Бионическая архитектура обращена к человеку, внутреннее пространство такого здания положительно влияет на самочувствие, настроение человека, раскрывает его творческие способности. Бионическая архитектура предполагает создание домов являющихся естественным продолжением природы.
Бионика в архитектуре – это не просто искривленность очертаний форм, внешнее подобие раковинам моллюсков, птичьей скорлупе, пчелиным сотам, ветвям лесной чащи и т.д. Прежде всего это более удобные, более гармоничные, более надежные пространства жизнедеятельности человека.
Бионика[1] – (от греч. bion — элемент жизни, буквально — живущий), наука, пограничная между биологией и техникой.
Судя по тенденциям, которые прослеживаются в последнее время, архитектура будущего будет тесно связана с природой и окружающей нас средой. Величайший гений в истории человечества, которого по праву называют «отцом бионики», первым попытался использовать опыт природы при построении рукотворных машин. Шедевры другого великого мастера, Антонио Гауди, дали толчок к развитию архитектуры в бионическом стиле. Гауди сумел предугадать то, что будет актуально сейчас и всегда: архитектура неотъемлемая часть природы. Бионика в архитектуре – это поиск формы по законам образования живых тканей, это имитация природных форм при помощи архитектуры.
Бионика. Видеоурок по биологии 11 класс
В современном технократическом обществе очень важен комфорт и уют собственного дома. Дом становится единственным местом, где человек может полноценно отдохнуть, расслабиться и отгородиться от суеты большого города. Бионическая архитектура предполагает создание домов являющихся естественным продолжением природы, не вступающих с ней в конфликт.
Если в мире бионическая архитектура развивалась достаточно активно, то в России она появилась совсем недавно, но уже успела найти своих приверженцев среди современных архитекторов. Петербургский архитектор Борис Левинзон сумел создать не просто дома, а настоящие произведения высокого искусства. Их форма подчинена законам природы, живой и неживой, они словно сливаются с пейзажем, плавно в него перетекая и продолжая его. Бионическая архитектура в своем дальнейшем развитии стремится к созданию экодомов – энергоэффективных и комфортных зданий, органично вписывающихся в природный ландшафт и существующих в гармонии с природой.
Одним из научных направлений, оформившихся относительно недавно, но успевшим прочно войти в повседневную жизнь, стала бионика.
Само понятие «бионика» появилось в начале двадцатого века. Что же оно значит? Из учебников по архитектуре можно узнать, что бионика (от греч. bion — элемент жизни, буквально — живущий) – это наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе анализа структуры и жизнедеятельности организмов.
Неофициальный титул «отца бионика» принадлежит Леонардо да Винчи. Величайший гений в истории человечества первым попытался использовать опыт природы при построении рукотворных машин. Впрочем, эти идеи да Винчи остались невостребованными вплоть до прошлого столетия, когда под воздействием развития кибернетики учёные обратили пристальное внимание на деятельность так называемых «живых систем».
ЧТО ТАКОЕ БИОНИКА? СОВРЕМЕННАЯ НАУКА. НАГЛЯДНЫЕ ПРИМЕРЫ
К настоящему моменту выделяют три направления в бионике: биологическое, рассматривающее процессы внутри биологических систем; теоретическое, занимающееся созданием математических моделей этих процессов; и техническое, отвечающее за использование созданных бионических моделей для воплощения в жизнь посредством создания инженерных сооружений или машин. Именно здесь, на стыке теоретического и технического направлений бионики, и находится архитектура.
Благодаря развитию научных методов, расширению базы знаний и появлению возможности детального математического моделирования архитекторы прошлого пришли к выводу, что большинство архитектурных принципов и законов, над которыми человечество опытным путём проб и ошибок билось тысячелетиями, находилось у нас под самым носом, в природе. Поэтому главной задачей бионики в архитектуре является поиск в природных биологических системах оптимальных решений возникающих архитектурных задач.
Кроме того, изучение живой природы помогает архитекторам в создании новых, отвечающим современным требованиям и задачам, строительных материалов. Так, например, у некоторых глубоководных моллюсков была позаимствована «технология» создания слоистых конструкций. Дело в том, что раковины этих созданий состоят из чередующихся жестких и мягких слоёв. Для строительства применение этого принципа означает, что в случае деформации верхнего жёсткого слоя следующий мягкий слой «погасит» разрушение и трещина останется на поверхности, не распространяясь вглубь конструкции.
История знает немало и таких примеров, когда бионический характер тех или иных сооружений был обнаружен только спустя длительное время после их возведения. Например, только во второй половине прошлого столетия обнаружили, что Эйфелева башня имеет конструкцию, сходную строению берцовой кости человека, и благодаря этому обладает достаточной прочностью.
А, скажем, современные высотные промышленные сооружения, трубы, выдерживают сильные порывы ветра потому, что принцип их возведения совпал с «внутренним устройством» стеблей злаковых растений, которые при ветре гнутся, но не ломаются и быстро восстанавливают вертикальное положение.
Испокон веков великие умы зодчества ведут поиски новых архитектурных стилей. Начиная от Вавилонской башни и заканчивая архитектурными шедеврами Нового Парижа, человечество искало, находило, воплощало. Опять искало, опять находило и опять воплощало. И так по кругу, до бесконечности.
Сегодня миру известно много архитектурных стилей: готика, ренессанс, барроко, модерн, классицизм, бионика и другие. Бесспорно, каждый из этих стилей по-своему интересен и достоин внимания.
Первые попытки использовать природные формы в строительстве предпринял еще Антонио Гауди, знаменитый испанский архитектор XIX в.
И это был прорыв! Парк Гуэля, или как говорили раньше «Природа, застывшая в камне», восхитительная архитектура частных вилл Каза Батло и Каза Мила – ничего подобного избалованная архитектурными изысками Европа, да и весь мир, еще не видели. Эти шедевры великого мастера дали толчок к развитию архитектуры в бионическом стиле. В 1921 году бионические идеи нашли отражение в скульптурно-органическом сооружении Гетеанум, созданном по проекту немецкого философа Рудольфа Штайнера.
Существует понимание органической архитектуры, как подражание живой природе. Биоморфные элементы осваивали многие архитекторы. Достаточно вспомнить дом Константина Мельникова в Москве, форма и расположение окон которого напоминают пчелиные соты, или творения итальянца Антонио Гауди.
Но жизнь не стоит на месте, и в середине XX века стал появляться серьезный интерес к бионике. Одним из ведущих архитекторов в области бионики был немецкий инженер Отто Фрай, собравший в 1961 году в Штутгарте единомышленников в группу под названием «Биология и строительство». Сам Фрай занимался легкими конструкциями.
Вместе с биологами и инженерами из Политехнического института он хотел разобраться, как происходит строительство тканей и оболочек живых организмов, а потом соединить эти знания с существующими технологиями. Рассматривая диатомеи[ Диатомеи — кремнистые водоросли, отдел водорослей. Одноклеточные одиночные или колониальные организмы.
