КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Тімохін Віктор Олександрович

УДК 711.4:72.01

ГАРМОНІЧНІСТЬ ЕВОЛЮЦІЙНОЇ ДИНАМІКИ

САМООРГАНІЗАЦІЇ МІСТОБУДІВНИХ СИСТЕМ

18.00.01 - Теорія архітектури, реставрація пам’яток архітектури

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора архітектури

Київ - 2004

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Київському національному університеті будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України.

Науковий консультант: доктор архітектури, професор Лаврик Геннадій Іванович, Київський національний університет будівництва і архітектури, завідувач кафедри архітектурної кваліметрії.

Офіційні опоненти: доктор архітектури, професор Мойсеєнко Зоя Василівна, Національна академія образотворчого мистецтва і архітектури, професор кафедри теорії, історії архітектури і синтезу мистецтв;

доктор архітектури, професор Кравець Володимир Йосипович, Харківський державний університет будівництва і архітектури, завідувач кафедри образотворчого і декоративно-прикладного мистецтва;

доктор архітектури, доцент Вадімов Вадім Митрофано-вич, Полтавський національний технічний університет ім. Ю.Кондратюка, професор кафедри архітектури будівель та містобудування.

Провідна установа: Національний університет “Львівська політехніка”, Архітектурний інститут, Міністерство освіти та науки України, м. Львів.

Захист відбудеться 26 лютого 2004р. о 13.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.02 при Київському національному університеті будівництва і архітектури, за адресою: 03037, м. Київ-37, Повітро-флотський проспект, 31, ауд.466.

З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ-37, Повітрофлотський проспект, 31.

Автореферат розісланий 26 січня 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Слєпцов О.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

За рейтингом ООН ключових питань світового розвитку проблеми спонтанного і хаотичного, активного і малокерованого розвитку надвеликих міст і урбанізованих територій займають чільне місце в багатьох країнах. Розв’язання цих загальних проблем набуло нових рис в концепціях сталого розвитку міст, яка відпрацьовувалась на багатьох міжнародних симпозіумах, конгресах і конференціях, у їх хартіях, ухвалах і постановах (Ріо-де-Жанейро, 1992 р.; Стамбул, 1996 р.; Пекін, 1999 р.; Берлін, 2002 р.). Суттєвий зміст цих документів полягає у розумінні сталого розвитку, як такого, що відбувається не за рахунок вичерпання ресурсів, призначених для забезпечення життєдіяльності майбутніх поколінь, а розвитку на основі пріоритетного використання внутрішніх ресурсів і резервів містобудівної діяльності, міського середовища і урбанізованого оточення.

Теорія і практика містобудування містить приклади, коли в окремі періоди загальні тенденції сталого розвитку приходять у протиріччя з динамікою еволюційних перетворень, у ході яких виникають нові форми містобудівної діяльності і планувальних структур, що потре-бує значних додаткових витрат ресурсів і внутрішніх резервів. Обмеженість і невід-твор-ність ресурсів примушує дослідників звернути увагу на проблему узгодження проти-лежно спрямованих тенденцій до досить консервативного за змістом сталого розвитку і активною динамікою еволюційних перетворень, що відбу-ваються як за рахунок стабільного накопичення внутрішніх резервів і потенціа-лів, так і в процесах їх своєчасного і повного витрачання в прогресивному розвитку нових форм і структур.

У багатьох галузях знання, у тому числі в містобудуванні, розв’язання діалектичних суперечностей між сталим розвитком і динамічною еволюцією пропонується розглядати з позицій самоорганізації, яка за думкою багатьох дослідників стає основою, джерелом і рушійною причиною накопиче-ння і ефективного використання у майбутньому спадщини минулого, що зумов-лює безперервне виникнення нових форм і структур, їх взаємне оновлення в еволюції складних систем різної природи. Інша сторона проблеми пов’язана ще з однією визначальною ознакою і властивістю процесів самоорганізації - з тен-денцією до встановлення гармонічних пропорцій між структурою і функцією, економічністю і ефективністю динамічної еволюції складних систем.

Ознаки самоорганізації і гармонічного розвитку, як її природного наслід-ка, у силу їх глибинного і прихованого характеру не можуть у повній мірі про-стежуватись ні в індивіду-альному, ні в історичному розвитку конкретних пла-нувальних систем і їх видів. Разом з тим наявність цих ознак підтверджується домінуванням в окремі періоди симетричних і ритміч-них, ефективних і еконо-мічних, ієрархічних і пропорційних співвідношень між окремими частинами і етапами існування системної спільності історичного міста. У дисертації ця но-ва, динамічно інтегрована в просторі і часі спільність, отримавши назву "місто-будівна система", поряд з результатами сталого розвитку містобудівних форм і прогресивного розвитку містобудівної діяльності, об’єднує в собі різноманітні просторово-часові концепції і закономірності становлення нових містобудівних форм, структур і організацій.

Уведення в містобудівну теорію нового динамічного об’єкта – містобу-дівної системи - ґрунтувалось на аналізі та узагальнені результатів окремих наукових робіт. Серед них своєю вагомістю виділяються дослідження представ-ників сучасної української містобудівної школи: М.М.Дьоміна, Г.А.Заблоцько-го, Є.Є.Клюшніченко, Г.І.Лаврика, В.Ф.Макухіна, Т.Ф.Панченко, А.М.Рудниць-кого, Г.Й.Фільварова, І.О.Фоміна. У їх працях у межах системного підходу розглянуті загальні проблеми планувального формоутворення, динаміка місто-будівних об’єктів різного рівня складності, проблеми управління, регулювання і моделювання розвитку міст і агломерацій, оптимізація їх структури.

