ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФРАКТАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И КОНСТРУКЦИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

THE USE OF FRACTAL ELEMENTS AND STRUCTURES IN CONSTRUCTION

Nikolay Maslov

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается применение фрактальных элементов и конструкций в строительстве. Описаны причины использования данных элементов, особенности исполнения. Приведены примеры использования, а также описаны особенности их использования.

ABSTRACT

This article discusses the use of fractal elements and structures in construction. The reasons for the use of these elements, the features of execution are described. Examples of use are given, as well as the features of their use are described.

Ключевые слова: строительство, гармония; адаптивность архитектуры; ландшафт.

Keywords: construction, harmony; adaptability of architecture; landscape.

Все чаще используются в конструкциях фрактальные элементы и конструкции в строительстве. Причина этого заключается в том, что природа обладает свойством фрактальности. Мандельброт в 1975 году написал работу "Фрактальная геометрия природы". Он ввел понятие "фрактал", что означает "состоящий из фрагментов, которые подобны целому и имеют дробную размерность". Одно из главных свойств фрактала-это самоподобие. В данном исследовании хотелось бы обратить внимание на такие свойства, как симметрия и фрактальность. Свойство симметрии очень распространено в природе. Расположение объектов по спирали очень распространено в природе, например, семян подсолнечника.

Фракталы живой природы имеют определенное количество повторений, а неодушевленные - хаотическую структуру (неоднородные фракталы). Строительные конструкции геодезических куполов (архитектор Р. Б. Фуллер) представляют собой фрактальную структуру, образованную треугольниками (рис.1).

Рисунок 1. Проектирование геодезического купола

Применение самоподобных форм архитектуры широко распространено при строительстве храмов, мечетей и дворцов. Свойства симметрии асимметрия и фрактальность проявляются как в целом дизайне, так и в его элементах.

В мире существует множество уникальных зданий, построенных в последние годы, в которых присутствуют конструктивные элементы, подобные природным объектам. Необходимо развивать такое научное направление, как архитектурная бионика. Природа богата не только красивыми по форме предметами, но и долговечными, о чем свидетельствуют эволюционные процессы. Торжество симметрии и самоподобия можно увидеть в строительстве храма лотоса в Дели (Индия) (рис.2).

Рисунок 2. Храм Лотоса в Дели (Индия). Вид сбоку и сверху

При математическом моделировании элементов конструкций применяются численные методы расчета на прочность и надежность конструкций. Среди них особое место занимает метод конечных элементов в силу его универсальности в программной реализации и возможности создания полностью автоматизированного расчета. Необходимо разработать методы архитектурной бионики, которые могут быть использованы при проектировании зданий и их конструктивных элементов.

Архитектурная бионика - это стиль, который берет все лучшее от природы: рельефы, контуры, принципы формирования и взаимодействия с внешним миром. В мире идеи архитектурная бионика успешно реализуется известными архитекторами. Потребность человека в родной, естественной гармонии особенно заметна в последние годы. Необходимо не только окружить строительные конструкции парками и садами, но и найти такие архитектурные формы, которые давали бы ощущение равновесия между природным миром и строительными конструкциями.

Список литературы:

1. Лебедев Ю. С. Архитектурная бионика. М.: Стройиздат, 1990. 269 с. 2. (дата обращения: 14.10.2022).
2. Дедюхова И. Био-тек. [Электронный ресурс]: Библиотека технического портала. Режим доступа: http://tehlib.com/arhitektura/bio-tek/ (дата обращения: 14.10.2022).
3. Скурлатова М. В. Бионика как связь природы и техники // Молодой ученый. — 2015. — №10. (дата обращения: 14.10.2022).