Клетки их имеют твердый кремневый панцирь, состоящий из двух половинок ] и паутину, исследователи обнаружили очевидное сходство с собственными разработками. Однако увидели они и важное отличие: живые объекты необычайно сложны и их конструкции не всегда оптимальны, поэтому точное воспроизведение их на практике чаще всего невозможно — такие проекты будут очень дорогими и тяжелыми. Фрай прославился в 1960—1970-х годах созданием павильона ФРГ на Всемирной выставке в Монреале и Олимпийского стадиона в Мюнхене, где он использовал мембранные и эластичные конструкции, главное достоинство которых — легкость и прозрачность.
В 2006 году по проекту мексиканского архитектора Хавьера Сеносьяна был построен дом, напоминающий раковину моллюска наутилуса. Черты наутилуса повторяются не только во внешней форме дома, но также в его спиралеобразном внутреннем устройстве. А в 2007 году под его же руководством в Мехико был закончен дом «Змея»— здание в виде длинной трубы, плавно огибающей неровности ландшафта. Свои профессиональные взгляды Сеносьян изложил в книге «Биоархитектура». Он считает, что нужно строить небольшие соразмерные человеку дома в местах с красивой природой, используя при этом природные материалы местного происхождения.
Сегодня современное воплощение органической архитектуры можно наблюдать в Нидерландах – здание правления NMB Bank, Австралии – здание Сиднейской оперы. В Монреале – здание Всемирного выставочного комплекса, Японии – небоскреб SONY и музей плодов в Яманаши.
Именно привлечение в архитектуру знаний бионики сделало возможным начало реализации самого, пожалуй, грандиозного строительного проекта современности, шанхайского «Города-башни». По заявлениям архитекторов, примерно к 2023 году в Шанхае должна быть сооружена содержащая все объекты городской инфраструктуры «башня», население которой составит не менее 100 тысяч человек. «Город-башня» приобретёт форму кипариса высотой более 1200 метров с шириной основания 133 на 100 метров.
Тщательно продуманная конструкция аналогична строению ветвей и всей кроны кипариса. Стоять башня будет на свайном фундаменте, рассчитанном по принципу гармошки, точно так же, как развивается и корневая система дерева. Устойчивость верхних этажей к воздействию ветра будет обеспечена тем, что воздух должен будет проходить сквозь конструкцию башни, не встречая сопротивления. Власти Шанхая, перед которым уже сейчас остро стоит проблема перенаселения, заявляют, что если опыт «Города-башни» окажется успешным, подобных сооружений будет построено несколько.
Человечество всегда стремилось к созданию комфортабельного жилья. Для нас было важно, чтобы место, где мы живем, работаем, отдыхаем, соответствовало нашему внутреннему мироощущению. Но, к сожалению, в силу определенных обстоятельств советская стройка не могла дать нам желаемого.
Только недавно, а именно 10-15 лет назад наше общество смогло убедиться, что «хрущевки», «корабли» и «свечки» — это далеко не предел мечтаний. Сегодняшний день отчетливо показывает, насколько тогда наша страна отставала от мирового строительства. И только теперь появилась возможность с легкостью воплотить мечты об идеальном доме в жизнь.
Бионическая архитектура появилась в России совсем недавно. Хотя биоморфные элементы осваивали многие архитекторы. Достаточно вспомнить дом Константина Мельникова в Москве, форма и расположение окон которого напоминают пчелиные соты.
Одним из ведущих архитекторов современной России является петербургский архитектор Борис Левинзон, главный архитектор ООО «Бионика Строй». Он решил в своих творениях соединить человеческое жилье, созданное по «последнему слову прогресса», и гармонию природы. Его дома – это не то, что мы представляем себе при слове «дом». Это настоящие произведения высокого искусства.
Их форма подчинена законам природы, живой и неживой. Дом сливается с пейзажем, плавно в него перетекая, продолжая его. Он, как и все в природе, развивается: прорастает в землю бассейном и гаражом; стелется по земле садами с беседками, лавочками и оградами; покоряет воздух балкончиками и террасами. Поражает воображение построенный в 1999 году дом «с глазами» в Сестрорецке.
Действительно, окна похожи на зоркие глаза, осматривающие небо, землю, деревья, которые являются их продолжением. Другой проект – дом «Бионика» навевает мысли о морском побережье. Архитектурные детали, плавно переходящие друг в друга; обилие стекла; скругленные формы; сине-белая гамма цветов.
Внутренний интерьер дома создан по законам студии: в одном большом помещении находятся и кухня, и обеденная зона, и гостиная. Через стеклянную стену-окно, отделенную от общего интерьера зимним садом, в зал врывается поток дневного, солнечного света. Окна похожи на соты. Необычная архитектура стен, потолков, дверных проемов – все приближено к «бионическому» стилю, природной гармонии.
В 2003 году в Санкт-Петербурге по проектам архитектора Бориса Левинзона был построен «Дом Дельфин» и оформлен холл известной клиники «Меди-Эстетик».
Источник: mhkromanova.jimdofree.com
Архитекторы в бионике, бионика в архитектуре
Тема бионической архитектуры и бионики в дизайне занимает умы. Даже люди, далекие от архитектурных вопросов, всегда с интересом реагируют на эти темы, обсуждают их – большие необычные формы интересны, как для ребенка игрушки. А когда ты можешь представить себе, что в сказочном доме жили и живут вполне реальные люди, или, может быть, приходят туда как в будничный офис или библиотеку, или
При этом бионика, или органическая архитектура – понятие, объединившее не одного архитектора, причем объединившее очень условно. Если разбираться подробно, все эти мастера очень разные, и природа архитектурных форм, которые они создали и создают – тоже разная.
Википедия говорит нам, что Архитектурная бионика – также био-тек, — архитектурный стиль, основанный на использовании в архитектуре принципов бионики — прикладной науки о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы. То есть архитектурные сооружения строятся на принципах природного формообразования. Важно, что бионика базируется на стремлении создать максимально гармоничные для людей пространства и формы, не имеющие жестких углов и ограничений. При этом эстетическое впечатление тоже плотно сопряжено с восприятием архитектурных объектов как природных элементов.
Перечислить всех архитекторов, коснувшихся бионики в своем творчестве довольно сложно, тем более что у многих, даже архитекторов с мировой известностью, только одно-два здания однозначно можно отнести к бионической архитектуре, а прочие творения имеют только отдельные черты, либо вообще никак не связаны с этим направлением. При этом существует огромное количество бионической виртуальной архитектуры, являющееся формотворчеством, не подкрепленное никакими реальными разработками – только визуальные образы, по сути представляющие собой гигантские скульптуры, по смыслу условно привязанные к архитектуре.
Трехмерное моделирование сейчас развито и позволяет визуализировать любые формы, создавая очень красивые, но часто оторванные от реальности образы. Бионическая архитектура еще и очень дорога сама по себе и должна быть полностью оправдана в своем качестве, чтобы быть реализованной. Интересно рассмотреть творчество архитекторов, работы которых однозначно и последовательно связаны с бионикой, построены и успешно используются людьми по прямому назначению. Рассмотреть и сравнить – ведь все они очень разные при кажущейся общности и принадлежности к определенным стилистическим решениям.