Цей теоретично-методологічний напрям отримав подальший розвиток у роботах наступного покоління українських вчених, які досліджували проблеми ефективності і економічності, оптимізації і сталого розвитку містобудівних об’-єктів, структурні особливості їх планування. Серед них праці Ю.М.Білоконя, В.М.Вадімова, М.Я.Ксеневича, М.М.Кушні-рен-ко. Загальні і окремі аспекти ви-рішення теоретичних і методологічних проблем архітек-турно-містобудівної те-орії висвітлені у роботах В.Й.Кравця, А.П.Мардера, В.П.Мироненка, З.В.Мой-сеєнко, В.А.Ніколаєнка, О.Б.Раллєва; у наукових і проектних розробках інсти-тутів Діпромісто, НДПІ містобудування, НДІІТАМ, Урбаністики, КиївГенплан.

Проблемам морфологічного і структурно-функціонального аналізу і мо-делювання, а також деяким аспектам еволюції містобудування присвячені робо-ти відомих дослідників - Л.М.Авдотьїна, Ю.П.Бочарова, Г.О.Гольца, О.Е.Гутно-ва, М.Емері, Г.І.Зосімова, М.В.Костри-кіна, О.К.Кудрявцева, І.Г.Лежави, Б.Ма-ліша, М.В.Мамакова, Л.Й.Павлової, О.В.Різена, І.М.Смо-ляра, Дж. Форрестера, Д.Чадвіка. Розгляд окремих питань тектоніки просторово-часової організації міста і його циклічного розвитку здійснювався в історичних дос-лід-жен-нях А.В.Буніна, З.Гідіона, Е.Грушки, Т.Ф.Саваренської; у теоретичних досліджен-нях І.Грузи, К.Доксіадіса, Р.Ледру, К.Лінча; у економіко-географіч-них дослідженнях У.Ізарда, В.Крис-тал-лера, А.Льоша, Д.Паркса, Б.Б.Родомана, П.Хаггета. Проблеми, що пов’язані з досліджен-нями симетрії, ієрархічності і пропорційності гармонічного розвитку складних архітектурних і містобудівних об’єктів вирішувалися в теоретичних розробках К.Алексин-дера, Г.Земпера, Ле Корбюзьє, М.А.Марутаєва, Н.І.Смоліної, А.Тінг, І.Ш.Шевельова, І.П.Шмель-ова.

Практично в усіх вищезазначених дослідженнях за їх межами залишалися проблеми самоорганізації населення і міського планування, а також внутрішній генезисний зв’язок між екстремальними (оптимальними і аномальними) станами, які містобудівна система переживає в процесах коливально-ритмічного еволюційного розвитку. У силу недостатньої вивченості цих проблем у сучасній містобудівній теорії до розгляду залучались фундамен-тальні положення еволюційних доктрин, які склалися в різних галузях знання і представлені у працях П.К.Анохіна, Л.С.Берга, О.О.Богданова, Л.М.Гумільова, О.В.Кордю-ма, Ю.С.Ларіна, Е.М.Сороко. У цих працях еволюційний розвиток розглядався з позицій морфогенезу (динаміки формоутворення), структуро-генезу (структурних перетворень), тектогенезу (текто-ніки організацій), номо-генезу (розвитку за закономірностями) і системогенезу (невипадко-вого, вибір-кового і одночасного розвитку функціональних систем). Еволюційні ідеї, що пов’язані з уявленнями про багатовимірність простору-часу і його будову найбільш докладно викладені у філософських, природничих і гуманітарних дослідженнях М.М.Бахтіна, А.Бергсона, В.І.Вернадського, М.О.Козирєва, Ю.Б.Молчанова, Дж.Уітроу, П.Д.Успенського.

Спеціальні дослідження проблем самоорганізації складних систем різної природи, що привели до виникнення нового міжгалузевого напряму – синерге-тики, - узагальнені у працях С.П.Курдюмова, П.М.Клімонтовича, В.О.Лефевра, Г.П.Мельнікова, І.Пригожина, Є.Г.Юдіна. Філософські проблеми безперервнос-ті, екстремальності і гармонічності розвитку аналізува-лись у працях В.О.Ассєє-ва, О.С.Богомолова, В.Т.Мещерякова, В.П.Шестакова. Окремі аспекти гармоні-зації складних об’єктів, що пов’язані з перетвореннями симетрії, розглянуті у дослідженнях І.Д.Акопян, О.П.Дуброва, Г.О.Ключарьова, Ю.О.Урманцева, О.В.Шубнікова. Ідеї гармонізації показників економічності і ефективності складних технічних систем висвіт-лювались у праксеології - науці про раціональну організацію проектної діяльності, - насам-перед, у роботах польських дослідників: В.Гаспарського, Т.Котарбінського, Т.Пщоловського.

Високий теоретико-методологічний рівень цих досліджень, що набули загальнонаукового значення, свідчить про їх евристичний потенціал і актуаль-ність його використання у висвітленні проблем теоретичного обґрунтування засад самоорганізації і гармонічного розвитку містобудівних систем.

Актуальність теми визначається значним поширенням динамічних про-цесів самоорганізації містобудівних систем, зростаючим рівнем вимог до зрозу-мілості і обґрунтованості фундаментальних причин їх природного, неспотворе-ного і гармонічного розвитку, а також необхідністю створення нового напряму в теорії і методології містобудівного прогнозування та проектування.

Оцінка актуальності теми сприяла формуванню гіпотези дослідження.

