Почему связей в одной плоскости недостаточно

Второй принцип говорит, что связи между снарядами должны быть. Третий — что они не могут все лежать в одной плоскости. Разница существенная. Можно собрать комплекс, где переходов формально много, и всё равно получить бедную конструкцию — если все переходы разложены по одной стене или по граням куба. Ребёнок будет двигаться вверх-вниз и вправо-влево, и ни разу — наискось. Ведь именно движение наискось заставляет его строить маршрут в голове раньше, чем телом.

Пространственное мышление — это навык, который поддаётся тренировке. Это хорошо доказала современная наука: метаанализ 217 работ показал, что обучение пространственным навыкам даёт устойчивый эффект и переносится на задачи, которым специально не учили (Аттал и коллеги, 2013). Вопрос только в том, где ребёнок может получить такую нагрузку ежедневно, а не два раза в неделю. Ньюкомб и Фрик (2010) прямо указывают на среду и на игру с объёмом как на естественный канал. Вертикальный комплекс — такая среда. Но только если он трёхмерен не по факту наличия высоты, а по устройству связей.

Почему так бедны линейные конструкции

Снаряды в этом комплексе вывешены в линию, отдельные переходы между ними возможны, но взаимосвязанности системы в целом здесь нет. В результате процесс развития пространственного мышления не запустится. 

Посчитаем строго переходы в этой системе, как мы научились во втором принципе. Линия даёт ровно два обхода: слева направо и справа налево. Не «мало маршрутов» — именно два. Всё остальное будет их повторением с отступлениями. Даже формальное уточнение, что со снаряда можно уйти на рукоход не добавляет степеней свободы. Принципиальных путей останется два: слева направо и справа налево. Рассмотрим внимательно этот конкретный пример. Восемь снарядов, конструкция оторвана от стен, пять из снарядов раскачиваются — то есть места задействовано много. Снарядов меньше девяти и это нарушение первого принципа. И есть дефект подвеса: кольцам и трапеции мешает качель, это нарушение второго принципа. Но главная беда не в этом. Даже если бы снарядов было двадцать, а подвес был безупречен, линия осталась бы линией. Её исправили бы две вещи: перпендикулярная балка, выносящая подвесные снаряды из линии, и диагонально натянутый снаряд, связывающий разрозненные элементы.

Сравните потенциал переходов при меньшей площади. Сложность маршрутов вырастает на порядок — за счёт диагонально расположенной лестницы.

Пересечение без пересечений

Вот здесь и начинается трудность, из-за которой третий принцип даётся проектировщику тяжелее остальных. Маршруты обязаны пересекаться. Траектории обязаны не пересекаться.

Переходы должны идти во всех направлениях, в том числе наискось через весь комплекс, — иначе не будет системы. И одновременно снаряды не должны мешать друг другу: раскачивающийся снаряд занимает весь объём своего размаха, и в этот объём нельзя ставить ничего, что качается. Как протянуть снаряд по диагонали через комплекс и не влезть при этом ни в чей размах? Казалось бы, логический тупик. Но нет. Задача решается, и решается воспроизводимо.

Ярусность

Ответ короткий: диагональ уходит вверх. Раскачивающиеся снаряды живут в нижнем ярусе — там их амплитуда, там их полтора метра вперёд и назад. Диагональный снаряд стартует снизу, но быстро набирает высоту и дальше идёт над ними. Его собственная траектория лежит выше их траекторий, и пересечения не происходит, хотя маршруты пересекаются во всех точках, где с одного снаряда можно перейти на другой.

Лестница Скрипалёва вешается внатяг по диагонали комплекса. Около пола она перекрывает раскачивание смежным снарядам, но под высокую ее часть может заходить снаряд, например, гамак или кольца. Создавая диагонали так, чтобы снаряды не мешали друг другу, мы решаем не плоскостную геометрическую задачу, а объемную. Аналогично работает лиана. При этом сама лиана требует полной свободы под собой в момент использования, так как прыгают на ней от балки до пола.