ЛЕ КОРБЮЗЬЕ
Примечательно, что на некоторых из затронутых тематикой бионики архитекторов (Нимейер, Калатрава) очень большое влияние оказало творчество Ле Корбюзье, который был пионером архитектурного функционализма и модернизма, и проекты которого стилистически кажутся очень далекими от направления био-тек. Тем не менее, принципы, заложенные Ле Корбюзье – максимальное освобождение внутреннего пространства, обилие геометрических форм, использование свойств бетона в решениях эстетики – оказали влияние в дальнейшем и на откровенных певцов бионики, раскрыли возможности более свободно смотреть на архитектуру, ломая традиционное восприятие архитектуры.
Надо отметить, что в одном проекте Ле Корбюзье, не характерном для него, но очень запоминающемся мы можем увидеть черты бионики – это Капелла Нотр-Дам-дю-О в городе Роншам. Здесь можно увидеть природные плавные неправильные формы, реализованные в бетоне, цветном стекле. В дальнейшем Ле Корбюзье вернулся к геометрии.
НИМЕЙЕР
Оскар Нимейер – архитектор, который за свою 105-летнюю жизнь запроектировал более 600 зданий, в том числе новую столицу Бразилии, является одним из основателей современной латиноамериканской архитектуры, известным на весь мир.
Работы Оскара Нимейера не являются классическим образцом бионики в архитектуре. Но тем не менее этот архитектор, апологет монолитного железобетона, одним из первых начал перекладывать природные формы на архитектурные решения буквально.
Нимейер – скульптурный, очень пластичный, но при этом сдержанный и строгий. Его архитектура – это пластика монолитного железобетона, формы настолько проработаны, что к ним невозможно ничего ни прибавить, ни убавить.
Архитектура Нимейера ассоциируется с крупными массами, не имеющими возможности быть мелко детализированными, как будто рассыпятся, если к ним прикоснуться, как пласты земли, вырезанные плугом. Оскар Нимейер часто упоминал, что вдохновлялся природой Бразилии – крупными природными формами – изгибами гор, извилистыми руслами рек. Это брутальные бионические формы, хотя у многих людей они вызывают ассоциации с космическими образами, что способствовало образованию легенд о его связи с «внеземными цивилизациями», что очень забавляло архитектора, он поддерживал все выдумки на данную тематику. Дополнительно это было подкреплено очень высокой работоспособностью, плодовитостью и долгожительством архитектора.
ХАДИД
Архитектор, который в первую приходит в голову при упоминании бионической архитектуры – это безусловно Заха Хадид, ирако-британский архитектор арабского происхождения, занявшая устойчивое место в мировой истории архитектуры. Яркая личность, самобытный архитектор и дизайнер, имя которой сегодня слышал практически каждый, если не в связи с архитектурой, то в упоминаниях тематики промышленного дизайна и fashion индустрии.
Формы произведений Захи Хадид завораживают. Не считая ранние работы, эти формы текучие, очень четкие. Безусловно ее архитектура имеет бионическое начало, и архитектор всегда связывала здания со средой, в первую очередь учитывая природное окружение, если оно было четко выражено. Но математическая четкость и чистота изгибов вызывают также сильные ассоциации с объектами внеземного происхождения, такие своего рода футуристические формы, наполненные энергией.
Архитектура Хадид – что важно и характерно – это и параметрическая архитектура, многие здания Хадид просчитаны в программах именно с точки зрения математических алгоритмов. Благодаря этому сложнейшие формы доступны для физической реализации. При этом здания Хадид – очень скульптурные, большой процент формы отдан для создания визуального эффекта, а не для непосредственной эксплуатации, что делает эти здания очень дорогими. Тем не менее, это однозначно архитектура будущего – энергия, заложенная в проектах, запущена далеко вперед, эти здания «заряжены» далеко не на один год.
Формы зданий Хадид – похожи на некую биомеханику. Сложно воспринимать их как статичные природные организмы, они слишком элегантны и продуманы – есть ощущение именно материализованной точной мысли, а не подсмотренной природной формы, отраженной в архитектуре. Поскольку великих женщин-архитекторов немного, то автоматически возникает вопрос – насколько эта архитектура женская?
Считается, что плавные, распластанные формы больше ассоциируются с женским началом, а именно это и характерно для Хадид. Если мерить степенью угловатости и направленностью форм – то да, женское в этих зданиях есть. Но от архитектуры Хадид есть ощущение жесткой продуманности, контроля и строгой четкости, что не отсылает к традиционному женскому началу, подразумевающему мягкость, органичность и тепло.
КАЛАТРАВА
После Захи Хадид хочется поговорить про еще одного очень впечатляющего архитектора. Сантьяго Калатрава – конструктор-архитектор, он сделал остов здания – его эстетикой, вытащил наружу движение, спрятанное обычно внутри. Его постройки очень динамичны, во многих базой является зафиксированный момент движения – птицы, человека.
Архитектура Калатравы – элегантная и впечатляющая, футуристичная, ассоциируется с живыми существами, иногда антропоморфна. То, что Калатрава и скульптор, и инженер одновременно, позволяет ему воплощать в реальность многие непростые формы, созданные по сложным кривым. Спиральный небоскреб «Закрученный торс» в Швеции – это переложение античного «Дискобола», воплощенное через более футуристичную скульптурную трактовку самого Калатравы в здании. Это не единственная отсылка архитектора к телу человека – одно из зданий комплекса в Валенсии выполнено в непосредственной ассоциации с формой человеческого глаза.
В США Калатрава спроектировал крылатое здание Павильона Квадраччи музея Искусств Милуоки. Это не просто бионика, но и кинетическая архитектура: над сложным, пластичным зданием парят огромные крылья весом в 110 тонн, которые приводятся в движение в зависимости от погодных условий. Музей «взмахивает» крыльями несколько раз в день, создавая внутри комфортный микроклимат, затеняя или наоборот открывая свету внутреннее пространство.
ГАУДИ
Говоря о бионической архитектуре, чаще всего футуристичной, нельзя упустить еще одного Мастера, совсем другого, но однозначно представляющего бионическое направление. Архитектура Антонио Гауди – это органическая архитектура, он буквально подражал природе в своих творениях. Все его здания и декор отражают земные природные формы, здания как-будто произрастают из земли. Это касается и светских зданий Гауди, и Саграда Фамилия.
Декоративность и сложность линий архитектор черпает из природы. Криволинейные формы творений Гауди тоже очень сложные и точные, как и у Хадид, но от них нет “вкуса” высокотехнологичных неземных созданий. И здания, и малые архитектурные формы, спроектированные Гауди, создают очень теплую атмосферу, и при этом наполнены жизнью, но жизнью как-будто заснувшей. Здания пронизаны декором, они будто созданы из него целиком. В то же время в них и нет ярко выраженного движения, как у Калатравы или Захи Хадид – здания Калатравы как тело перед рывком, замершее и наполненное спрессованной энергией, в зданиях Хадид энергия перетекает и струится.
Сооружения Калатравы, большие и малые, выросли из земли и замерли в своем раскрытии. Они статичны в завершенности развития. В то же время Гауди не скрывает рукотворности своей архитектуры, он использует много элементов архитектуры различных периодов и из разных точек земного шара, перемешивая их с растительными формами. Он будто волшебник, который вырастил волшебные дома, посадив в сырую землю волшебное семечко.