Вона полягала у передбаченні можливості теоретичного обґрунтування кон-цепції самоорганізації і гармо-нічного розвитку містобудів-них систем, з необхідністю ідеалі-зованого і абстрагованого від конкретних природнокліматичних, соціальних і економічних умов, які завжди брались до уваги в опосередкованому місто-будівними нормами і правилами вигляді і відігравали роль фона і тла глибинних еволюційних перетворень. Це сприяло обмеженню гіпотези дослід-ження і дозволило зосередитись на суто первинних і внутрішніх фундамен-тальних засадах, причинах і наслідках самоорганізації і гармонічного розвитку містобудівних систем.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота, орієнтуючись на зміст державних документів у галузі архітектури і містобуду-вання, у ході дослідження поступово набувала ініціативного характеру. Серед цих документів Указ Президента Украї-ни "Про пріоритетні завдання у сфері містобудування", Закон України "Про основи місто-будування". Конкретизація змісту цих документів обумовила безпосередній зв’язок роботи з тематикою проектно-наукових досліджень, що виконувались в інституті "Київ ген-план" АТ Київпроект і в Київському національному університеті будівництва і архітекту-ри: з науково-дослідною роботою “Розробити рекомендації по розвитку плану-ва-льної структури м.Києва в умовах формування групової системи населених місць” (держ.рег.№ 01820088282); з "Концепцією розвитку міста Києва" (Г-9801, 2000р.) і з "Генеральним планом м.Києва до 2020р." (Г-9801, 2001р.); з темою "Комплексна програма розробки проектів по центральній планувальній зоні м. Києва" (№2/99), яка виконувалась відділом генплану ГоловАПУ м. Києва; робо-та пов’язана з програмою Української академії архітектури щодо пере-творення Києва у європейську столицю, з програмою Міжнародної і Української академій архітектури, розробки концепції екополісу “Конкордія”; “Концепцією сталого розвитку населених пунктів України”, що запропонована інститутом Урбаністики в м.Києві.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є визначення і систе-матизація фундаментальних причин і наслідків, закономірностей і принципів самоорганізації і гармонічності еволюційної динаміки містобудівних систем у межах концептуального формування міської синергетики (урбосинергетики) - нового напряму містобудівної теорії.

Досягнення цієї мети обумовлено необхідністю вирішення наступних задач:

- обґрунтування концепції самоорганізації і гармонічної спрямованості міс-тобудівної еволюції;

- визначення сталих етапів і метаморфоз територіально-планувальної само-організації містобудівних форм;

- оцінка прогресивності напрямів структурно-функціональної самооргані-зації і розробка критерію ефективного й економічного оновлення режимів місто-будівної діяльності;

- виявлення безперервності діапазонів і ритмів просторово-часової само-організації містобудівної еволюції;

- установлення домірності механізмів і закономірностей системної самоорганізації еволюційної динаміки;

- формулювання загальних принципів і завдань урбосинергетики - нового напряму дослід-жень глибоко адаптованих і досконалих, динамічно еволюціо-нуючих містобудівних систем.

Об’єкт дослідження - містобудівні системи. Предмет дослідження – еволюційна динаміка генезисних перетворень форм, структур і організацій цих систем. У зв’язку з тим, що між об’єктом і предметом існують системні відно-шення, доцільно виділити зворотні зв’язки між ними, носіями котрих стає самоорганізація різних верств міського населення, яка відіграє роль суб’єкта містобудівної еволюції. Оскільки процеси самоорганіза-ції можуть мати нейтрально-статичну чи динамічно-прогресивну і гармонічну спрямованість, слід концептуально виділити позитивну тенденцію. Концепт (системний зміст) дослідження - гармонічність еволюційної динаміки як наслідок самоорга-нізації містобудівних систем. Взаємозв’язки між об’єктом, суб’єктом, предме-том і концептом обумовлюють повноту і цілісність системного аналізу і син-тезу задач дослідження.

Методи дослідження. Базою дослідження обрано метод діючих причин, який розроблений Арістотелем, розвинутий представниками класичної філософії і сучасними методологами. У роботі цей метод впроваджено у формі багатовимірних матриць чотирьох родів причин: матеріальних і формальних, рушійних і цільових причин у їх діалектичному протиставленні, що обумовлює ефективність дослідження динаміки прямих і зворотних, ієрар-хіч-них і сітьових зв’язків містобудівних систем. Формування кількісних оцінок і крите-рію ефективності вимагало використання методів структурно-функціона-льного моде-лю-вання й оптимізації. Виявлення ознак гармонічності супро-воджувалось аналізом рядів "золо-того перерізу", взаємопроникаючих подіб-ностей, Модулора Ле Корбюзьє. До методич-но-го забез-печення дослідження слід віднести понятійний апарат. Його розробка базувалась на узагаль-не-ні змісту існуючої містобудівної термінології, а також, на частковому викорис-тан-ні і при-стосуванні до потреб дослідження понятійного апарату суміжних біологіч-них, геологіч-них, економіко-географічних галузей знання і розробці на цій основі робочих понять і термінів.

Наукова новизна одержаних результатів. У роботі відображена спроба удоско-налити загальний теоретико-методологічний підхід до вивчення нових динамічних об’єктів сучасної містобудівної науки в напрямі впровадження концептуального бачення потенціалів і резервів самоорганізації і гармонічного розвитку. Це стало підґрунтям для отримання наступних наукових результатів:

-

-

-

-

-

-

-

Практичне значення одержаних результатів. Матеріали, моделі, основні положення, принципи і висновки роботи можуть бути використані: у подальшому вивченні проблем самоорганізації і пропорційного розвитку складних містобудівних об’єктів; у визначенні методологічних засад у сфері фундаментальних і прикладних містобудівних досліджень; у експерименталь-ному моделюванні і визначенні раціональних напрямів планувальної розбудови міст; у оцінці якості прогнозно-проектних рішень при розробці концепцій розвитку і генеральних планів історичних і нових міст; у архітектурній освіті при підготовці підручників і методичних посібників.

Результати дослідження отримали впровадження при розробці таких комплексних проектно-дослідницьких робіт, як: “Розробити рекомендації по роз-витку планувальної структури м. Києва в умовах формування групової системи населених місць” (1984 р.), "Концепція розвитку міста Києва" (2001 р.), "Генеральний план м. Києва до 2020р. Основні положення" (2002р.), "Комплек-сна програма розробки проектів по центральній планувальній зоні м. Києва" (2000 р.); у експериментально-пошуковому проектуванні екополісу "Конкордія" в Україні (1996 р.) і житлового району "Столичний" у м. Києві (1999р.); у методичних посібниках “Эвристические методы конкурсного архитектурного проектирования” (1991 р.), "Применение математических методов в градо-строительном проектировании" (1994 р.), "Основи містобудування" (1996 р.).

