1.2. Архитектурно-строительная бионика и ландшафтная архитектура

Природный ландшафт играет существенную роль в санитарно-гигиенической комфортности городской среды.

Рельеф и гидрографическая сеть влияют на направление и силу воздушных потоков, причем в сочетании с элементами застройки и с учетом рельефа можно получить более благоприятный микроклимат улучшением проветривания, регулированием солнечной радиации, увлажнением, защитой от шума, организацией стока. Рельеф и гидрографическая сеть вместе с застройкой представляют собой климаторегулирующую систему города.

Растительность существенно снижает воздействие ряда негативных для человека факторов: шум, пыль, сильные ветры, излишняя сухость или влажность, перегрев, недостаточная аэрация. Озеленение улучшает состояние среды, снижая загрязнение воздуха, улучшая макроклимат, создавая контакт человека в городе с природой, воздействуя эстетически. Однако сады, парки, линейное озеленение, а также озеленение крыш, террас, фасадов зданий целесообразно проектировать учитывая климат, подбирая нужный состав и оптимальное соотношение растений, чтобы не снижалась аэрация, возрождались насаждения.

Издавна строители обращали внимание на сходство природных объектов и созданных человеком зданий и сооружений, на необходимость изучения природных принципов с целью их использования в строительстве. Выдающийся архитектор Альберти сравнивал здание с живым существом, создавая которое следует подражать природе. Уже установлено, что перспективным направлением развития конструкций и систем зданий является использование принципов строительства и функционирования живых систем при создании новых конструкционных материалов и форм, новых принципов функционирования зданий. Наибольшие исследования самого разнообразного круга вопросов архитектурной, градостроительной и строительной бионики проводятся в Штуттгартском техническом университете, в котором работает институт легких конструкций, руководимый до недавнего времени выдающимся конструктором и архитектором Отто Фрейем. Архитектурно-строительная бионика тесно связана с архитектурно-строительной экологией, так как позволяет выявить оптимальные, выработанные тысячелетиями решения в природе и использовать их в архитектуре и строительстве, т.е. она соответствует принципам биопозитивности.

В круг исследований по архитектурной, градостроительной и строительной бионике входят следующие вопросы: генеральные планы мест расселения; форма и красота природных конструкций; основные принципы строения природных конструкций; конструктивные системы в природе и их использование в архитектуре и строительстве (сжатые, растянутые и изгибаемые элементы, фундаменты, оболочки, структуры, мембраны, сетки); строение покровных тканей в природе; природные пассивные и активные материалы, биоморфность искусственных сооружений; органичная связь с ландшафтом, процедура роста природных конструкций и их разложения после выполнения функций; механизмы передвижения и разработки грунта и др.

В настоящее время, например, постоянно возрастает прочность конструкционных материалов в строительстве, но одновременно растет и их деформативность. Прочность и деформативные характеристики обычных «пассивных» материалов имеют предел, тогда как путем создания «активных» конструкционных материалов и конструкций можно получить тонкие сооружения заданной жесткости. Еще более перспективно изучение живых систем с целью создания зданий и сооружений, органично вписывающихся в природную среду, не наносящих ей вред, не выделяющих не свойственных природе отходов. Только начинается изучение принципов бионики в приложении к архитектурно-строительной экологии, а не в более узком смысле (например, для создания рациональных архитектурных и конструктивных форм). Сопоставление природных принципов функционирования живых организмов и их сообществ с принципами, используемыми в строительстве, показывает весьма эффективные направления в совершенствовании строительства – от использования природных материалов и вплоть до взаимоотношений сооружений с природой (табл. 2).

Таблица 2