Все топовые инхаус юристы, комплаенс и GR директора России и СНГ соберутся 26-29 мая на Executive Assembly Rebirth в Arthurs Spa Hotel by Mercure.
ТЕМЫ
- Как найти опору и где взять ресурсы лидеру
- Как управлять командами и задачами в чрезвычайной ситуации
- Как выстроить процессы в контролируемой лидером функции в турбулентное время
- Как понимать истинную мотивацию других и договариваться с ними
Нестандартный формат, оригинальный подход и интересные локации. Сочные эмоции, яркие впечатления и бесценные инсайты. Даже самые искушённые гости отмечают высокий уровень организации наших мероприятий. Здесь вас ждут реально крутые спикеры и действительно полезный багаж знаний, инструментов и навыков.
Коллеги, приглашаем всех юристов, комплаенс и GR профессионалов в наши новые каналы коммуникации.
Источник: www.theparagraph.ru
БИОНИКА КАК НЕОБХОДИМЫЙ НОВЫЙ ВЕКТОР РАЗВИТИЯ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»
БИОЛОГИЯ / РИТМ / БИОНИКА / КОНСТРУКЦИИ / ПЛАСТИКА / ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ / ПРОПОРЦИЯ / УСТРОЙСТВА / НЕЙРОБИОНИКА / АРХИТЕКТУРНО — СТРОИТЕЛЬНАЯ БИОНИКА / ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ / МЕТОДИКА АРХИТЕКТУРНО — БИОНИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ / ПРОБЛЕМЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ / ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЙ ГАРМОНИИ / СИММЕТРИЯ — АСИММЕТРИЯ / ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ФОРМЫ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ / BIOLOGY / RHYTHM / BIONICS / LIVING ORGANISMS / STRUCTURES / DEVICES / NEUROBIONICS / ARCHITECTURAL AND CONSTRUCTION BIONICS / BASIC THEORETICAL PROVISIONS / METHODS OF ARCHITECTURAL AND BIONIC MODELING / PROBLEMS OF FORMATION OF WILDLIFE / NATURAL MANIFESTATIONS OF HARMONY / PLASTIC / PROPORTION / SYMMETRY-ASYMMETRY / TECTONIC FORMS OF WILDLIFE
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Чижов Антон Александрович
В статье проведен анализ и обобщение принципов архитектурной бионики в применении к различным строительным, техническим сооружениям. Анализ проведен в ходе изучения научной литературы по теме « Бионика . Архитектурные сооружения». Цель данной работы — это изучение принципов архитектурной бионики , исследование возможности и эффективности их применения для решения инженерно-технических задач. Основной задачей работы было изучение направлений и принципов развития архитектурной бионики , оценка эффективности их применения для решения технических задач, нахождение соответствий биологических систем строительным и техническим сооружениям и средствам, анализ известных архитектурных сооружения с точки зрения архитектурной бионики .
Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Чижов Антон Александрович
Аналогии природных систем, природные и архитектурно-строительные принципы в отечественных и зарубежных исследованиях
BIONICS AS THE NEW REQUIRED VECTOR OF DEVELOPMENT
The article analyzes and summarizes the principles of architectural bionics applied to various construction and technical structures . The analysis was carried out in the course of studying the scientific literature on the topic “ Bionics . Architectural structures ». The purpose of this work is to study the principles of architectural bionics , to study the possibility and effectiveness of their application for solving engineering and technical problems. The main task of the work was to study the directions and principles of development of architectural bionics , to assess the effectiveness of their application for solving technical problems, to find the correspondence of biological systems to construction and technical structures and facilities, to analyze known architectural structures from the point of view of architectural bionics .
Текст научной работы на тему «БИОНИКА КАК НЕОБХОДИМЫЙ НОВЫЙ ВЕКТОР РАЗВИТИЯ»
DOI 10.21661/r-552948 А.А. Чижов
Научный руководитель: М.А. Чижова
Бионика как необходимый новый вектор развития
В статье проведен анализ и обобщение принципов архитектурной бионики в применении к различным строительным, техническим сооружениям. Анализ проведен в ходе изучения научной литературы по теме «Бионика. Архитектурные сооружения». Цель данной работы — это изучение принципов архитектурной бионики, исследование возможности и эффективности их применения для решения инженерно-технических задач. Основной задачей работы было изучение направлений и принципов развития архитектурной биони-ки, оценка эффективности их применения для решения технических задач, нахождение соответствий биологических систем строительным и техническим сооружениям и средствам, анализ известных архитектурных сооружения с точки зрения архитектурной бионики.
Ключевые слова: биология, бионика, живые организмы, конструкции, устройства, нейробионика, архитектурно-строительная бионика, основные теоретические положения, методика архитектурно-бионического моделирования, проблемы формообразования живой природы, природные проявлений гармонии, пластика, пропорция, ритм, симметрия-асимметрия, тектонические формы живой природы.
A.A. Chizhov Scientific adviser: M.A. Chizhova
Bionics as the New Required Vector of Development
The article analyzes and summarizes the principles of architectural bionics applied to various construction and technical structures. The analysis was carried out in the course of studying the scientific literature on the topic «Bionics. Architectural structures». The purpose of this work is to study the principles of architectural bionics, to study the possibility and effectiveness of their application for solving engineering and technical problems. The main task of the work was to study the directions and principles of development of architectural bionics, to assess the effectiveness of their application for solving technical problems, to find the correspondence of biological systems to construction and technical structures and facilities, to analyze known architectural structures from the point of view of architectural bionics.
Keywords: biology, bionics, living organisms, structures, devices, neurobionics, architectural and construction bionics, basic theoretical provisions, methods of architectural and bionic modeling, problems of formation of wildlife, natural manifestations of harmony, plastic, proportion, rhythm, symmetry-asymmetry, tectonic forms of wildlife.
Биология — популярное знание, с которым нас знакомят ещё в школе. Почему-то многие считают, что бионика — один из подразделов биологии. На самом деле это утверждение не совсем точное. Действительно, в узком смысле слова бионика — это наука, изучающая живые организмы. Но чаще всего мы привыкли ассоциировать с этим учением нечто другое. Бионика (от греч.
Ыоп — элемент жизни, практически — живущий), наука, пограничная меж биологией и техникой, решающая инженерные задачки на базе анализа структуры и жизнедеятельности организмов.
Бионика плотно сплетена с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками — электроникой, навигацией, связью, морским делом и др. Природа и люди строят по одним и тем же законам, соблюдая принцип экономии материала и подбирая для создаваемых систем оптимальные конструктивные решения (перераспределение нагрузки, устойчивость, экономию материала, энергии).
Развитие архитектурной бионики во многом предопределено временем. Анализ литературы, изучение уже созданных архитектурных объектов, доказывает, что это
одно из самых актуальных на сегодняшний день направлений. А связано это с общей идеей возврата к природе, прослеживающейся сегодня во многих сферах человеческой деятельности.
Технократическое развитие последних десятилетий почти полностью подчинило себе образ жизни человека. Фактически, мы стали жителями искусственной «природы», созданной из стекла, бетона и пластика, экологи-че-ская совместимость которой с жизнью живого организма неуклонно стремится к нулю. Одним из способов восстановления равновесия, возврата к при-роде и может стать архитектурная бионика.