Особистий внесок здобувача. Основний зміст роботи опублікований у 40 працях, 6 з них виконані у співавторстві. У роботах за номерами 4,8,37,38,39 участь автора полягала в постановці проблеми, формулюванні ідеї і висновків дослідження, у роботі 36 автором представлена модель структурно-функціона-льного аналізу напрямів територіального розвитку міста.

Апробація результатів дисертації. Висновки і результати роботи допо-відались на міжнародних наукових конференціях, зокрема: "Проблеми місто-будування Західної України" (Львів, 1994 р.), "Архітектура як відображення ідеології (Львів, 1996 р.),"Ландшафт як основа науки. Проблеми постнекласич-них методологій" (Вінниця, 2000 р.), "Проблеми реконструкції і перспективи розвитку міста-курорта Євпаторія" (Євпаторія, 2001 р.), "Реклама і дизайн ХХІ сторіччя: освіта, культура, економіка" (Київ, 2001 р.). Результати дослідження обговорювались на Всеукраїнській науково-практичній конференції "Філософія науки, техніки та архітектури: постмодерний проект" (Київ, 2000 р.), на семіна-рах з питань розробки Генерального плану м. Києва (Київ, 1999 р., 2000 р.), а також на 14-ти науково-практичних конференціях КНУБА (1989 - 2003 р.р.).

Публікації. Наукові результати дисертації опубліковані у 40 друкованих працях загальним обсягом 41,8 др. арк., у тому числі 1 монографія, 1 колек-тивна монографія, 2 методичних посібника і 25 статей у фахових виданнях, інші у тих же виданнях і в матеріалах конференцій.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається з вступу, 5 розділів і висновків загальним обсягом 400 сторінок, з них 138 сторінок таблиць і рисун-ків; список використаної літератури з 299 найменувань на 20 сторінках і до-датки на 63 сторінках.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

У Вступі розкривається сутність і стан наукової проблеми та її значу-щість, підстави і вихідні дані для розробки теми, обґрунтована її актуальність, визначені мета, задачі і методи дослідження, висвітлені основні наукові результати роботи, її практична значимість і впровадження в практику, наведена структура дисертації.

Розділ 1. Підґрунтя концепції гармонічної спрямованості еволюції містобудування. На основі комплексного аналізу в дослідженні встановлено, що у сучасній науці поряд з класичною теорією еволюції набуває сили доктрина глобального еволюціо-нізму, у якій об’єднуються ідеї прогресивного розвитку і сумісної самоорганізації природних і штучних систем, їх гармоніч-ного співіснування у коеволюційних процесах. Теоретико-методологічна основа цієї доктрини корениться: у працях Ж. Ламарка, Ч. Дарвіна, Г. Спенсе-ра, Л. Берга, Л. фон Берталанфі, де досліджувались проблеми градаційно-прогре-сивного, екстремального, економічно-вибіркового, номогенезного (закономір-ного) і еквіфіналітетного (доцільного) розвитку живих систем; у концепціях В.І.Вернадського, О.О.Богданова, О.В.Кордюма про сферний характер коеволюції живої і косної матерії у єдиному континуумі.

У роботі показано, що системне узагальнення різноманітних концепцій коеволюційного розвитку, за висловом О.О.Богданова, - "речей, людей та ідей", - якщо додати до них категорію "законів", стає можливим за умов їх взаємодії в межах єдиного просторово-часового континууму. Межі цього континууму, фор-муючись у різних галузях знання, інтегруються в сучасній доктрині глобаль-ного еволюціонізму. Значний внесок у цю доктрину належить відносно новим міждисциплінарним напрямам досліджень, які склалися в тектології, синер-гетиці, системології, еволюціоніці. В них теорія самоорганізації й адаптації прирівнюється до сучасної еволюційної теорії і на цій основі здійснюється пошук загальних зако-номірностей коеволюційного розвитку. Цей пошук привів до формулювання принципів системного морфогенезу (Ю.С.Ларін), структуро-генезу (Е.М.Сороко), тектогенезу (О.О.Богданов), номогенезу (Л.С.Берг), систе-могенезу (П.К.Анохін), тоталлогенезу (В.В.Кізіма). Якщо узагальнити їх сутність, яка полягає в наявності однакових етапів генезису в якісно відмінних рядах і рівнях безперервного розвитку, то сукупність цих принципів визначає змістовне і конструктивне ядро доктрини глобального еволюціонізму.

Аналіз розгортання цієї доктрини дозволив виділити чотири етапи її розвитку. На першому, відбірно-нормативному етапі основним механізмом еволюції визнавався природ-ний відбір, який, економно зберігаючи норму, відсікав екстремальні ухилення як в бік регре-су, так і в бік прогресу, формуючи "вертикаль" розгалуження еволюційних форм. На друго-му, вибірно-екстремаль-ному етапі поняття еволюції почали охоплювати "горизонтальну" міжвидову взаємодію на основі вибору ефективних структур розвитку видів у процесах взаємного пристосування і самоорганізації в біосфері. Третій, набірно-функціо-нальний етап пов’язаний із перетворенням вертикального відбору і горизон-тального вибору у глибинний, багатоярусний характер біогеосферної еволюції. На четвертому, добірно-гармонічному етапі ноосферної еволюції сумісно узгоджуються яруси, ряди і ритми відбору форм, вибору структур, набору організацій у екстремальних процесах утворення найбільш ефективних, досконалих і адаптованих один до одного видів, спроможних виконувати максимум внутрішньої і зовнішньої роботи.

