То, что наши города просто обязаны становиться более чистыми, более зелеными и более безопасными, очевидно для каждого человека в каждой стране мира. Биотехнологии позволяют уже сейчас начать менять ситуацию, попутно учитывая сложности с бюджетом, бюрократией и логистикой.
Биотехнологии в строительстве — это очень важные и весьма актуальные разработки, которые мы оставим следующему поколению. Мы решили обратить внимание на передовые проекты двух биоинженерных гигантов, которые смотрят в сторону городского планирования и архитектуры — ecoLogicStudio и Terreform ONE.
EcoLogic studio: фотокатализ для очищения воздуха в городах и супер-деревья из водорослей
ecoLogicStudio — архитектурно-градостроительная практика, специализирующаяся на экологическом проектировании, городской самодостаточности и строительстве городов, интегрированных в природный микроклимат.
Проект EcoLogicStudio: 3D-печатные живые скульптуры, восприимчивые к человеческой и нечеловеческой жизни. Обе скульптуры разработаны в «сотрудничестве» с живыми организмами — колониями фотосинтетических цианобактерий, H. O. R. T. U. S. XL Astaxanthin.g.
Биотехнологии: генные, хромосомные, клеточные
Проект эко-напыления из графена и титана для зданий на загрязненных улицах
Напыление из графена на бетон/асфальт позволяют включить процесс фотокатализа и разлагать на 70% больше азота. Источник: clinicalomics.com
Исследователи из ecoLogicStudio разработали раствор графена (модификации углерода), который при нанесении на бетон или снаружи здания может разлагать до 70% больше оксида азота (NOx), чем любой другой используемый сейчас материал или покрытие. Чтобы уменьшить количество загрязнения воздуха, которое высвобождается в атмосферу, исследователи разрабатывают технологии, например, электромобили. Но есть и другое направление — поиск способов устранения загрязнения, которое уже присутствует.
Такие фотокатализаторы, как диоксид титана, являются одним из основных способов снижения загрязнения воздуха. Фотокатализатор — это материал, который поглощает свет, вызывая химическую реакцию. Новый фотокатализ удаляет загрязняющие вещества из воздуха, когда он наносится на поверхность материалов, таких как бетон, или наружную поверхность здания.
Безобидный побочный продукт реакции загрязнения и самого фотокатализатора после этого не нужно смывать, дождь и ветер справятся с этим сами. Марко Гойсис, соавтор исследования, сказал: «Мы решили соединить графен с наиболее используемым фотокатализатором — диоксидом титана, чтобы усилить фотокаталитическое действие. И у нас получилось!».
На данный момент фотокатализ — это еще и один из самых мощных способов удаления загрязнений из окружающей среды, потому что этот процесс ничего не потребляет. Это реакция, активируемая простым солнечным светом. «Соединение графена с диоксидом титана дало отличные результаты. Полученный порошок может быть применен к различным материалам, таким как бетон или асфальт, помогая нам достичь более здоровой окружающей среды буквально с помощью одного действия. Он неприхотлив в обслуживании и экологически чист, так как требует только солнечной энергии и никаких других затрат».
Биотехнологии в медицине | Как это устроено? | Discovery
Проект SuperTree
Все проекты ecoLogicStudio нацелены на инновационные биотехнологии — например, супер-дерево, которое за счет синтеза с человеком за день может вырастить достаточное количество водорослей, чтобы накормить 4 человек.
Проект COS и ecoLogicStudio: фотосинтез с помощью водорослей
Этот проект должен был поехать на Milan Design Week 2020, но ввиду пандемии его вместе с другими мероприятиями перенесли на следующий год. Инсталляция COS и ecoLogicStudio направлена на усиление взаимодействия между природным миром и окружающей средой, представляя собой интерактивную структуру, которая соединяет дизайн и науку. Проект включает в себя разнообразную группу фотосинтетических организмов. В этой работе рассмотрена концепция циркулярности с новыми способами включения биотехнологии в городскую сферу.
Несмотря на высокую инновационность, инсталляция черпает вдохновение из богатой истории палаццо и исследований Леонардо да Винчи о движении воды, которые приводят к концепции системы каналов Милана. Сама установка будет удалять углерод из атмосферы в результате фотосинтетического процесса и обеспечит контекст для исследования множественного использования и преимуществ микроводорослей в огороженном саду Палаццо Исимбарди.
