектура – это отражение общественного строя, культуры и мировоззрения своего времени.

Каждая эпоха выражала себя в архитектуре:

Архитектор всегда работает в социальном контексте, поэтому архитектурная форма – это не только конструкция и композиция, но и выражение общественных ценностей.

1.5. Архитектура как организация пространства

Архитектура – это искусство организовывать пространство. Она определяет, как человек движется, воспринимает и ощущает окружающую среду.

Основные категории архитектурного пространства:

– Ось – направление, организующее композицию (например, ось входа или аллеи);

– Центр – фокус внимания (главный зал, площадь, алтарь);

– Ритм – повторение элементов с интервалами (колонны, окна);

– Контраст – противопоставление форм или материалов;

– Масштаб – соотношение размеров объекта и человека.

Пример: в античных храмах пространство организовано строго по оси симметрии, а в современной архитектуре (например, у Захи Хадид) применяется динамичная, текучая организация пространства без жёстких осей.

1.6. Элементы архитектурной формы

Архитектурная форма включает несколько взаимосвязанных компонентов:

1.7. Архитектурное пространство и человек

Главный критерий архитектуры – человек. Пропорции, высота, свет, цвет и акустика должны соответствовать физиологическим и психологическим особенностям человека.

Примеры восприятия высоты помещения:

– 2,4—2,7 м – уютное пространство (жильё, офис);

– 3,5—4,5 м – торжественное (вестибюль, зал);

– более 8 м – монументальное (театр, собор).

Эргономика – наука, изучающая взаимодействие человека со средой, – помогает архитектору проектировать комфортные и безопасные пространства.

1.8. Архитектурная композиция и пропорции

Композиция – это система организации элементов архитектурной формы, обеспечивающая её целостность, равновесие и выразительность.

Основные принципы композиции:

– Симметрия – равновесие относительно оси;

– Асимметрия – динамическое равновесие;

– Ритм – повторение элементов;

– Контраст – противопоставление размеров, цвета, света;

– Пропорция – соотношение частей между собой и с целым.

Пропорции и «золотое сечение»

Одной из важнейших гармонических закономерностей является золотое сечение – пропорция, при которой отношение целого к большей части равно отношению большей части к меньшей. Формула золотого сечения, смотрите Рис. 1

Рис.1 Пропорции и «золотое сечение»

1.9. Архитектура и время

Архитектура – искусство, в котором время материализуется в пространстве.

Она долговечна, но отражает дух своей эпохи.

Современный архитектор должен соединять:

– традицию (контекст, культурное наследие);

– инновацию (новые технологии, материалы, формы).

Текущие тенденции – это параметрическая архитектура, экологическое проектирование и BIM-технологии, позволяющие управлять зданием на протяжении всего его жизненного цикла.

1.10. Заключение

Архитектура – это универсальная форма знания, объединяющая рациональное и чувственное, техническое и художественное. Её изучение требует понимания пропорций, структуры, формы и функции, а также знаний в области инженерии, материаловедения и психологии восприятия.

Глава 2. Основы архитектурного чертежа: оси, план и несущие стены

2.1. Значение архитектурного чертежа в проектировании зданий

Архитектурный чертеж представляет собой основополагающий элемент в процессе проектирования зданий и сооружений. Он является графической моделью будущего объекта, в которой в условно-пространственной форме отображаются все элементы конструкции, их взаимное расположение, геометрические параметры и функциональные связи. Черчение в архитектуре не является просто визуальным отображением идеи. Оно служит точным средством коммуникации между архитектором, инженером-конструктором, строителем и заказчиком. На основе чертежей выполняются расчёты прочности конструкций, определяются объёмы строительных материалов, разрабатываются инженерные сети и схемы технологических процессов.

Таким образом, архитектурный чертеж выполняет три основные функции:

– Информационную – передаёт точные данные о форме, размере и расположении элементов.

– Коммуникативную – обеспечивает взаимодействие всех участников строительного процесса.

– Контрольную – позволяет проверять правильность и логичность проектных решений.