Аналогічні за змістом етапи розвитку функціональної, операціональної і нормативної планувальних теорій у містобудуванні зафіксовані у дослідженнях К.Лінча. Традиційно найбільша увага у сучасній містобудівній теорії приділя-лась динаміці планувальних форм міст і агломерацій, а також структурно-функціональному аналізу ефективності і економічності перетворень цих форм. Значно менша увага, за виключенням окремих робіт Г.О.Гольца, приділялась проблемам впливу процесів самоорганізації на характер розселення і функці-онально-планувальну структуру міста. Дослідження проблем просторово-часо-вої будови еволюції містобудування присутні у роботах О.Е.Гутнова, де виявлено циклічний характер розвитку містобудівних систем. У інших дослід-женнях циклічність стала основою аналізу розвитку міст і агломерацій, містобудівних культур (Е.Грушка, М.В.Мамаков, І.О.Фомін, Дж.Форрестер). Загальні методологічні аспекти системного аналізу, що пов’язані з інваріант-ністю, ієрархічністю і екстремальністю структурної організації архітектурно-містобудівних систем досліджувались у роботах Г.І.Лаврика. Окремі проблеми перетворень фундаментальних форм симетрії і ритму розглянуті у працях Кр.Александера, М.В.Кострикіна, О.Б.Раллєва, Н.І.Смоліної, А.Тінг. Проблеми гармонізації на основі пропорційних рядів “золотого перерізу” висвітлювались у роботах О.С.Нестеренко, І.Ш.Шевельова, Н.М.Шебек, І.П.Шмельова.

Відокремленість і розосередженість сучасних досліджень у значній мірі пояснюється відсутністю належної уваги до проблем впливу еволюції просто-рово-часових уявлень на історичний розвиток міських планувальних систем. У розвитку цих уявлень виявлено чотири етапи: архаїчний (інтегральний), антич-но-середньовічний (інтегрально-диференціальний), ренесансно-бароковий (ди-ференціальний), класично-ампірний (диференціально-інтеграль-ний). На сучас-ному, знову інтегральному, етапі виникає нагальна потреба в систематизації містобудівного світогляду, у якому повинні гармонічно узгоджуватись різнома-нітні просторово-часові уявлення і моделі, що в скритому, завуальованому і опосередкованому вигляді співіснують в планувальних архетипах історичних міст.

Формування сучасного містобудівного світогляду пов’язано з необхідніс-тю визначення місця і ролі ідеї гармонії в контексті існуючого подвійного розуміння її сутності: як причини і як наслідка дії фундаментальних законів природи. Визначення гармонії як наслідка дії законів збереження, принципів найменшої дії, біогенетичного закону Е.Геккеля привели до використання їх загальнонаукового змісту у формулюванні принципу компактності в архітек-турі та містобудуванні (Г.І.Лаврик), принципів генетичного коду і циклічного розвитку містобудівних систем (О.Е.Гутнов), інших принципів оптимізації розвитку планувальних рішень. Уявлення про гармонію, що визначає дію законів, привело до подальшого розгортання ідей наперед установленої гармонії Г.Лейбніца у формі принципів упередження ознак нового Л.С.Берга, випереджаючого відображення П.К.Анохіна, антиципації (передбачуючого випередження) Г.П.Мельнікова. У цьому ж напрямі просувались дослідження, у яких виявлена відповідність структури архітектурних і містобудівних об’єктів до пропорційних рядів “золотого перерізу”.

У дослідженні встановлено, що один із можливих шляхів систематизації і гармонізації містобудівного світогляду лежить у площині впровадження досяг-нень сучасної системології, у межах якої співіснують системно-структурний, системно-цілісний, системно-організаційний і системно-ціннісний підходи у дослідженні проблем еволюційного розвитку. Системно-спільнісна (системоло-гічна) інтеграція цих підходів може здійснюватись у межах сумісного викорис-тання класичних методів синхронічного і діахронічного аналізу, а також некла-сичних методів синхоричного і діахоричного аналізу і синтезу, які започат-ковані в хроногеографії, геохронології та інших суміжних з містобудуван-ням науках. Окремі прояви некласичних підходів містяться у концепціях решітчастого, морфотипового, аплікативного, колажного і симбіозного розвит-ку міського середовища (Кр. Александер, О.В.Бабуров, В.Л.Глазичев, О.Е.Гут-нов, К.Лінч, К.Курокава, К.Руо, В.Сааков).

Впровадження традиційних і нових підходів обумовлює необхідність сумісного використання всієї палітри існуючих кількісних і якісних методів моделювання: імітаційних, оптимізаційних, симуляційних (імітаційно-оптимі-заційних), стимуляційних (гармонізуючих). Ці методи і підходи в сукупності із загальнонауковими принципами системного розвитку глобальної еволюції “речей”, “людей”, “ідей” і “законів” визначають теоретико-методоло-гічну базу дослідження фундаментальних причин і наслідків динамічної самоорганізації і гармонічного розвитку містобудівних систем, що можуть бути представлені у формі багатовимірних матриць. Будова цих матриць систематизує взаємодію матеріальних, рушій-них, формальних, цільових і цілісних причин походження (морфогенезу) містобудівних форм, перетворення структур (структурогенезу) містобудівної діяльності, виникнення просторово-часової організації (тектоге-незу) містобудівної еволюції, відтворення механізмів і закономірностей (номо-генезу) еволюційної динаміки, а також узгодження принципів (системогенезу), що обумовлює гармонічний розвиток містобудівних систем (рис. 1). У всіх чарунках матриць у вигляді своєрідних ”чисельників” і “знаменників” розміщено характер-ристики процесів і відповідних структур, що відображують відношення їх причин і наслідків.

Розділ 2. Сталість етапів і метаморфоз територіально-планувальної самоорганізації містобудівних форм. У дослідженні розглянута взаємодія причин і наслідків походження і розвитку містобудівних форм міського пла-нування, найважливішими серед яких є (табл.1): стадії зросту планувальної тка-нини міста, серії змін міських планувальних каркасів, рівні розвитку планува-льних ландшафтів і еволюційні ступені розбудови (градації) планувальної оболонки міста. Аналіз системної взаємодії цих чинників сприяв виявленню етапів і метаморфоз територіально-планувальної самоорганізації, що в сукупності забезпечують цілісність і сталість розвитку містобудівних форм міського планування.

У якості матеріальних причин стадійного зросту виступають потоки населення і вантажів на планувальних сітках. У горизонтальній площині територіального зросту за його цілісний характер відповідають функціональні зв’язки центрів масового тяжіння населення і

Рис.1. Матрична модель розгортання динамічних процесів генезисних перетворень містобудівних систем (а,б,в,г,д – матриці морфо-, структуро-, текто-, номо- і системогенезу).