Провокация от Terreform ONE: новое видение синтеза человека и природы и скрытые резервы
Terreform ONE занимается биоинженерными разработками на стыке архитектуры, городского дизайна и прикладных технологий. Исследователи рассматривают городскую среду через призму природных богатств — чего стоит только их проект бункера, который превращает местных сверчков в пищевой запас для жителей.
Именно это привело основателей Terraform Митча Иоахима и Марию Айолову к созданию биолаборатории в сотрудничестве с биологом Оливером Медведиком. Лаборатория превратилась в Genspace and Biowork Institute — возможно, одну из первых нью-йоркских некоммерческих организаций, специализирующихся на биохакинге. Основатели Института верят, что следующий важный прорыв в биотехнологии придет от специалиста, не работающего на биг-фарму или крупную корпорацию.
Проект Cricket Shelter
Убежище + ферма (ловушка для сверчков), позволяет организовать как пропитание, так и жилье в каждом проблемном регионе мира.
В передовых экономических условиях ферма Cricket Shelter может внедрить сложный и сверхгигиеничный метод сбора насекомых для производства муки из сверчков, которая может быть использована для выпечки как любая другая мука. Более двух миллиардов человек едят насекомых каждый день — пришло время ввести их в рацион нуждающегося населения. Выращивание крупного рогатого скота, свиней и кур для производства мясных продуктов требует огромного количества пресной воды. Сбор насекомых в пищу — это простейшее занятие, но требующее новых технологий.
«Нам очень интересно думать о том, как может выглядеть город будущего, потому что мы хотим дать людям представление о потенциальных возможностях. Мы делаем это, визуализируя, какими могут быть некоторые из этих идей, и заставляем всех поверить в миссию продвижения экологии в наших городах», — говорит Мелани Фассел, соучредитель и директор по дизайну. Cricket House — это проект аварийного укрытия, который решает проблему систем снабжения продовольствием в чрезвычайной ситуации. Существует много проектов укрытий, но они не учитывают проблему доступной, чистой пищи. В докладе ООН, который вышел пару лет назад, был сделан вывод, что жуки, подобные сверчкам, являются реальным средством для решения мирового кризиса голода.
Проект Urban Farm Pod
Городская ферма Urban Farm Pod. Для прототипа сферы используется роботизированный фрезерованный шар с подрешетной структурой, изготовленной из мелиорированных плоских упакованных материалов. Полностью действующая система внутреннего орошения. Цифровая платформа мониторинга.
«Мы пытаемся рассматривать город и природу как единый сверхорганизм. Каким будет будущее, если архитектура и биология станут одним целым. И мы верим в то, что в конечном итоге это неизбежно», — говорит Мария Айолова.
Проект блоков из клеток: «Вырасти свой дом»
Block from Sell — новые технологии в строительстве, основанные на биоматериале. Материал получается из пробирки, а строительство не требует ископаемых ресурсов.
В 2014 году Митч Йоахим написал для издательства TED революционную книгу, раскрывшую множество удивительных, но прагматичных предложений под названием «Клетка: элементарный строительный блок природы». Книга служит основой для революционной биосинтетической технологии работы. Запасные кости, выращенные в лаборатории; стулья и упаковка из грибных спор; 3D-печатные каркасы органов и тканей для создания всего — от органов до домов — это лишь некоторые из вдохновляющих, а главное — очень реальных и действительно разрабатываемых сегодня технологий.
«Мы выращиваем внеклеточную матрицу из свиных клеток. С помощью специального принтера мы распечатываем нужные нам геометрические формы: обувь, кожаные ремни, женские сумочки и другие — без нанесения вреда одушевленному существу. Жертв нет, плоть получается из пробирки. Так же можно сделать и блоки, не используя ископаемые ресурсы для строительства дома».
Источник: design-mate.ru
Бионическая архитектура и дизайн: как природа соединяется с технологиями
Жить в городах все сложнее — плохая экология, однотипные дома-коробки. С другой стороны, скучную архитектуру скоро может заменить современный дизайн зданий и интерьеров, вдохновленный природой, а заодно решить проблему плохой экологии. Рассказываем о бионической архитектуре, ищем ее среди новостроек и других зданий в России.
Бионическая архитектура отличается от стандартной застройки
Бионическая архитектура — это архитектура, вдохновленная природой. Даже если это название слышите впервые, вы уже видели здания, построенные в этом стиле. Например, вот это:
Эйфелева башня в Париже
Эйфелева башня возведена по принципу строения берцовой кости человека. Архитектор хотел создать мощную конструкцию при минимуме доступного материала.
