4. Бионика в современной архитектуре

Относительно новое направление в архитектуре, родившееся в 70-х годах XX века, — бионика берет все самое лучшее от природы: рельефы, контуры, формы. Это архитектура, которая объединяет природу и современные высокие технологии. Бионическая архитектура предполагает создание домов являющихся естественным продолжением природы, не вступающих с ней в конфликт. Она рассматривает в совокупности систему живая природа – архитектура – человек, которая способствует гармоничному развитию социальной и технической сфер в единстве с природой. Архитекторами теоретиками выделен ряд архитектурных объектов, созданных на основе принципов архитектурной бионики, и сформулированы некоторые направления: лендформная архитектура, Эко-тек, Вио-тек, бионическая и органическая архитектура [7].

Свойства архитектурной бионики:

• Изучает законы формообразования и структурообразования живых тканей

• Работает по принципу экономии материала, энергии, обеспечивает надежность

• Решает эстетические проблемы

• Поддерживает гармоничное единство архитектуры и природы

Бионическая архитектура является перспективным направлением в развитии строительства, потому что, каждое живое существо на планете является совершенной работающей системой, приспособленной к окружающей среде. Жизнеспособность таких систем - результат эволюции многих миллионов лет. Раскрывая секреты устройства живых организмов, можно получить новые возможности в архитектуре сооружений. Бионика призвана решать инженерно-технические задачи, основываясь на результатах исследований живой материи.

Первые попытки использовать бионику в строительстве предпринял Антонио Гауди. Созданный им Парк Гуэля известен как «природа, застывшая в камне». Чего стоит только своеобразная колоннада, выполненная в стиле античных портиков, представляющая из себя подобие сросшихся стволов деревьев (рисунок 1).

Рисунок 1 – Парк Гуэля. Архитектор Антонио Гауди.

Бионические принципы архитектуры в начале 1920-х годов воспринял и развил Рудольф Штайнер, после чего и началось широкое применение бионики при проектировании зданий и сооружений.

Сегодня современное воплощение органической архитектуры можно наблюдать в Шанхае – дом «Кипарис» (рисунок 5), в Нидерландах – здание правления NMB Bank, Австралии – здание Сиднейской оперы, Монреале – здание Всемирного выставочного комплекса (рисунок 3), Японии – небоскреб SONY и музей плодов.

Рисунок 3 - здание Всемирного выставочного комплекса. Монреаль

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» (рисунок 4).

Рисунок 4 – «Дом Дельфин»

Известные испанские архитекторы М. Р. Сервера и Х. Плоз в 1991 г. организовали «Общество поддержки инноваций в архитектуре». Группа под их руководством, разработала проект «Вертикальный бионический город-башня». Через 15 лет в Шанхае должен появиться город-башня, котрый рассчитан на 100 тысяч человек, 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 метров. 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 принципу 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 [8].

Рисунок 5 – Дом «Кипарис». Шанхай

Лучшим высотным зданием, построенным в 2009 году, специалисты немецкого банка данных об объектах недвижимости Emporis признали чикагский небоскреб Aqua. Высота 81-этажного здания составляет 250 м. Эксперты отметили необычный дизайн объекта – небоскреб имеет необычные «жидкостные» очертания - и смелость архитектурного решения (рисунок 2).

Архитекторам удалось найти решение, при котором здание, которое издали кажется обычным, при приближении к нему обнаруживает свои "жидкостные" очертания, что может стать приятным сюрпризом для прохожего.

«Aqua» выдержан в «водном» стиле – изогнутые, волнистые балконы и оконные стекла создают для фасада структуру складчатого занавеса или ряби на воде. У окон сине-зеленый оттенок, напоминающий о воде.

Использование консольных щитов в оформлении здания позволяет защищаться от летнего солнца, но не блокировать свет зимой, а светлая покраска снижает уровень нагрева большого здания. [9]

Рисунок 2 чикагский небоскреб Aqua

В архитектурно-строительной бионике большое внимание уделяется новым строительным технологиям. Например, 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.

Что же такое сооружение в бионическом стиле?

• дом не имеет привычной геометрической формы, он напоминает объект живой природы. Мягкие плавные линии стен, окон, перетекая друг в друга, создадут ощущение движения. стены подобны живым мембранам. Игра меняющихся вогнутых и выпуклых поверхностей стен сооружений создает ощущение дыхания здания.

• максимальное раскрытие назначения каждого помещения в жилище. Никакой взаимозаменяемости комнат. Спать нужно в спальне, готовить на кухне, гостей принимать в гостиной.

• обилие света во всех комнатах, впечатление волшебного мира. Одновременное чувство движения и покоя - главное достоинство дома. Под разными углами зрения неуловимо меняется и само помещение.

Биологические конструкции, используемые в архитектуре:

• Паутина - необычайно легкий, экономичный сетчатый материал;

• Пчелиные соты, воск;

• Муравьиное гнездо. Принцип его построения напоминает о зданиях, возводимых людьми. Имеются подвальные помещения, каждое из которых имеет свое предназначение;

• Мягкая мочалка. Ее необычайный узор подходит для изготовления прочных и одновременно элегантных конструкций, которые, например, можно использовать как большие емкости для перевозки воды или масла;

• Клеточная мембрана. Двойной переплет жировых китаров, обволакивающий живую клетку, уже используется в так называемой микро-архитектуре.