Ученые надеялись достичь желаемого решения посредством проведения строгих математических расчетов и выкладок, и создания соответствующих механических конструкций. Ведь тогда механика, опиравшаяся на математи-ку, занимала ведущее место в ряду всех зарождавшихся отраслей механиче-ского естествознания; поэтому-то и могло тогда казаться, что все загадки природы будут разгаданы именно с помощью механики и на её основе.
В соответствии с этим человек стремился к созданию механических моделей, которые могли бы имитировать интересовавшие его предметы и явле-ния природы.
Когда прогресс науки привел к открытию фундаментальных законов не только механики, но и физики, химии, биологии и других отраслей естествознания, оказалось следующее: опираясь на эти законы, кладя их в основу соответствующих технических устройств, можно начать осуществлять одну за другой давнишние мечты человека.
Но какими отличными от живых существ оказались конструкции, устройства, инструменты и приборы, созданные человеком!
Достаточно сопоставить орган зрения — глаз — любого животного с не-которыми оптическими приборами и инструментами, сконструированными человеком, чтобы убедиться в том, насколько совершеннее естественный ор-ган по сравнению с искусственным устройством.
В наши дни человек вернулся отчасти к своей первоначальной идее — по возможности полнее и точнее копировать в технике то, что достигнуто в живой природе, воспроизвести это в форме конкретных технических решений. Так зародилась новая наука — бионика.
Как и многие другие, важные направления современного научно-технического прогресса (например, кибернетика), бионика выросла из непосредственных запросов производственной практики. Возникла она на стыке между биологией и техникой.
Здесь стыкуются такие далеко относящиеся друг от друга отрасли человеческого знания и практической деятельности, как БИОлогия и техНИКА.
Название «бионика» происходит от древнегреческого корня «Ыоп» — элемент жизни, ячейка жизни или, более точно, элементы биологической системы. Суть бионики — синтезировать накопленные в различных науках знания.
Итак, бионика — прикладная наука, изучающая законы формирования и структурообразования живой при-
роды, чтобы объединить познания биологии и техники для решения инженерно — технических задач.
Сегодня бионика делится на два вида нейробионика и архитектурно — строительная бионика.
Нейробионика — наука об организации технических систем из нейроподобных элементов. Основными направлениями нейробионики являются изучение нервной системы человека и животных, и моделирование нервных клеток — нейронов и нейронных сетей, что дает возможность совершенствовать и развивать электронную и вычислительную технику. Нейробионика изучает работу мозга, исследует механизмы памяти. Интенсивно изучаются органы чувств животных, внутренние механизмы реакции на окружающую среду и у животных, и у растений.
Другое направление бионики — архитектурно — строительная бионика, более подробное описание которой будет дано ниже.
Изучая информацию о бионике из различных источников, можно сделать вывод, что единого мнения о содержании этой науки до сих пор нет.
Многие специалисты считают бионику новой ветвью кибернетики, другие относят ее к биологическим наукам, но, судя по всему, наиболее правы те, кто выделяет бионику в самостоятельную науку. Но ясно одно, что бионика — едва ли не самая популярная из молодых наук, возникших в ХХ веке и развивающаяся в XXI веке. У бионики есть символ: скрещенные скальпель, паяльник и знак интеграла.
Этот союз биолога, техника и математика позволяет надеяться, что наука бионика проникает туда, куда не проникал еще никто, и увидеть то, что не видел еще никто. Возможно, развитие бионики уже в скором вре-мени сделает многое непривычным в мире техники. И это еще больше притягивает в этой науке.
Рассматривая возможности воплощения сложнейших инженерных идей, человек не мог не обратить свое внимание на результат деятельности гениальнейшего архитектора Вселенной — природу. За миллионы лет она создала такие совершенные формы и структуры, которые идеально организованы, гармонично взаимодействуют между собой и находятся в равновесии с окружающей средой. Возможность использования опыта живой природы в строительстве современных архитектурных сооружений и стала предметом изучения этого архитектурного направления.
Яркий пример архитектурно-строительной бионики — полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. В чём же секрет? Оказывается, их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб — одним из последних достижений инженерной мысли.
Конструкции внутри полые. Склеренхимные тяжи стебля растения играют роль продольной арматуры. Междоузлия (узлы?) стеблей — кольца жесткости. Вдоль стенок стебля находятся овальные вертикальные пустоты. Стенки трубы имеют такое же конструктивное
решение. Роль спиральной арматуры, размещенной у внешней стороны трубы в стебле злаковых растений, выполняет тонкая кожица.
Такое изобретение XX века, как застежки «молния» и «липучки», было сделано на основе строения пера птицы.
В области разработок эффективных и безотходных строительных технологий перспективным направлением является создание слоистых конструкций. Идея заимствована у глубоководных моллюсков. Их прочные ракушки, например у широко распространенного «морского уха», состоят из чередующихся жестких и мягких пластинок. Когда жесткая пластинка трескается, то деформация поглощается мягким слоем и трещина не идет дальше. Такая технология может быть использована и для покрытия автомобилей.
Архитектурно — строительная бионика — наука, которая изучает законы формирования и структурообразо-вания живых тканей, занимается анализом конструктивных систем живых организмов по принципу экономии материала, энергии и обеспечения надежности.
В результате многолетних теоретических и экспериментально — проектных работ сложились основные направления развития архитектурной бионики как науки:
— основные теоретические положения;
— методика архитектурно — бионического моделирования;
— использование форм живой природы в архитектурной практике;
— проблемы формообразования живой природы;
— вопросы обеспечения жизнедеятельности живых систем;
— проблема использования в архитектуре природных проявлений гармонии — пластики, пропорций, ритмов, симметрии — асимметрии;
— исследование тектонических форм живой природы, принципов их трансформации и способности природных конструкций накапливать упругую энергию;
— вопросы гармоничного формирования архитектурно-природной среды (экологический аспект архитектурной бионики).
Каждое из направлений архитектурной бионики имеет относительно самостоятельное значение, однако все они нацелены на решение единой задачи совершенствования архитектурных форм, их гармонизацию.
Бионика включает в себя и создание новых для строительства материалов, структуру которых подсказывают законы природы. На сегодняшний день существует уже множество примеров бионики, каждый из которых отличается удивительной прочностью своей структуры. Таким образом, можно получить новые дополнительные возможности для возведения сооружений различных масштабов.
Архитектурная бионика сегодня, в начале XXI века, приобретает особое значение, так как рассматривает в совокупности систему «живая природа (среда) — архитектура (техника) — человек», благодаря чему социальная и техническая сферы получают возможность развиваться в гармоническом единстве с окружающей природой.
Развитие архитектурной бионики во многом предопределено временем. Можно сказать, что это одно из самых актуальных на сегодняшний день направлений. А связано это с общей идеей возврата к природе, прослеживающейся сегодня во многих сферах человеческой деятельности.
В ходе исследования было установлено: оказывается, принципы живой природы в строительстве и технике ранее уже применялись, хотя и, в большинстве случаев, неосознанно.