Кость внутри устроена, как пористая губка, а ее оболочка состоит из крошечных пучков волокон: получается фрактал, в котором целое имеет ту же форму, что и часть. Так и Эйфелева башня в большей степени состоит не из железа, а из пространства между железными нитями: это и способствует визуальной легкости и прочности конструкции.
Хотите выгодно купить квартиру в новостройке в бионическом стиле в Москве или области? С Авахо выбрать новостройку — легко. Бесплатная консультация и индивидуальный подбор квартир: +7 495 320-99-22.
Как появилась бионическая архитектура
Термин «бионическая архитектура» впервые употребил американский архитектор Луис Генри Салливан, «отец небоскребов», в 1890-е годы. Он создал собственную философию: функция каждой части здания должна быть выражена в ней настолько ясно, чтобы всё здание легко читалось через эту часть. Так и в природе — лист с прожилками напоминает форму дерева.
«Бионические» детали здания Гаранти-билдинг в Буффало
Идеями Салливана увлекся в 1920–1950 годы Фрэнк Ллойд Райт, его ученик. Райт верил, что здания должны вписываться в природные условия.
Архитектура постепенно стала частью философии о применении принципов живой природы — науки бионики. Задача последней — создавать новые возможности для благополучной жизни человека, опираясь на природные процессы.
Знаменитый Дом над водопадом Райта сливается с пейзажем
Люди вдохновлялись природой всегда: например, дизайн фабричных труб физически повторяет конструкции полого стебля камыша или злака, а купола во многом напоминают луковицы.
Три принципа бионики в современной архитектуре
В 1950-х принципы бионического дизайна конфликтовали с привычным городским пространством. Интерес вырос только в XXI веке с появлением новых технологий. Компьютеры и 3D-принтеры позволяют создавать сложные объекты в трёхмерном пространстве, плавные органические формы.
Архитекторы, дизайнеры и ученые подходят к бионическому дизайну и технологиям гибко: это не только набор правил или стиль, но и улучшение качества жизни.
Принцип 1. Экономия ресурсов
Помимо дизайна, цель вдохновения природой — экономия энергии и материалов, снижение затрат при увеличении долговечности и прочности постройки.
Дом Наутилус (Nautilus House), построенный по проекту дизайнера Хавьера Сеносьяйна в 2006 году в Мексике, вдохновлен формами раковины моллюска наутилуса. Стены сделаны из мелкозернистого бетона, укрепленного проволочными сетками.
Дом без прямых линий и острых углов
Использование слоистых конструкций, похожих на устройства ракушек глубоководных моллюсков — одно из перспективных направлений в бионической архитектуре и строительстве. Более мягкие и прочные пластины чередуются: мягкий слой при необходимости поглощает повреждение жесткой, поэтому материал легче выдерживает нагрузку.
В Нидерландах, например, разработали бетон, способный «залечивать» повреждения и самовосстанавливаться. Внутри бетона находятся живучие бактерии, которые умеют приспосабливаться к меняющимся температурным условиям и проявляют активность только при контакте с дождевой водой. Для регенерации поверхности бактерии используют добавку из компонента молока в цементе.
Экономия на ремонте дорог и повышение безопасности
В 2013 году в Германии, по проекту британской компании Arup и студии Splitterwerk Architects, построили жилой дом — энергией его обеспечивают водоросли, которые используются в помещении еще как жалюзи, за счет создания тени.
Водоросли собирают, обрабатывают и используют в качестве топлива в конверторе, который вырабатывает электричество и управляет подачей горячей воды
Принцип 2. Экологичность
«Зеленая архитектура» и сад на крыше — это тоже принципы бионики, которые используют архитекторы в создании благополучной жилой среды.
Китайский проект жилого комплекса с вертикальным озеленением Qiyi City Forest Garden был задуман как «экорай». На каждом балконе и между этажами располагался сад, ухаживать за которым должны были жильцы.
Из 826 квартир люди заселили только 10. Без ухода жарким летом в доме у реки сад превратился в джунгли с комарами: будущее амбициозного проекта пока под вопросом.
Так выглядит «городской лес»
Жан Нувель, архитектор Национального музея Катара был вдохновлен «розой пустыни» — это гипсовый кристалл, который образуется в толще песка после дождя. В оформлении музея использовали энергоэффективное стекло.