Таблиця 1

Матриця взаємодії причин і наслідків розгортання етапів і метаморфоз сталої

територіально-планувальної самоорганізації містобудівних форм міського планування

Причи-ни | Порядкові | матеріальні | рушійні | формальні | цільові | Цілісні | Рівневі | Цілісні | _Зріст_

Стадії | Зміни

Серії | Розвиток

Рівні | Еволюція

Градації | Морфогенез

Форми

Цільові | Комутації

Мозаїки | _Ексцеси_

Урботипи | Координація

Решітки | Індивідуалізація

Оболонки | Еволюція

Градації

фор-мальні | Міграції

Шари | _Обміни_

Тектотипи | Субординація

Текстури | _Інтеграція_

Ландшафти | Розвиток

Рівні

рушій-ні | Комунікації

Мережі | _Процеси_

Прототипи | Кооперація

Структури | _Уніація_

Каркаси | Зміни

Серії

матеріа-льні | Потоки

Сітки | __Зв’язки__

Морфотипи | Організація

Фактури | Диференціація

Тканини | _Зріст_

Стадії

відповідні морфотипи міського планування, які в сукупності визначають рушійні причини.

Формальною основою стадійного зросту стає виникнення розвиненої територіально-прос-торової організації, а також формування сітчастих структур (фактур) міського планування. Взаємодія цих чинників обумовлює виявлення перших ознак еволюційних процесів диференціації і утворення планувальної тканини міста як головної мети цілісного стадійного зросту.

Вертикальне розгортання причин цілісності, починаючись з потоків на сітках, продовжується на рівні серійних змін планувальних каркасів за рахунок якісних перетворень комунікацій населення на міських мережах, які визна-чають рушійні причини територіального зросту. Його формальною причиною на рівні розвитку нашарованих планувальних каркасів (планувальних ланд-шафтів) є міські і позаміські міграції, що, накладаючись, утворюють функціо-нально-територіальний “рельєф” пересувань населення і відповідну ландшафт-ну структуру міського планування. Внаслідок розгортання міграцій надагломе-раційного рівня (комутацій) і виникнення мозаїчного характеру планувальної тканини виявляється цільова причина стадійного зросту, що діє на рівні еволю-ції нашарованих планувальних ландшафтів (планувальної оболонки). У резуль-таті стадійний зріст визначається, як матеріальна основа морфогенезних перет-ворень, які стають залежними від диференційованої організації зв’язків між потоками, комунікаціями, міграціями і комутаціями населення, що супровод-жується виникненням планувальних морфотипів, функціональних мереж і багатошарової мозаїчної структури планувальної тканини міста.

Аналогічним чином розгортається другий рівень самоорганізації морфо-генезу – серійні функціональні зміни, - які є рушійною причиною еволюції містобудівних форм. Під серійністю змін розуміються процеси кооперації комунікацій і зв’язків, обмінів і нестандартних процесів (ексцесів), що в сукуп-ності обумовлюють виникнення функціональних мереж і прототипів структури різних типів планувальних каркасів. Етап планувальної розвиненості відзначається багаторівневою будовою планувальних каркасів. Ця будова також зазнає впливу чотирьох родів горизонтальних і вертикальних причин морфогенезних перетворень. Їх поступовий і рівневий розвиток включає інтеграційне підпорядкування міграційних обмінних потоків, що обумовлює виникнення багатошарової структури (текстури) планувальних ландшафтів, їх складну решітчасту будову, яка набута в процесах організації, кооперації, субординації і координації в історичному часі.

Найвищий рівень, що визначає цільову причину територіально-планува-льної самоорганізації, характеризується природним виникненням планувальної оболонки у надвеликих містах і їх агломераціях. Ця оболонка формується під впливом ексцесного і комутаційного характеру міжміського і міждержавного, іміграційного та еміграційного переселення, його координації та індивідуаліза-ції, що надають ознак мозаїчності та решітчастості будові планувальних форм. Глибинне проникнення цих еволюційних процесів стимулює природне виник-нення ступеневої (градаційної) будови планувальних форм, яка виявляється у відносній автономності та співіснуванні планувальної тканини, планувальних каркасів, планувальних ландшафтів та планувальної оболонки міста.

Узагальнення змісту і форм взаємодії фундаментальних причин і наслід-ків, етапів і метаморфоз територіально-планувальної самоорганізації дозволяє визначити морфогенез містобудівних форм міського планування як динамічний процес, котрий на етапах територіального зросту, функціональних змін, істо-ричного розвитку й еволюції поступово набуває характерних ознак стадійності, серійності, багаторівневості і градаційності, що забезпечує сталий розвиток всіх видів планувальних форм міста, їх гармонічне включення у прогресивний розвиток містобудівної діяльності.

Розділ 3. Прогресивність напрямів і режимів структурно-функціона-льної самоорганізації містобудівної діяльності. Важливим компонентом і ланкою-мотиватором еволюційного розвитку містобудівних систем є самоорга-нізація містобудівної діяльності, у колі якої співіснують і узгоджуються різні стереотипи поведінки мешканців міст, а також поступова зміна активності їх містобудівної діяльності і поведінки населення у комунікаційних процесах, що в сукупності визначають економічність і ефективність планувальної розбудови міста. Беручи до уваги досягнення демоекології та праксеології, а також спи-раючись на сучасні методологічні засади структурно-функціонального моде-лювання, у дисертації розглянуто причини і наслідки періодичних змін напря-мів і режимів містобудівної діяльності.

Ці причини і відповідні кількісні оцінки узгоджувались між собою в ході аналізу взаємодії двох протилежних “максимінових” тенденцій прогресивного розвитку. З одного боку, учасники містобудівної діяльності прагнуть максимі-зувати ефективність власної поведінки, що, як правило, супроводжується зрос-танням витрат ресурсів. З другого боку, намагання максимізувати економію цих ресурсів стає причиною зниження ефективності функціонування і розвитку міського планування. Протиборство цих тенденцій викликає до життя процеси структурно-функціональної самоорганізації (структурогенезу). Їх сутність вияв-ляється у періодичних екстремальних (оптимальних і аномальних) коливаннях мінімальних і максимальних значень показників ефективності та економічності витрат і накопичень ресурсів і внутрішніх резервів, що визначають природну ритміку містобудівної діяльності на етапах історичного розвитку.