Например, не так давно, во второй половине XX века, инженеры совер-шенно неожиданно открыли, что прочность Эйфелевой башни связана с тем, что ее конструкция в точности повторяет строение большой берцовой кости человека (совпадают даже углы между несущими поверхностями), хотя при создании башни инженер не пользовался живыми моделями.
Большая берцовая кость — самая прочная кость нашего скелета, на нее ложится наибольшая тяжесть при поддержании тела в вертикальном положении. Эта кость способна выдержать нагрузку до 1500 кг (хотя ее масса только около 0,5 кг), т.е. примерно в 25 раз больше ее обычной нагрузки. Таков запас технической прочности природной конструкции.
Подобно конструкции листа дерева выполнено покрытие Олимпийского сооружения — велотрека в Крылатском (г. Москва).
В последние годы бионика подтверждает, что большинство человеческих изобретений уже «запатентовано» природой. Такое изобретение 20-го века, как застежки «молния» и «липучки», было сделано на основе строения пера птицы. Бородки пера различных порядков, оснащенные крючками, обеспечивают надежное сцепление.
Известные испанские архитекторы М. Р. Сервера и Х. Плоз, активные приверженцы бионики, с 1985 г. начали исследования «динамических структур», а в 1991 г. организовали «Общество поддержки инноваций в архитектуре». Группа под их руководством, в состав которой вошли архитекторы, инженеры, дизайнеры, биологи и психологи, разработала проект «Верти-кальный бионический город-башня». В начале работы мы упоминали о том, что в Шанхае должен появиться город-башня, в основу проекта положен «принцип конструкции дерева».
Башня-город будет иметь форму кипариса высотой 1228 м с обхватом у основания 133 на 100 м, а в самой широкой точке 166 на 133 м. В башне будет 300 этажей, и расположены они будут в 12 вертикальных кварталах по 80 этажей. Между кварталами — перекрытия-стяжки, которые играют роль несущей конструкции для каждого уровня-квартала. Внутри кварталов — разновысокие дома с вертикальными садами.
Эта тщательно продуманная конструкция аналогична строению ветвей и всей кроны кипариса. Стоять башня будет на свайном фундаменте по прин-ципу гармошки, который не заглубляется, а развивается во все стороны по мере набора высоты — аналогично тому, как развивается корневая система дерева. Ветровые колебания верхних этажей сведены к минимуму: воздух легко
проходит сквозь конструкцию башни. Для облицовки башни будет использован специальный пластичный материал, имитирующий пористую поверхность кожи. Если строительство пройдет успешно, планируется построить ещё несколько таких зданий-городов.
В архитектурно-строительной бионике большое внимание уделяется но-вым строительным технологиям. Например, в области разработок эффективных и безотходных строительных технологий перспективным направлением является создание слоистых конструкций.
Принципы построения природных конструкции из тонких натянутых нитей, а также конструкции из нитей с натянутыми между ними мембранами, легли в основу вантовых конструкции.
Прототипами для них послужили также такие природные модели:
— перепончатые лапы водоплавающих птиц, плавники рыб, паутина паука, крылья летучих мышей и др.
Принцип тургора живых моделей привел к появлению в архитектуре новой области строительной техники — созданию пневматически напряжен-ных конструкции.
Пневматическое напряжение, создаваемое избыточным давлением газа или жидкости, обеспечивает гибкой герметичной оболочке несущую способность и устойчивость при любых видах нагрузок.
Важнейшим преимуществами надувных систем являются: экономичность, малый вес, транспортабельность, компактность, быстрота монтажа.
Поэтому принцип тургора широко применяется при сооружении: выставочных залов, ярмарочных павильонов, спортивных залов.
В архитектуре применяется принцип построения природных пространственно-решетчатых систем: радиолярии, диатомовых водорослей, некоторых грибов, раковин, даже микроструктура головки бедренной кости.
В этих моделях ярко проявляется принцип распределения материала с расчетом на самые случайные и разнонаправленные действия нагрузок.
Например, структура головки тазобедренной кости построена так, что никогда не работает на излом, а только на сжатие и растяжение. Это используется в конструировании опорных рам, ферм, подъемных кранов.
Тонкие крылышки стрекозы коромысла делают до 100 взмахов в секунду, шмеля — более 200, комнатной мухи — до 300, а комара дергуна — до 1000 взмахов. Они обладают достаточной прочностью благодаря разветвляющейся в них сетке жилок.
Нередко природа унифицирует конструкции, т.е. строит их из элементов одной и той же формы: лепестки цветов, семена злаков, головка чеснока, ягоды малины, чешуйки рыб, змей, шишек, панцири и т. д.
Наиболее экономичной является конструкция, составленная из правильных плотно сомкнутых шестиугольников.
Конструкция пчелиных сот легла в основу изготовления «сотовых панелей» для строительства жилых здании. В дальнейшем, с целью экономии материала, конструкторы стали собирать панели из одного элемента треугольника с продленными сторонами. При
сборке получается сотовая конструкция, но без двойных стенок.
Кроме зданий, в конструкции которых используются принципы и структуры живой природы, к бионическом сооружениям относят и те, которые копируют не биологические структуры, а формы.
А первым, кто начал воспроизводить формы природы в архитектуре, считается испанский архитектор Ан-тонио Гауди. И это был прорыв!
Пожалуй, самые яркие его творения в бионическом стиле — Дом Висенса и Дом Мила в Барселоне (18831888), Эль Каприччо в городке Комильяс (1883-1885). Позднее, в 1900 — 1914 гг., Антонио Гауди построил в Барселоне уникальный архитектурный комплекс — парк Гуэль, многие строения которого не только имитируют разнообразные природные формы — от морских змеев до птичьих гнезд и стволов деревьев, но и буквально врастают в природный ландшафт — холмы и террасы. До сих пор парк именуют не иначе как «природа, застывшая в камне».
В начале 1920-х годов при строительстве своего антропософского цен-тра — Гетеанума природные формы использовал Рудольф Штайнер. Затем появился небоскреб в форме огурца в Лондоне. Национальный оперный театр в Пекине (имитирует каплю воды). Оперный театр в Сиднее (подражает раскрывшимся лепесткам лотоса на воде). Плавательный комплекс в Пекине (конструкция фасада состоит из «пузырьков воды», повторяет кристаллическую решетку, она позволяет аккумулировать солнечную энергию, используемую на нужды здания).
С недавнего времени бионическую архитектуру можно увидеть и в России. В 2003 году в Санкт-Петербурге по проектам архитектора Бориса Левинзона были построен «Дом Дельфин» и оформлен холл известной клиники «Меди-Эстетик».
Стоит также отметить, что архитектура не только должна заимствовать у природы что-то, но и не вредить ей. Поэтому, в архитектуре будущего непременно будет учтена экологическая составляющая. Уже сейчас мы стараемся активно использовать энергосберегающие ресурсы. В связи с уменьшением запасов природных ресурсов, в архитектуре также происходит переоценка ценностей.
Архитекторы стараются создать новые решения, при которых не потребуется использование угля, не-фтепереработанных продуктов, газа и т. д. Так, например, всё больше и больше начинают использоваться солнечные батареи, которые могут снабжать дома и теплом, и электричеством. Для улучшения экологической обстановки всё больше используется в архитектуре природные элементы, такие, как деревья и трава, мох и иные. Взять, к примеру, проект дома — сада в Сингапуре.