Национальный музей Катара
На поверхности постройки находятся атомы серебра — тончайший невидимый слой отражает тепловое излучение, предотвращает нагревание внутри помещения в жарких странах и препятствует потерям тепла в холодных регионах. На обогрев и кондиционирование воздуха в здании уходит меньше энергии, уменьшается объем выброса парниковых газов.
Принцип 3. Контакт с природой
Бионический дизайн создает связь квартиры с пространством вне дома и ритмами окружающей среды.
Иногда достаточно предусмотреть несколько окон в комнате, чтобы планировка стала не только эргономичной, но и органичной. Такие элементы, как раздвижные стеклянные двери и панорамные окна соединяют с окружающей средой.
Например, по Дому в пустыне в Калифорнии, спроектированному архитекторами Marmol Radzine, трудно сразу понять, где заканчиваются внутренние помещения и где начинается двор.
Дом в пустыне в Калифорнии
Натуральные материалы в интерьере подчеркивают связь с землей и природой в целом — настил с улицы перетекает внутрь дома.
Переход с причала на террасу и в дом еле заметен
Эти идеи кажутся идеальными для загородного строительства. В городе другие условия, но здесь тоже есть возможность приблизиться к природе: жизнь на открытом воздухе в городских условиях возможна с балконами и террасами.
Например, проект реновации дома в Гринвиче, выполненный бюро Stephen Moser Architect, делает акцент на виде, который открывается на кроны деревьев. Окна предусмотрены даже в ванной, а кухня залита светом.
Принцип визуальной связи интерьера с ландшафтом работает даже в городских квартирах
Бионическая архитектура — это не только экзотические постройки, но и простые бытовые принципы строительства и дизайна в гармонии с природой, вместо постоянной борьбы с ней.
Бионический стиль в интерьере
Бионический стиль в интерьере — это плавные переходы из одной части помещения в другую, изогнутые линии без острых углов, светлые цвета, органические формы мебели. Он все чаще встречается в общественных и офисных интерьерах.
Так может выглядеть биодизайн в интерьере офиса: проект художника Дениса Дубинина
Обратите внимание на бионические материалы в интерьере. Например, в основе биологических ламп дизайнера Дэниель Трофе — отходы сельского хозяйства: шелуха семян и стебли кукурузы. Эти материалы она комбинирует с грибным мицелием, который растет несколько дней в специальных формах. Затем получившуюся заготовку нагревают, высушивают и присоединяют к остальным деталям.
Лампа MushLume с абажуром из грибов. Стоимость 625 $
Итальянец Mаурицио Монталти считает грибы перспективным материалом для звукопоглощающих предметов для интерьера. Его компания MOGU разрабатывает напольное покрытие со сроком эксплуатации не менее двадцати лет, где внутренняя часть плитки сделана из композита на основе мицелия, а внешняя — из биосмолы.
Посуда из «грибного» материала мицелия
Детали бионического интерьера часто повторяют характерные для природы формы и структуры: соты, пузырьки, прожилки. А еще его элементы всегда тактильно приятны, материалы шероховаты, мебель повторяет изгибы тела, декор словно сам ложится в руку.
Бионика в России: современные дома и жилые комплексы
Биотехнологии во многом зависят от климата. В холодных частях России застекленные стены могут и не выдержать мороза. Постройки в биостиле больше подходят для летнего отдыха и теплых регионов. В целом архитекторы и строители в России больше внимания уделяют биодизайну, а не биоматериалам и биотехнологиям, но и это уже большой шаг.
Дом в ландшафте
Подмосковный «Дом в ландшафте» от бюро Niko | Architect — наглядный пример бионики в жилищном строительстве, получил премию Russian Project 2019 в номинации «Архитектура. Загородный дом».
В основе проекта находится связь окружающей среды с внутренней средой человека, а бионические формы выбраны как инструмент стабилизации эмоций.
Дом словно вырос из земли
Отделка бетоном внутри создает ощущение внутренней части раковины, световые фонари в кровле обеспечивают дом естественным светом. Контакт с природой поддерживает единообразие отделочных материалов фасада и внутренних стен, связи с ландшафтом ничто не препятствует.
Каркас дома выполнен из бетона, он же использован внутри
ЖК Wellton Towers
Wellton Towers называют первым в Москве жилым зданием, в котором будет воплощена современная концепция бионической архитектуры — стилобат и цокольный этаж объединят несколько зданий.