Отсюда — простое проектное правило. Диагональ не конкурирует с качелями за пол. Она забирает себе объём, который иначе остался бы пустым: пространство над раскачивающимися снарядами и под потолком. Это и есть то, из-за чего третий принцип не сводится ко второму. Второй считает связи на плоскости. Третий добавляет к комнате этаж, которого в ней не было.

Четыре способа выйти из плоскости

Скрипалёв решил эту задачу своими средствами и для своего времени: у него был один снаряд, и он был превосходен. У нас круг задач шире — другие помещения, другие площади, другой набор снарядов, — поэтому способов теперь четыре, и выбор между ними определяется геометрией комнаты.

1. Лестница Скрипалёва

Верёвочная лестница, у которой нижние ступени узкие и неустойчивые, а верхние широкие и устойчивые. Как отдельный снаряд она работает на равновесие и балансирование. Как элемент системы — это один из главных интеграторов комплекса.

Лестница Скрипалёва фиксируется за нижний и верхний край и идёт снизу вверх по диагонали, оставляя проход. Состоящий только из перпендикуляров комплекс распался бы на два изолированных фрагмента: переход по балке технически возможен, практически сильно затруднён. Вариативность возникает потому, что лестница работает с двух сторон. Сверху — снаряд для равновесия, по ней лезут. Снизу — снаряд для висов, на ней висят, перелезают наверх, спускаются в другую часть комнаты. Ребёнок двух-трёх лет часто предпочитает висеть именно на ней: диаметр её перекладин удобнее, чем у турника.

Треугольная лесенка Скрипалёва связывает низ и верх комплекса, являясь путём на рукоход или в гнездо для умелых, но она же работает и по диагонали. Но проектирование положения этой лесенки наиболее сложно, поскольку она может создать помехи сразу двум снарядам и блокировать смежное раскачивание. Есть также опасность завалить лесенку набок неумелым подвесом. Рассчитывая её, нужно задавать ее положение как равностороннего треугольника (без перекоса).

Эта лестница в комплексе Скрипалёва оказалась одним из самых связанных навесных снарядов из всех: с неё и на неё у Скрипалёва ведёт пять переходов. В наших проектах площадью шесть-семь метров мы стабильно получаем с этого снаряда четыре-пять переходов. Снаряд, дающий системе пять связей, — это узел. Но у диагонального навесного снаряда есть граница, и мы нашли её эмпирически. Оптимальная длина лестницы — 3-3,5 метра, проекция на пол — 1,5-2 метра, при высоте балок 2,2-2,8 метра (наиболее часто работающая высота именно такая).

Прокомментируем здесь предел высоты балок комплекса. Выше трёх метров балки мы поднимаем крайне редко — не потому, что это запрещено, а потому, что в этом нет надобности: в квартире высоту обычно ограничивает потолок. Норматив здесь гораздо свободнее нас. Действующий ГОСТ 34614.1-2019 ограничивает высоту свободного падения 3000 мм., но в висе на руках отсчитывает её от точки захвата минус метр — потому что ступни висящего ребёнка уже ближе к полу, чем его ладони. Значит, балка для виса допускается до четырёх метров. Другое дело поверхность, на которую встают ногами: гнездо, площадка, верх шведской стенки — здесь поправки нет, и потолок высоты по ГОСТу ровно три метра.

Фотография снизу показывает диагональное расположение лестницы Скрипалёва на комплексе. Специфика: лестница идет снизу вверх, оставляя проход.

От высоты балок комплекса мы получаем рабочий диапазон длины лестницы Скрипалёва. Само число вторично. Правило формулируется геометрически:

Вертикальная составляющая диагонали должна быть больше горизонтальной. Практически — горизонталь около двух третей вертикали.

Как только проекция на пол перерастает высоту подвеса, лестница ложится. Она теряет натяжение и устойчивость, а её нижний сегмент перестаёт работать осмысленно — там уже не лезут, а ползут. Три с половиной метра — это просто максимум, который получается при нашей самой высокой балке. Контрпример у нас разобран отдельно: там лестница натянута через всю комнату, горизонтальная проекция больше вертикальной, и снаряд превращается в декорацию. Критический разбор ошибочного подвеса этого снаряда есть в этом кейсе.