Нехватка природных ресурсов толкает архитекторов на создание новых концепций, новых вариантов, которые бы дали возможность обходиться без них.
Но не стоит забывать так же и о земле. Земля — это тоже ресурс, которого также может не хватить. Население планеты растёт с каждым годом, казалось бы, где только человек не приспособился выживать, а, впослед-
ствии, и жить. Люди живут во всех уголках суши нашей планеты, так что же будет, когда суши нам станет не хватать? И тут учёные пошли уже далеко. Среди проектов архитектуры будущего можно увидеть и подводные города, и постройки на скалах, и даже города в космосе -фантазия здесь не знает границ.
Так или иначе, все направления архитектурной бионики заслуживают внимания. Еще более интересным и целесообразным кажется синтез этих направлений. Многие архитекторы в настоящее время активно работают над проектами, которые объединяют все бионические принципы — и воспроизведение структур и систем живой природы, и подражание ее формам, и экологичность.
Сейчас, например, ученые занимаются глубоким изучением механизма фотосинтеза. С их точки зрения, этот процесс, наряду со многими другими функциями зеленого листа, может быть использован для создания так называеых «дышащих» стен, кровли-мембраны или нового поколения экологически чистых строительных материалов. Становятся всё более популярными экодо-ма из экологически чистой соломы. Солома представляет собой необычайно доступный и дешевый материал.
Для того чтобы вырастить достаточное количество соломы для постройки одного дома площадью 70 м2, необходимо от 2 до 4 гектаров земли. При этом используется то, что обычно рассматривается в качестве отходов. Ведь основная масса соломы, остающейся после уборки урожая, сжигается. Соломенные блоки являются прекрасным теплоизолятором. Многие их тех, кто живет в соломенных домах, отмечают, что их расходы на отопление всегда в два раза меньше чем у соседей, которые живут в обычных домах.
Уже сейчас в городах мира появляется все больше «биморфных» зданий, поражающих своей красотой и гармоничностью, все чаще в конструкциях жилых домов и общественных зданий используются солнечные батареи и другие альтернативные источники энергии. Возможно, когда-нибудь наши дома будут похожи на птиц, деревья или цветы, сливающиеся с окружающими пейзажами, а технические решения позволят нам дышать чистым воздухом и жить в естественной природной среде, не причиняя ей вреда.
После проведенного анализа и изучения научной литературы по изучаемой теме весь найденный материал обобщен в кратком виде.
Самые яркие представители Бионики в архитектуре
Название и местонахождение
Capital Gate, Абу-Даби, Объединенные Арабские Эмираты.
Здание было построено в 2011 году по проекту архитектурной мастерской RMJM London. На строительство ушло 4 года.
Capital Gate — уникальное 35-этажное 160-метровое здание в Абу-Даби, входящее в состав комплекса Национального выставочного центра. Здание было построено в 2011 году по проекту архитектурной мастерской RMJM London. На строительство ушло 4 года. При проектировании, разработке и строительстве Capital Gate были использованы самые современные технологии, например, все окна здания не пропускают тепло от солнечного света, а угол наклона одной стороны здания от вертикали составляет 18 градусов (для сравнения угол наклона Пизанской башни около 4 градусов). Ta^ архитектура здания достигается с помощью использования современного метода диагональной сетки, а также отклонением от вертикали каждого этажа здания от 30 до 140 см.
Небоскрёб Мэри-Экс, Лондон, Англия.
Здание было построено ещё в 2003 году по проекту великого архитектора Нормана Фостера.
Небоскрёб Мэри-Экс (30 St Mary Axe) является популярной достопримечательностью города Лондон. Это 41-этажное криволинейное здание с поразительной архитектурой. Здание также известно как «огурчик» из-за его отличительной криволинейной формы. Это также первый эко-небоксреб в Лондоне.
Дворец искусств Королевы Софии Валенсия, Испания.
Это современный архитектурное чудо было разработано популярным испанским архитектором Сантьяго Калатрава. Строительство началось в 1995 году и продолжалось долгих 10 лет.Сегодня это здание является достопримечательностью Валенсии и одним из самых красивых оперных театров в мире.
Здание было разработано архитекторами Ремом Колхасом и Оле Шереном. Оно было построено в 2012 г., а его строительство началось в 2004 г. В 2013 году Совет по высотным зданиям и городской среде присвоил этому небоскребу звание «лучшие высотное здание в мире».
Его застекленная конструкция обеспечивает естественное освещение всем помещениям здания. Также по проекту в здании предусмотрена система естественной вентиляции. «Огурец» имеет вытянутую и изогнутую форму. Фасады состоят из 744 стеклянных панелей различной прозрачности. Здание потребляет значительно меньше энергии для своего обеспечение, чем другие небоскребы сопоставимого размера.
Это здание высотой 75 метров является самым высоким оперным театром в мире! Дворец искусств имеет 17 этажей, 3 из которых находятся под землей. Парящая часть крыши является одной из наиболее впечатляющих частей этого футуристического здания. Это «перо» имеет длину 230 метров, оно построено из легированной стали.
Этот 44-этажный небоскреб высотой 234 метра является штаб-квартирой центрального телевидения Китая. Здание известно своей необычной формой и, несомненно, оно является одним из величайших архитектурных чудес. Это уникальное здание образовано двумя башнями, которые сливаются в единую композицию за счёт перпендикулярной верхней и нижней частей. Внешним видом здание образует замкнутую петлю.
Музей Гуггенхайма в Бильбао, Бильбао, Испания.
Музей был официально открыт в октябре 1997 года. Проект здания был разработан известным американским и канадским архитектором Фрэнком Гери.
Музей Гуггенхайма в городе Биль-бао — новаторское современное архитектурное чудо. Музей имеет ряд соединенных между собой зданий и известен своими кривыми титановыми и стеклянными конструкциями. Кривые стены музея Гуггенхайма изготавливались с применением титана. Это один из самых впечатляющих музеев в мире.
Эти кривые линии дают потрясающий эффект при попадании солнечного света на их поверхность. Из 24 тысяч квадратных метров музея 11тыс. кв.метров отведены под выставочные площади. Выставочное пространство содержит в общей сложности 19 галерей. В музее часто проводятся инсталляции и тематические выставки.
Пекинский национальный стадион, Пекин, Китай.
Национальный центр исполнительских искусств, Пекин, Китай.
Этот стадион был построен в 2008 году и был основным стадионом для проведения Олимпийских игр.
Здание Национального Большого театра было разработано французским архитектором Полом Эндрю. Строительство этого арт-центра было начато в 2001 и завершено в 2007 году.
Пекинский национальный стадион является одним из крупнейших и самых впечатляющих стальных конструкций в мире. Широко известно его прозвище — «птичье гнездо», которое он получил из-за своего внешнего вида Конструкция стадиона является самой крупной стальной конструкцией в мире. Для строительства этого объекта было использовано около 28 километров стали.