Каждый чертёж создаётся с соблюдением государственных стандартов (ГОСТ, СП, СНиП), которые регламентируют порядок выполнения линий, обозначений, масштаба, подписей и условных символов. Знание и строгое соблюдение этих норм – необходимое условие профессионального архитектурного проектирования.

Оси на плане этажа

2.2. Логика построения архитектурного чертежа

Любой архитектурный чертёж начинается с определения координатной основы здания, то есть системы осей, на которых строится всё дальнейшее изображение. Оси – это воображаемые линии, которые задают пространственную структуру здания в плане и служат для точного размещения всех его элементов: стен, колонн, перегородок, оконных и дверных проёмов, лестничных клеток и т. д. Система осей является своего рода «скелетом» чертежа, обеспечивающим геометрическую логику и взаимосвязь всех конструктивных частей. Ошибки в построении осей на раннем этапе ведут к искажению пропорций и, как следствие, к проблемам при строительстве. Архитектор должен понимать, что оси – это не просто линии на бумаге. Это математически точная система координат, по которой весь объект привязывается к строительной площадке, фундаменту и инженерным коммуникациям.

2.3. Система координат и нумерация осей

Оси в архитектурных чертежах бывают продольные и поперечные. Продольные оси, как правило, обозначаются цифрами (1, 2, 3, 4 и т.д.), а поперечные – буквами русского или латинского алфавита (А, Б, В, Г…).

На чертеже образуется сетка, пересечение линий которой образует координатные точки – опорные точки для нанесения элементов конструкции. Каждая точка имеет уникальное положение, которое определяется по двум координатам: например, точка А—1 или В—3.

Расстояние между осями задаётся в соответствии с конструктивными и функциональными особенностями здания. В жилых домах этот шаг, как правило, составляет от 3 до 6 метров; в промышленных зданиях он может достигать 9 или 12 метров в зависимости от пролёта.

При нанесении осей необходимо учитывать следующее:

– Все оси должны быть строго параллельны и перпендикулярны между собой.

– Толщина линий осей меньше толщины линий стен. Обычно оси изображаются тонкой штрихпунктирной линией с утолщёнными концами.

– На концах каждой оси наносятся обозначения (маркировки) в виде кружков с буквенно-цифровыми символами.

2.4. План этажа как основа проектной документации

После построения системы осей выполняется план этажа – одно из основных графических изображений в архитектурном проекте. План представляет собой условное горизонтальное сечение здания, проходящее обычно на высоте 1,0—1,2 м от уровня пола.

На плане отображаются:

– наружные и внутренние стены;

– перегородки;

– оконные и дверные проёмы;

– лестницы, лифты, колонны;

– осевые линии и размеры помещений.

План является основой для всех остальных видов чертежей – фасадов, разрезов, схем инженерных сетей. Именно на плане впервые появляется пространственная структура здания в проекции, и от его точности зависит корректность всех последующих чертежей. Особое внимание уделяется масштабу. Для жилых зданий обычно используется масштаб 1:100, для мелких объектов – 1:50, для генеральных планов – 1:500 и более. Масштаб определяет степень детализации и влияет на читаемость чертежа.

Пример: план этажа

2.5. Нанесение несущих стен по осям
2.5.1. Понятие несущей стены

Несущие стены – это основные конструктивные элементы здания, воспринимающие вертикальные нагрузки от перекрытий, кровли и собственного веса, а также горизонтальные усилия от ветровых и сейсмических воздействий. В отличие от перегородок, они входят в общую систему устойчивости сооружения и участвуют в распределении нагрузок на фундамент.

2.5.2. Методика построения несущих стен

Процесс черчения несущих стен всегда начинается от осей. Оси служат базовыми линиями, относительно которых выполняется построение геометрических контуров стен.

– Определение положения стены

– Каждая несущая стена располагается либо по оси, либо с определённым смещением от неё. Например, при толщине стены 300 мм центр её толщины часто совмещают с осью, чтобы обеспечить симметричное расположение относительно координатной сетки.

– Отложение толщины стены

– Если стена имеет толщину 300 мм, от осевой линии откладывается по 150 мм в обе стороны. Полученные линии обозначают внешние границы стены. В чертежах их изображают сплошными толстыми линиями.