2. Высокий диагональный турник

Лестница Скрипалёва встаёт не всегда. Иногда она конфликтует с йога-гамаком — и тогда выигрывает гамак: он делает для регуляции состояния то, чего не делает ничто другое (помогает и разгоняться, и успокаиваться). И тогда задачу диагональных снарядов выполняет нечто другое, менее требовательное. Та или иная диагональная связка есть практически всегда. И одна из самых нетребовательных по месту, но полезных - диагональный турник. Это наш снаряд, которого у Скрипалёва не было.

Длина диагонального турника может быть самой разной. В миниатюре это диагональ 600-700 мм, решающая локальную задачу перехода (слева). Иногда — 1500 мм длинная диагональ (справа), создающая альтернативу по середине рукохода. Здесь ребенок имеет возможность переключиться на турник и изменить направление движения.

Такой турник по сути выполняет роль диагональной балки, оставаясь при этом снарядом, на котором висят и подтягиваются. Рассказ про его крепления, углы и формы — в статье о месте и роли турников.

Диагональный турник бывает связкой между кроватью и спортивным комплексом, бывает способом дать лишнюю связку между рукоходами и страховку угловому скалодрому. Иногда мы себя не ограничиваем и делаем этот турник длинным (порядка 1800-2100 мм) и добавляем ему Ш-образные отводы. Это создает разнонаправленные диагонали, пригодные для подвеса снарядов и добавляет переходы. Чтобы встроить такой турник в условиях не идеально ровных стен, мы добавляем ему шарнирные и / или домкратные крепления. Подробно про турники здесь.

3. Лиана

Лиана — эластичный жгут. Основное её назначение как снаряда — прыжки и балансировка. Но у неё есть второе назначение — она работает на весь спортивный комплекс. Владимир Скрипалёв, изобретатель этого снаряда, выделял два типа лиан — лиана для прыжков и лиана-качель. Различие Скрипалёва держалось бы на различии изделий: одна лиана для прыжков, другая для качания. Но на практике оно не воспроизводится. Жгут один и тот же, разнообразия по толщине нет, и в руках у проектировщика оказывается не два снаряда, а одна верёвка и выбор, как её закрепить.

Наша собственная методика подвеса, написанная задолго до этого текста, описывает разницу именно так: лиана-качель — 500-606 мм. между точками, лиана для прыжков — до 2000 мм, в норме — 1500 мм. Это не разные снаряды, а разная ширина петли.

Вот чем это оборачивается в проекте. Если это два снаряда, вопрос звучит «какой из них купить». Если это два режима, вопрос звучит «как повесить» — и ответ можно поменять в любой момент, ничего не покупая: перецепить петлю шире, поднять выше, и локальный снаряд превращается в диагональную связку. Одно движение рук вместо новой закупки. И отсюда следует правило по умолчанию. Узкий подвес — не «другой тип лианы», а обеднённый режим, к которому прибегают, когда для диагонали не нашлось места. Значит, стремиться надо к широкому, а на узкий отступать. Правило выбора между этими режимами простое: всегда, когда можно, вешаем лиану широкой петлёй по диагонали.

Прелесть лианы в том, что у неё нет жёстких элементов и столкновение с ней не травматично, поэтому даже избыток лиан в условиях домашнего спортивного комплекса не повредит. Есть граница её возможностей. Лиана раздваивает близкое, а не связывает далёкое. Она отлично даёт диагональный переход между соседними снарядами и создаёт развилку там, где был один путь, — но протянуть ею комплекс насквозь не получится: дальше своего участка она не достаёт.