В основе конструкции лежит бетонное основание, на котором стоят 24 ферменных колонн. И именно вокруг них переплетены стальные балки, образующие весьма интересный сюжет. Между балками натянут прозрачный материал, что позволило обеспечить трибуны естественным светом, а также придать лёгкость конструкциям. Пекинский национальный стадион имеет общую площадь 254600 квадратных метров и вместимость 91000 человек. Для контроля состояния окружающей среды на стадионе есть съемная крыша
Национальный центр исполнительских искусств также известен как Большой Национальный оперный театр. Он является великолепным художественным центром, расположенным в Пекине.
Это удивительная эллипсоидная структура создана из титана и стекла. В народе здание прозвали «гигантским яйцом». Сооужение включает в себя оперный театр, концертный зал и театр общей площадью 118 900 квадратных метров. При строительстве было использовано около 18000 титановых пластин и 1000 листов ультра-прозрачного стекла.
Всё это позволило зданию приобрести очень футуристический вид. Уникальный вид зданию также придаёт искусственное озеро, опоясывающее его.
Сиднейский оперный театр, Сидней, Австралия.
Строительство оперного театра в Сиднее было начато в 1957 году и заняло 16 долгих лет. Проект здания был разработан датским архитектором Йорном Утзоном.
Сиднейский оперный театр является одним из самых бесспорных архитектурных чудес в мире. Это самое узнаваемое здание во всей Австралии. Сиднейская Опера очень популярна и во всём мире, она имеет свой уникальный дизайн, не похожий ни на одно другое здание в мире. Рассматривая Сиднейскую Оперу, как большую архитектурную форму, в 2007 году ЮНЕСКО приянала это
Бурдж Халифа (Башня Халифа) Дубай,
Объединенные Арабские Эмираты.
Башня Халифа была построена в период с 2004 по 2010 годы. Автором проекта является популярное американское архитектурное бюро Skidmore, Owings and Merrill. Основным автором проекта был архитектор Эдриан Смит.
здание объектом Всемирного наследия. Отличительной чертой здания является крыша, которая сформирована из Центр научного сотрудничества бетонных частей сферы, похожих на паруса или яичную скорлупу. Крыша Оперного театра сделана из примерно 2100 сборных железобетонных секций. Архитектор Йорн Утсон использовал особый вид керамической плитки для проектирования крыши, чтобы сделать структуру более привлекательной. Интерьеры здания оперного театра также весьма оригинальны и привлекательны.
Бурдж-Халифа (Башня Халифа) является самым заметным архитектурным объектом Дубая. Высотой в 828 метров это здание является самым высоким в мире. Бурдж-Халифа имеет более чем 200 этажей из которых 160 жилые. Бурдж-Халифа олицетворяет собой богатство и величие Дубая и всех Арабских Эмиратов, а также чудо технологий и инженерной мысли.
Здание отлично подготовлено к экстремальным погодным условиям города Дубая. Напомним, что температуры там нередко поднимаются выше +50 градусов по Цельсию. Ещё до начала строительства специально для этого небоскреба придумали особую марку бетона, причём заливали этот бетон охлажденным и исключительно в темное время суток.
Стёкла небоскреба не пропускают тепло солнечного света, позволяя экономить на кондиционировании комплекса. Воздух внутри не только охладжается, он ещё и ароматизируется особым ароматом, изготовленным специально для Бурдж-Халифа.
На основании изученных материалов можно сделать вывод:
Интересны в природе геометрические формы объектов. Сама природа выбирает наилучший вариант в ходе эволюции. Архитектурная бионика интенсивно внедряется в конструкциях современных сооружений, создавая уникальные здания, как по форме, так и по структуре с применением современных материалов, например, полимерных композиционных.
Архитектурная бионика дает возможность осознать, что в мире должна быть гармония между строительными объектами и окружающей средой, как и человек, с его возможностью жить с комфортом и безопасно. Стоит отметить, что в архитектурной бионике не используется просто копирование природного объекта. Здания лишь напоминают об объ-
екте, а само архитектурное сооружение подчиняется бионическим принципам.
Необходимо уделять больше внимания изучению самих растительных и биологических объектов. И далее устанавливать принципы, на которых можно совершенствовать строительные конструкции с учетом закономерностей строения изученных объектов природы. Поиск оптимальных вариантов создания комплексов с природными структурами в строительстве сооружений с точки зрения архитектурной бионики актуален, особенно в наше время.
Каждое живое существо — это совершенная система, которая является результатом эволюции многих миллионов лет. Изучая данную систему, раскрывая секреты устройства живых организмов, можно получить новые возможности в строительстве сооружений. С помощью бионики
человечество пытается привнести достижения природы в собственные технические и общественные технологии.
Бионические формы проникли в нашу повседневную жизнь и ещё долгое время будут играть в ней значительную роль. Изучение природы человечеством ещё
бесценные знания о рациональном строении и формообразовании, что, безусловно, доказывает актуальность и перспективность изучения науки бионики во всех её аспектах.
Одним словом, природа содержит в себе миллионы
далеко не закончено, но мы уже получили у природы идеи и моделей для созидания.. Литература
1. Крайзмер Л.П. Бионика, 2 изд. / Л.П. Крайзмер, В.П. Сочивко. — М., 1968.
2. Лебедев Ю.С. Архитектурная бионика / Ю.С. Лебедев, В.И. Рабинович [и др.]. — М.: Стройиздат, 1990.
3. Мартека В., Бионика / В. Мартека. — М., 1967.
4. Игнатьев М.Б. «Артоника». Статья в словаре-справочнике «Системный анализ и принятие решений» / М.Б. Игнатьев. — М.: Высшая школа, 2004.
5. Вопросы бионики. Сборник статей / Под. ред. М.Г. Гаазе-Рапопорт. — М., 1967.
6. Белькова Е.В. Межпредметный элективный курс «Изобретатель — природа» / Е.В. Белькова // Современный урок. — 2009. — №8.
7. Кушнер М. Будущее архитектуры. 100 самых необычных зданий / М. Кушнер. — М.: АСТ, 2016. — 176 с.
8. Трубе Г. Путеводитель по архитектурным формам / Г. Трубе. — М.: Архитектура. — 2014. — 216 с.
9. Villesenor D. Architecture and nature / D. Villesenor. — New York: Rizzoli, 2015. — 334 p.
10. Демина Е.Н. Исследовательская работа на тему «Бионика в архитектуре: природа — строитель, человек — подражатель?» / Е.Н. Демина [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://denegnik.com/reklama-v-internete-kak-zarabotat/ (дата обращения: 18.12.2020).
1. Kraizmer, L. P., Rabinovich, V I. (1990). Arkhitekturnaia bionika. M.: Stroiizdat.
3. Marteka, V. (1967). Bionika. M.
4. Ignat’ev, M. B. (2004). «Artonika». Stat’ia v slovare-spravochnike «Sistemnyi analiz i priniatie reshenii». Vysshaia shkola.
5. Gaaze-Rapoport, M. G. (1967). Voprosy bioniki. Sbornik statei. M.
6. Bel’kova, E. V. (2009). Mezhpredmetnyi elektivnyi kurs «Izobretatel’ — priroda». Sovremennyi urok, 8.
7. Kushner, M. (2016). Budushchee arkhitektury. 100 samykh neobychnykh zdanii. M.: AST.
Источник: cyberleninka.ru