Перший етап відбувається на рівні територіального розростання планува-льної тканини, де роль матеріальних причин структурних перетворень викону-ють показники надлишковості просторових зв’язків (l) і нормативних вит-рат на елементи містоформуючих мереж (Z). На цьому етапі загальна тенден-ція до зниження таких показників надлишковості, як: одноманітність зв’язків, рухомість населення, збереженість структури і відбірність ефективних режимів функціонування, - синхронізується зі зростанням показників, що відповідають за рівень витрат на нормовані елементи. Серед них: освоєння території, тери-торіальні резерви, набутки заощаджень, стабільність доцільного резер-вування внутрішніх ресурсів.

На рівні виникнення планувального каркасу за ефективність і економіч-ність накопичень і витрат від

повідають рушійні причини структурних пере-творень – мобільність (Q) і резервність (Z), - які відповідно визначаються обсягами пересувань населення і різницею між приведеними затратами по прототипу (ідеально-рівномірному) і шуканому (концентровано-самоорганізованому) типу планувальної структури. Мінімальна мобільність і максимальна резервність виявляються в екстремаль-них значеннях попарно зв’язаних величин: своєрідності зв’язків і витрат на розселення, маневровості пересувань населення і функціональних резервів розселення, уникнення зайвих зв’язків і прибутки від цього, вибору оптимальних режимів функціонування і, як наслідок, - збалансованості розселення.

На наступному етапі формування планувальних ландшафтів ці перші по-рогові границі міри поступово долаються в процесах досягнення нового якісного рівня і утворення більш стійких структур, ступінь надійності яких характеризується коефіцієнтом (k), що визначається відношенням сумарних просторових зв’язків у шуканому типі і прототипі структури. За виведення системи із збалансованого, внутрішньо оптимального стану і активізації пода-льшого розвитку треба розраховуватись поступовим зростанням обсягів витрат заощаджених резервів, які характеризуються коефіцієнтом заощад-женості (k), що дорівнює частці від ділення сумарних приведених затрат по прототипу і шуканому типу структури. За зростання надійності і заощадженості відповіда-ють формальні причини структурних перетворень. Зв’язок між ними прослід-кується у взаємодії таких пар показників, як: багатоманітність просторових зв’язків і затрат на розміщення міських функцій, утворення каналів міграцій і витрат резервів на їх ранжирування, досягнення нового рівня надійності і відповідні втрати заощаджених резервів, підбір працездатних структур і стійкість у часі (стаціонарність) витрат заощаджень.

На етапі еволюційного розгортання планувальної оболонки міста посту-пово виника-ють

квазіієрархічні, неформальні і нестандартні, але найбільш працездатні (ергономічні) структури, утворення яких потребує повного вико-ристання заощаджених внутрішніх резервів. Цей рівень, що фіксує кінцеву ме-ту і цільову причину структурних перетворень, знаходиться під впливом показ-ників ергономічності, що вимірюються обсягами транспортно-пішохідної робо-ти населення (Q) і показників доцільності накопичень (D), величина якої дорівнює добутку коефіцієнту заощадженості і об’єму резервів. Серед пар цих показників: різноманітність просторових зв’язків і витрати на процеси обжи-вання населенням планувальної системи, максимальна мобільність (кому-нікабельність) населення і необхідність витрачання резервів, проникнення додаткових функціональних зв’язків крізь ієрархічні рівні і відповідні видатки заощаджень, підбір найбільш працездатних структур і гнучкість повного витрачання заощаджених резервів (табл.2).

Оцінка взаємодії фундаментальних причин структурних перетворень і спільне вимірювання відповідних показників здійснюється за допомогою моделі безперервних екстремальних змін значень критерію ефективності та економічності прогресивного розвитку (Ф) у “максиміновій” формі:

Ф= (1)

У такому вигляді критерій спільно вимірює рівень надійності та ергоно-мічності розвитку міського планування з витратами нормованих ресурсів і заощаджених резервів. На стадії територіального зросту планувальної тканини (t) від-бувається зниження величини критерію оптимальності (Ф min), що посту-пово пригальмовує розвиток. Він практично призупиняється, а критерій досягає мінімального значення (Ф= min) у період формування планувального каркасу (t), коли планувальна система, містобудівна діяльність і поведінка населення прагнуть до уникнення зайвих внутрішніх зв’язків і контактів з ото-ченням, до відносної автономізації, у результаті чого досягається максимальний рівень резервування внутрішніх ресурсів у процесах самоорганізації.

Ці перші порогові границі міри поступово долаються на етапі утворення більш надій-ної і стійкої ієрархічної будови планувальних ландшафтів (t), коли критерій зростає (Ф max) внаслідок спроможності ієрархічно організованих систем забезпечити вико-нання більших обсягів транспортно-пішохідної роботи населення і здатності до своєчасних вит-рат заощаджень внутрішніх резервів. У добу еволюційних перетворень планувальної обо-лон-ки міста (t) критерій оп-ти-мальності набуває максимального поро-гового значення (Ф= max). Ця ве-личина характеризує другий – аномальний з позицій внутрішньої оптимальності – по-

Таблиця 2

Матриця взаємодії причин і праксеологічних показників структурно-функціональної самоорганізації прогресивного розвитку напрямів і режимів містобудівної діяльності