Есть и физический потолок использования этого снаряда. Сейчас выпускается жгут восемнадцать миллиметров толщиной, и этим определяется верхняя граница ее использования (связанная с весом ребенка), обычно это около 35-40 кг. Дальше она становится "мала", более тяжёлый ребенок не сможет на ней балансировать и прыгать, а просто сядет на землю или на пол. Когда ребёнок в нижней фазе прыжка садится на пол, лиану из комплекса убирают. Точная граница зависит от ширины петли и высоты подвеса — чем шире петля, тем раньше она наступает. Подробно о самом снаряде — в статье про лиану.

4. Диагональная балка

Четвёртый способ отличается от трёх предыдущих принципиально: балка не снаряд. Она не даёт ни висов, ни прыжков, ни равновесия. Но она даёт место, на которое можно повесить по диагонали что угодно. Это сильный ход в двух ситуациях: в квадратных комнатах, где обычная ортогональная сетка балок выглядит скучно и работает бедно, и в зоне двери, где диагональ обходит проём вместо того, чтобы в него упираться.

Отличие треугольного типа каркасов от остальных в том, что диагональ здесь появляется раньше снарядов. В обычном каркасе сетка балок ортогональна, а выход из плоскости обеспечивает снаряд, натянутый поверх неё. Тут наоборот. Рукоходы формируют катеты, а балка - гипотенузу прямоугольного треугольника. Длина диагональной балки обычно 3-3,5 метра. Дальше всё строится от неё: треугольное гнездо, места для раскачивающихся к центру комнаты снарядов, направление подвеса йога-гамака. Рукоходы длиной 2200–3000 мм расходятся по разным направлениям, лазы в них дают подход к гнезду со всех сторон. Иногда вместо рукохода диагональная балка опирается на каркас домика. В сравнении с прямоугольными каркасами мест под качающиеся снаряды здесь немного, но они взаимозаменяемы, и это компенсируется. Каркас хорошо встаёт в квадратную комнату от четырёх на четыре и занимает 6-7 кв. метров. Этот каркас хорошо работает для малышей (здесь легко обеспечить плотный подвес снарядов друг к другу), но после переоснащения и разрежения он пригоден для продвинутых.

Результат — необычные сочетания осей раскачивания и переходы, которых на прямоугольной сетке не бывает. Примеры собраны в прототипе-1, уличный аналог того же каркаса — в прототипе-4, локальные диагонали есть в некоторых спортивных залах.

Але-оп! И комплекс ожил. Между остальными элементами, в каких бы плоскостях они ни висели, появляется связь. Появляется система в подвесной гибкой части. Появляются переходы — много, очень много новых цепочек. Иначе джунгли не получатся: джунгли не бывают линейными, они не располагаются вдоль стен или по граням куба. В джунглях есть пересечения, элементы хаоса, когнитивная сложность.

Кто вам сказал, что по диагональным балкам нельзя лазить?

Когда диагонали перестаёт хватать. Пороги, при которых меняется тип решения

Всё сказанное выше написано про комнату. Но диагональ работает не на любой площади, и это важное ограничение, которого в наших ранних текстах не было.

  • До 5 кв.м. одного или двух диагональных снарядов достаточно, один-два диагональных снаряда связывают комплекс целиком.
  • 6-7 кв.м. Появляется каркас с поперечным рукоходом: вынос в зону прохода плюс зона с диагональю.
  • 8-12 кв.м. происходит интересное — зона на проходе, которая задумывалась в качестве второстепенной, перестаёт быть таковой и приобретает большое самостоятельное значение. Эпицентры лазанья удваиваются.
  • 13-20 кв.м. Здесь мы начинаем стремиться к четырём и более автономным эпицентрам активности, связанных между собой системой рукоходов. Диагональ попадает внутрь одной зоны и становится местным решением.

Такой комплекс начинает обладать повышенной вместимостью. Этот проектировался для семьи с 5 детьми к которым часто ходят гости, и количество лазающих достигает 15 детей. Подробный пример комплекса для большой семьи здесь.

Что происходит на большой площади: диагональ попадает внутрь одной зоны и становится местным снарядом. Она по-прежнему полезна, но связывать зоны между собой уже не может — не хватает длины, а удлинять нельзя, мы только что разобрали почему. Эстафету принимает зонирование: связь между зонами берут на себя оси и мостики. Это и делает третий принцип самостоятельным. На маленькой площади для выхода из плоскости достаточен продуманный подвес снарядов. На большой — это особая планировка.