В стилобате расположатся рестораны и другие элементы инфраструктуры дома
Стилобат ЖК Wellton Towers будет построен в III квартале 2021 года (информация актуальна на момент написания статьи) из инновационного фибробетона. Материал состоит из специального стекловолокна и цементных составов, которые могут принимать любые формы. Мелкие эластичные волокна в материале одновременно увеличивают его пластичность и защищают поверхность от повреждений.
Из фибробетона построена Ледяная пещера в парке Зарядье.
Здание в парке Зарядье похоже на реальную пещеру
ЖК Vavilove
Проект в стиле бионики с элементами модерна от застройщика Ingrad создан архитектурным бюро «Финпроект». Оригинальная дугообразная форма здания позволяет лучше и равномернее освещать квартиры. Бережно сохраненный природный ландшафт с живописным садом во дворе.
ЖК Vavilove — тоже «бионическая» идея.
Плавные линии фасада жилого дома отсылают к бионическому стилю в архитектуре
ЖК «Символ»
Концепция ЖК «Символ» разработана британскими бюро LDA Design и UHA London. Бионические плавные формы призваны создавать комфортную и дружелюбную к человеку среду.
Необычный для Москвы дизайн не только зданий, но и придомовой территории
Важная часть комплекса — бульвар с газонами, детскими и спортивными площадками. Прогулочное пространство похоже на русло с зелеными берегами. Формы домов привязаны к стандартному прямоугольнику, но уже выглядят более естественно, плавно. За счет сочетания материалов фасады получились многослойными, визуально сложными.
ЖК «Аист»
В Санкт-Петербурге застройщик Красная Стрела использовал идеи бионики при строительстве ЖК «Аист» на проспекте Ветеранов. Форма жилого корпуса имеет плавный изгиб, как крыло аиста, расправленное в полете. Образ подчеркивают темные полосы в отделке фасада, напоминающие оперение птицы.
Благодаря панорамному остеклению западного фасада в дневное время здание будет сливаться с небом, а по вечерам отражать закат.
Ломаные линии крыши по задумке архитектора отсылают к холмам
Бионическую концепцию поддерживает и озеленение ломаной крыши двухуровневого физкультурно-оздоровительного комплекса — там будет расположена детская игровая площадка.
Перспективы бионики в России
ПлюсыБиодизайн развивается в России. Появляются новые биодизайнеры, производители материалов вкладывают деньги в исследования, в описаниях жилых комплексов появляются слова «органический дизайн» и «биоархитектура». Альтернативные источники энергии и органические материалы для строительства могут стать приоритетными в условиях экологического кризиса.
МинусыСобственные жилые дома в бионическом стиле — пока еще штучный товар. На стоимость строительства влияет форма здания и используемые материалы: сложные объемы и панорамное остекление значительно повышают стоимость дома, увеличивают расход строительных материалов. Холодный климат тоже усложняет строительство и эксплуатацию здания.
В интерьере бионика в основном используется в общественных и офисных пространствах и для домашнего использования пока подходит с трудом: высокотехнологичные материалы стоят дорого, а мебель органических форм из простой пластмассы просто не впишется в концепт. Решение — изредка покупать в дом по одному подходящему предмету декора и ждать, когда органические материалы станут более доступными и появятся в магазинах класса масс-маркет.
Самое «бионическое», что вы можете сделать в интерьере городской квартиры прямо сейчас — это превратить балкон в жилое пространство и добавить живых растений в интерьер. Начните с домашнего сада и огорода на подоконнике, покупайте больше переработанных материалов, используйте натуральные цвета и мебель органических форм. Вся идея бионического дизайна основана на мысли о том, что в природе мы можем черпать вдохновение, силы и радость.
Кратко — что нужно знать о бионике
Бионическая архитектура создает гармонию зданий с окружающим ландшафтом и снижает вред строительства на окружающий мир, ее архитекторы вдохновляются миром природы.
Бионическая архитектура появилась в конце XIX века, но даже до нее люди подражали природе в изобретениях — например, Леонардо да Винчи пытался построить самолет с крылом, как у птицы.
Современная бионическая архитектура заботится о городском жителе. Плавные линии, приятные материалы, связь интерьеров с природой способствуют комфорту.
Отдельные идеи бионического дизайна можно встретить и в обычных жилых комплексах: здания стараются расположить так, чтобы внутри было больше дневного света.
Сейчас это дорогостоящий и сложный в воплощении стиль. Если нравится бионика, но нет денег на дорогую мебель в обычном доме — начните с живых растений, небольшого сада на балконе.
Источник: avaho.ru