При-чи-ни | Порядкові

матеріальні | рушійні | формальні | Цільові | Цілісні

Рівневі | цілісні | Надлишковість l

Нормованість Z | Мобільність Q

РезервністьZ | Надійність k

Заощадженість k | Ергономічність Q

Доцільність D | Структурогенез Ф

Структури

цільові | l =max

Різноманітність

Обживаність

Z=min | Q=max

Комунікабельність

Позиційність

Z=min | k=max

Проникненість

Видатковість

k=min | Q=max

Підбірність

Гнучкість

D=min | ЕргономічністьQ

Доцільність D

фор-мальн-і | lmax

Багатоманітність

Розміщеність

Zmin | Qmax

Каналізованість

Ранжованість

Zmin | kmax

Досягненість

Втратність

kmin | Qmax

Набірність

Стаціонарність

Dmin | _Надійність k

Заощадженість k

рушій-ні | l=min

Своєрідність

Розселеність

Z=max | Q=min

Маневровість

Функціональність

Z=max | k=min

Уникненість

Прибутковість

k=max | Q=min

Вибірність

Збалансованість

D=max | Мобільність Q

РезервністьZ

матеріа-льні | lmin

Одноманітність

Освоєність

Zmax | Qmin

Рухомість

Територіальність

Zmax | kmin

Збереженість

Набутковість

kmax | Qmin

Відбірність

Стабільність

Dmax | Надлишковість l

Нормованість Z

Рис.2. Узагальнений графік коливання обсягів транспортно-пішохідної роботи Q, приросту роботи q, індексу поліцентричності i в межах ряду взаємопроникаючих подібностей і “золотого перерізу” (а,б).

люс границі міри структурогенезу і відображає максимальну напругу і са-мовіддачу власних сил усіх учасників містобудівної діяльності у створені найбільш працездатних і доцільних типів планувальних форм.

Ритмічний і циклічний характер розвитку виявляється у схожості коливань статистично узагальнених показників його ефективності (обсягів транспортно-пішохідної роботи, Q) у межах змін у часі індексу полі-центричності і із структурою вектора гармонічного ряду взаємопро-никаючих подібностей (R), який включає в себе ряд “золотого перерізу”: 0,073 – 0,1056 – 0,191 – 0,236 – 0,309 – 0,382 – 0,447 – 0,5 – 0,553 – 0,618 – 0,691 – 0,809 – 0,894 – 1,0 (рис.2). Індекс поліцентричності вираховується як відно-шення протяж-ності маршрутів пересувань населення до центрів масового тяжіння до сумарної протяжності маршрутів між усіма центрами тяжіння. Гармонічна зміна у часі індексу поліцентричності, що визначає екстремуми і середні значення показників транспортно-пішохідної роботи, у значній мірі підкоряється закономірностям ряду взаємопроникаючих подібностей:

і f(R). (2)

У дослідженні встановлено, що зниження відносних величин транспортно-пішохідної роботи (q) в екстремальних точках загального приросту її абсолютних значень також наближується до відповідності гармонічному ряду (R):

q f(R) (3)

У такій формі (1-3) модель критерію оптимальності прогресивного розвитку задовольняє вимогам: аналізу зв’язків несумірних функціональних, просторових і економічних показників; узгодження їх поляризованих і взаємообмежуючих значень; послідовності розгортання екстремальних етапів накопичення і витрат внутрішніх потенціалів у процесах самоорганізації й адаптації; нарешті, вимогам аналізу рівня гармонічності “вузлової лінії” вектора прогресивного розвитку структурогенезу. Останнє свідчить про те, що запропонована модель в якійсь мірі відповідає мрії Леонардо да Вінчі: надати пропорцій процесам.

Таким чином, прогресивний розвиток напрямів і режимів містобудівної діяльності, поведінки населення і планувальних форм виникають і розгорта-ються у ритмічно-коливальній взаємодії чотирьох родів причин поступової зміни екстремальних і проміжних значень критерію оптимальності і показників ефективності та економічності витрат і накопичень: надлишковості і нормова-ності, мобільності і резервності, надійності і заощадженості, ергономічності і до-цільності. Морфо- і структурогенез, як системні явища, узгоджуються з про-цесами виникнення тектонічної будови (тектогенезу) містобудівної еволюції, що стають наслідком її безперервної просторово-часової самоорганізації.

Розділ 4. Безперервність діапазонів і ритмів просторово-часової самоорганізації містобудівної еволюції. У сучасних містобудівних теоріях, як і в інших галузях знання, проблеми тектонічної будови процесів гармонічного розвитку визнаються найменш дослідженими внаслідок недостатньої розвиненості уявлень і відповідних моделей багатовимірного простору-часу еволюції. Беручи до уваги загальнонауковий зміст уявлень про багато-вимірність простору-часу в працях А.Бергсона, В.І.Вернадського, І.Пригожина, П.Д.Успенського і розвиток цих ідей у філософських, соціопсихологічних, геохронологічних, хроногеографічних, біохронотопічних і фізіологічних дослідженнях (П.К.Анохін, О.П.Дубров, М.О.Козирєв, І.П.Круть, Н.І.Моїсеєва, Ю.Б.Молчанов, Д.Паркс, Дж.Уітроу), а також спираючись на дослідження окремих аспектів і моделей простору-часу в архітектурі та містобудуванні (О.Е.Гутнов, К.Лінч, І.Ш.Шмельов), у дисертації запропонована модель шести-вимірного простору-часу містобудівної еволюції. У запропонованій моделі поряд з триви-мірним евклідовим простором співіснують інші види і виміри часу: локаль-ний час спрямованого зросту містобудівних форм, соціально-пси-хологічний (ментальний) час тривання містобудівної діяльності, глобальний хід історичного часу містобудівної еволюції і прискорено-уповільнений (темпора-льний) плин часу еволюційної динаміки містобудівних епох і культур. Визнання того положення В.І.Вернадсь-ко-го, що час, подібно простору, має власну структуру, а в нерозривній єдності простору-часу ці структури безперервно взаємодіють у ритмічних процесах їх диференціації та інтеграції, стало основою для виявлен-ня чотирьох родів фундаментальних причин і наслідків формування діапазонів і ритмів просторово-часової самоорганізації містобудівної еволюції.

Матеріальною причиною самоорганізації стає унікальний фазовий харак-тер територіального зросту планувальних форм. Фазовість і унікальність, у свою чергу, знаходяться під впливом внутрішніх причин - екстенсивних проце-сів взаємного приєднання