– Соединение контуров стен

– После определения положения всех несущих стен их линии соединяются, формируя общий план конструктивного каркаса. В местах пересечения осей располагаются углы или узлы сопряжений стен.

– Обозначение и подписи

– После прорисовки стен на плане наносятся размеры, отметки уровней, обозначаются проёмы и конструктивные элементы (колонны, ниши, пилоны).

2.6. Точность и контроль чертежа

Точность построения несущих стен играет решающую роль для последующих стадий проектирования. Малейшее отклонение в привязке осей может привести к несоответствию между архитектурными и конструктивными чертежами, затруднить монтаж конструкций и вызвать дополнительные затраты при строительстве.

Для контроля применяются:

– размерные цепочки, показывающие расстояния между осями и стенами;

– координатные отметки, фиксирующие положение ключевых элементов;

– проверка симметрии, особенно в зданиях регулярной структуры.

Архитектор обязан не только владеть техникой черчения, но и понимать физический смысл изображаемых конструкций. Чертёж должен быть не просто красивым, а инженерно осмысленным документом.

2.7. Методические рекомендации для начинающих архитекторов

– Всегда начинайте с построения осей. Это фундамент, на котором держится весь проект.

– Строго соблюдайте масштаб и пропорции. Нарушение масштаба искажает восприятие пространства.

– Разделяйте линии по назначению. Оси – тонкие, стены – толстые, размеры – средней толщины.

– Проверяйте взаимное положение стен и осей. Каждая несущая конструкция должна быть логически связана с системой координат.

– Периодически выполняйте контрольные замеры. Это позволит избежать накопления ошибок при нанесении элементов.

2.8. Заключение

Архитектурное черчение – это дисциплина, объединяющая точность инженерии и эстетику архитектуры. Понимание принципов построения осей и стен является первым шагом на пути к профессиональному владению проектной графикой.

Любой чертёж начинается с линии оси – простого, но фундаментального элемента, который превращает идею в измеримую структуру. Освоив основы, студент получает инструмент для создания реальных архитектурных объектов, где каждая линия имеет функциональное и конструктивное значение.

Глава 3. Внутренние перегородки, фасады и разрезы здания

3.1. Общие принципы внутренней планировки здания

После того как на архитектурном плане нанесены оси и построены несущие стены, следующим этапом проектирования является детализация внутреннего пространства здания. Внутренняя планировка служит не только для функционального зонирования помещений, но и для обеспечения рациональной конструкции, удобства эксплуатации и соответствия санитарно-гигиеническим нормам.

Ключевыми элементами внутренней структуры являются перегородки, которые разделяют помещения внутри несущего контура здания. В отличие от несущих стен, перегородки не воспринимают основные конструктивные нагрузки, но играют важную роль в организации внутреннего пространства, обеспечении звукоизоляции и пожарной безопасности.

3.2. Перегородки: назначение, типы и материалы
3.2.1. Назначение перегородок

Перегородки служат для разделения здания на функциональные зоны, создания отдельных помещений и регулирования акустического и температурного комфорта. Они позволяют гибко формировать внутреннюю структуру без изменения несущего каркаса.

3.2.2. Типы перегородок

По конструктивному исполнению перегородки делятся на:

– Кирпичные и блочные – тяжёлые, стационарные конструкции, используемые в капитальных зданиях.

– Каркасные (гипсокартон, гипсоволокно) – лёгкие, сборные перегородки, применяемые для быстрой планировки интерьеров.

– Стеклянные и комбинированные – декоративные, светопроницаемые перегородки, используемые в общественных и офисных зданиях.

3.2.3. Материалы перегородок

Выбор материала определяется требованиями по прочности, звукоизоляции, огнестойкости и влагостойкости. Наиболее распространённые материалы:

– керамический и силикатный кирпич;

– бетонные и газобетонные блоки;

– гипсокартонные листы на металлическом каркасе;

– стеклоблоки, дерево, металл и композитные панели.