Крест

Два пересекающихся крестом рукохода, формирующие четыре участка лазанья. Схема, которую мы разработали для частных школ и с тех пор внедрили в школах в Жуковском и Геленджике, а из домашних проектов — в Нижнем Новгороде и в Истре.

Полноценная реализация такого каркаса требует около пятнадцати квадратных метров. Школьные комплексы примерно такие и есть, схема оказалась очень плодотворной для частных школ и больших семей. Почему это работает. Две пересекающиеся линии дают несколько независимых зон, точки, где можно разойтись, и возможность играть в разные игры в разных концах площадки одновременно. В школе это означает, что один комплекс обслуживает класс из 12-15 человек (обычно есть расписание и разные классы лазят на разных переменах). Дома, в большой семье, — то же самое. Крест — это тоже ответ на вопрос «как вывести конструкцию из плоскости», сформулированный не через снаряд, а через каркас.

Проектирование комплексов для частных школ бросает вызов проектировщику и создает неожиданные аспекты трудности. Например, при создании комплекса для Моей школы LS в Бутово, нам пришлось вписать имеющую расширение колонну коммуникаций прямо в центр лазанья. Крест здесь внедрить не удалось, но мы обыграли сильные стороны помещения другими средствами. При этом проверку объемных характеристик лазанья и связи между локальными зонами никто не отменял.

Крест не единственная форма. Треугольные, трапециевидные и прямоугольные каркасы с продуманными локальными диагоналями решают ту же задачу в другой геометрии и часто лучше садятся в комнату неправильной формы. Выбор между ними — вопрос не идеологии, а обмера.

Резюме

Первый принцип организации детского лазанья требует не менее 9 снарядов и охвата разнообразных детских движений, включая раскачивание и потребность в уединении и отдыхе. Второй принцип требует, чтобы снаряды работали не по одному, а в системе. Третий — чтобы они не лежали в одной плоскости. Линия даёт движение вверх-вниз или вправо-влево. Плоскость создаёт эффект белки в колесе. Объём даёт столько, что ребёнок лазает по одному комплексу годами и продолжает находить новое. Мало того, он скрывает встроенную сложность, ведь переходы и расстояния, не доступные малышу, открываются подросшему ребёнку.

Хорошо работающие выходы из плоскостей и построения диагональных связей: лестница Скрипалёва, высокий диагональный турник, лиана в широком подвесе и диагональная балка. У первых трёх есть геометрический предел — вертикаль должна превышать горизонталь. За пределами комплекса для средней комнаты квартиры отдельный снаряд перестаёт быть интегратором и начинает работать локально, а связывать комплекс начинает зонирование: оси, мостики, крест. И всё это держится на одном требовании, которое стоит повесить над проектным столом:

Маршруты должны пересекаться. Траектории раскачивания снарядов пересекаться не должны.

Источники

  • Скрипалёв В. С. Стадион в квартире. — М.: Физкультура и спорт, 1981. — 63 с. (Изобретатель наклонной треугольной лестницы, лианы-качелей и концепции семи базовых детских движений на домашнем спорткомплексе.)
  • Аттал Д., Медоу Н., Типтон Э. и др. Пластичность пространственных навыков: метаанализ обучающих исследований / Psychological Bulletin, 139(2), 2013, стр. 352–402. (Метаанализ 217 исследований. Обучение пространственным навыкам даёт устойчивый эффект среднего размера и переносится на задачи, которым специально не учили.)
  • Ньюкомб Н., Фрик А. Раннее образование для пространственного интеллекта: зачем, что и как / Mind, Brain, and Education, 4(3), 2010, стр. 102–111. (Обзор о том, почему пространственный интеллект стоит развивать с раннего возраста и через какие каналы среды и игры это происходит естественно.)

Другие принципы

Нормативная база

Принципы