Схема несущих стен и перегородок

3.3. Методика черчения перегородок на плане
3.3.1. Принцип привязки к осям

Перегородки чертятся относительно осей и несущих стен. Обычно их размещают симметрично между осями или на фиксированном расстоянии от несущих конструкций.

– Определение положения перегородки

– Перегородка должна быть логически связана с общей планировкой: она должна завершать помещения, обеспечивать рациональные проходы и логичные траектории движения.

– Толщина перегородки

– Зависит от материала:

– кирпичные – 120 мм;

– гипсокартонные – 75—100 мм;

– блочные – 100—150 мм.

– На плане эти значения соблюдаются с точностью к масштабу.

– Построение линии перегородки

– В отличие от несущих стен, перегородки выполняются тонкой сплошной линией. Их контуры строятся параллельно осям или стенам.

– Разметка дверных проёмов

– На месте дверей оставляют разрывы в линии перегородки, обозначая створки условным символом (дугой открытия).

3.3.2. Взаимосвязь с коммуникациями

При построении плана важно учитывать расположение инженерных сетей – водопровода, канализации, вентиляции, электрики. Перегородки не должны пересекать основные трассы коммуникаций, если это не предусмотрено проектом.

3.4. Фасады: понятие, структура и оформление
3.4.1. Определение фасада

Фасад – это вертикальная проекция наружной поверхности здания, выполняемая в ортогональной проекции без перспективных искажений. Он отображает архитектурный облик сооружения, его пропорции, пластические элементы, оконные и дверные проёмы, а также материалы отделки.

3.4.2. Основные типы фасадов

– Главный фасад (парадный) – обращён к улице или главному входу, несёт художественную и композиционную нагрузку.

– Боковые фасады – отображают продольные стороны здания, важны для понимания глубины и пропорций.

– Дворовый фасад – функциональный, менее декоративный, но необходимый для понимания целостного облика.

3.4.3. Построение фасада

– Фасад вычерчивается по линиям осей, перенесённым с плана. Каждая ось на фасаде соответствует оси на плане.

– По высоте наносятся отметки уровней:

– отметка 0.000 – уровень чистого пола первого этажа;

– отметка +3.000 – уровень пола второго этажа;

– отметка +6.000 и т. д.

– На фасаде указываются:

– оконные и дверные проёмы с размерами;

– отделочные материалы;

– декоративные элементы (карнизы, пояса, ниши);

– кровельные элементы и водостоки.

3.4.4. Художественная роль фасада

Фасад – это «лицо» здания. Он выражает его архитектурный стиль, характер и эпоху. При проектировании фасада архитектор стремится к гармонии пропорций, симметрии и единству композиции. Даже при функциональном назначении здание должно обладать эстетической выразительностью, которая достигается через ритм окон, членение по этажам и фактуру материалов.

Схема фасада

3.5. Разрез здания: назначение и особенности построения
3.5.1. Понятие архитектурного разреза

Разрез – это графическое изображение здания, получаемое в результате мысленного сечения его вертикальной плоскостью. На разрезе отображается внутреннее устройство сооружения: высота помещений, перекрытия, лестничные марши, уровни полов и потолков.

Разрез даёт представление о пространственной структуре здания, что невозможно увидеть на плане или фасаде.

3.5.2. Виды разрезов

– Продольный разрез – проходит вдоль длинной оси здания.

– Поперечный разрез – перпендикулярен продольной оси.

– Локальные разрезы – выполняются для отдельных узлов и помещений.

3.5.3. Методика выполнения разреза

– На плане обозначается линия разреза (толстая штрихпунктирная линия с обозначениями «А—А», «Б—Б» и стрелками направления взгляда).

– На отдельном листе вычерчивается разрез по выбранной линии.

– На разрезе отображаются:

– уровни этажей и перекрытий;

– высота помещений;

– стены, перегородки, лестницы;

– отметки и размеры.

3.5.4. Отметки и масштабы

Для разрезов используется тот же масштаб, что и для планов (обычно 1:100). Все горизонтальные уровни подписываются:

– 0.000 – уровень первого этажа;

– -0.150 – уровень чистого пола подвала;

– +3.000 – уровень второго этажа;

– +9.000 – уровень кровли.

Отметки позволяют определить взаимное положение конструкций по высоте, что особенно важно при расчётах лестниц, высоты проёмов и вентиляционных каналов.

3.6. Взаимосвязь плана, фасада и разреза

План, фасад и разрез – это три взаимосвязанных графических представления здания, которые в совокупности дают его полную пространственную характеристику.

– План показывает горизонтальную организацию пространства.

– Фасад демонстрирует внешний облик.

– Разрез раскрывает внутреннюю вертикальную структуру.

Для профессионального проектирования важно, чтобы все три изображения соответствовали друг другу. Любое изменение в плане должно быть отражено на фасаде и разрезе. Это обеспечивает целостность архитектурно-конструктивной модели.

3.7. Методические рекомендации по выполнению фасадов и разрезов

– Соблюдайте взаимосвязь с осями. Каждая линия фасада и разреза должна строго соответствовать координатам, заданным на плане.

– Подписывайте все отметки уровней. Это необходимо для точного понимания вертикальных размеров.

– Выделяйте контуры несущих конструкций толстой линией. Второстепенные элементы (мебель, оборудование) выполняются тонко.

– Проверяйте соответствие оконных и дверных проёмов. Их высота и ширина должны быть одинаковы на всех изображениях.

– Соблюдайте масштаб и чистоту линий. Графическая культура чертежа – один из признаков профессионализма архитектора.

3.8. Заключение

Формирование внутренних перегородок, построение фасадов и разрезов – это переход от базовой геометрической структуры к архитектурной форме. На этом этапе идея проекта приобретает полноту: здание начинает «жить» в пространстве, приобретая внутреннюю логику и внешний облик.

Для начинающего архитектора важно усвоить, что архитектурный чертёж – это не просто совокупность линий. Это язык архитектуры, на котором выражается пространственная мысль, инженерная точность и художественный замысел. Умение грамотно читать и выполнять план, фасад и разрез – основа архитектурной грамотности и профессионального роста.

Глава 4. Архитектурные детали: окна, двери и лестницы в проектной документации

4.1. Роль архитектурных деталей в проектировании

Архитектурные детали представляют собой совокупность конструктивных элементов, которые обеспечивают эксплуатационную пригодность и художественную завершённость здания. К деталям относятся оконные и дверные проёмы, лестницы, балконы, карнизы, перила, ниши, а также элементы декоративной и функциональной отделки.

Деталь – это связь между общей архитектурной идеей и конкретным инженерным решением. На уровне деталей проявляется мастерство проектировщика: именно здесь архитектурная форма встречается с физической материей, а эстетика – с конструктивной логикой.

Архитектор должен уметь не только правильно разместить и обозначить детали на чертежах, но и понимать их конструктивную природу, функции и технологические особенности монтажа.

4.2. Оконные проёмы: конструкция и принципы проектирования
4.2.1. Значение окон в архитектуре

Окно является одним из ключевых элементов фасада и интерьера. Оно выполняет сразу несколько функций:

– Освещение – обеспечивает поступление естественного света.

– Вентиляция – способствует воздухообмену.

– Визуальная связь – соединяет внутреннее пространство с внешней средой.

– Художественная роль – формирует композиционный ритм фасада.

4.2.2. Конструктивное устройство оконного проёма

Оконный проём состоит из нескольких элементов:

– Перемычка (верхняя часть) – воспринимает нагрузку стены над проёмом.

– Подоконная часть (простенок) – нижний участок стены под окном.

– Оконная коробка – деревянная, металлическая или пластиковая рама, в которую устанавливаются створки.

– Откосы – боковые поверхности проёма, формирующие переход от стены к окну.

4.2.3. Основные размеры оконных проёмов

Размеры окон зависят от назначения помещения, высоты потолков и архитектурного стиля.

– В жилых зданиях высота окон составляет от 1,2 до 1,8 м, ширина – от 0,8 до 1,5 м.

– В общественных зданиях окна часто имеют увеличенные размеры, обеспечивающие большее освещение.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.