БИОНИКА В АРХИТЕКТУРЕ

Бионика – прикладная наука о применении в технике принципов живой природы. Изучая особенности строения живых организмов, ученые разрабатывают новые механизмы, приспособления. Благодаря этой науке появились медицинский шприц, парашют, застежка-молния и многие другие полезные изобретения.

Прародителем бионики считают Леонардо да Винчи. В его записях найдены первые попытки создания технических устройств, аналогичных  природным явлениям. Так, да Винчи изобразил на своих схемах чертежи летательного аппарата с крыльями, полет которого должен быть аналогичен полету птиц.

Большой вклад в развитие бионической науки внес британский архитектор Фрэнк Ллойд Райт. Он утверждал, что сооружения должны быть аналогичны живым организмам, рост которых происходит согласно природным законам.

Особое внимание следует уделить такому разделу, как архитектурная бионика. Это направление архитектурной и инженерной мысли о воплощении в зданиях и сооружениях природных форм. Становление бионики как самостоятельного архитектурного стиля можно отнести к концу 20-го века. Сегодня это направление невероятно популярно по всему миру. Инновационные технологии в производстве строительных материалов и возможности 3D проектирования позволяют добиться впечатляющих результатов в конструировании объектов сложных конфигураций.

Задачами настоящего исследования являются: сбор сведений о построенных на сегодняшний день бионических зданиях и сооружениях, распределение их по группам в зависимости от идеи «природного прототипа», определение наиболее часто воплощаемого в архитектурно-строительных сооружениях природного объекта.

В данном исследовании было рассмотрено 50 уникальных бионических зданий по всему миру, проанализированы их конструктивные решения и идеи-вдохновители, взятые из природы. Затем, все объекты были разделены на тематические группы с целью определения наиболее часто встречающейся категории.

Группа №1 «Структуры, создаваемые живыми организмами» (30%). Сюда относятся воплощаемое в строительных конструкциях подобие пчелиных сот, гнезд птиц и т. д.

Чаще всего реализуются сооружения, фасады которых напоминают пчелиные соты (здание медиатеки в городе Лон-де-Санье во Франции, здание музея Соумая в Мехико, центр молекулярных исследований в Мельбурне). Другой пример – комплекс Истгейт в Зимбабве. Архитектор Майкл Пирс разработал концепцию центра по аналогии с термитниками. Технология «пассивной вентиляции», использующая возобновляемую энергию окружающей среды, заимствована у насекомых, которые строят вентилируемые термитники, экономя природные ресурсы.

Рисунок 1. Комплекс Истгейт, Зимбабве

Группа №2 «Вода и ее структура» (23,3%). К зданиям этой категории относятся: имитации водяной капли (Пекинский национальный оперный театр, Большой ледовый дворец в Сочи); поток падающей воды (небоскреб «Аква» в Чикаго). Интересны сооружения, повторяющие кристаллическую решетку воды. Ярким примером является плавательный комплекс в Пекине.

 Рисунок 2. Плавательный комплекс в Пекине

Группа №3 «Животные» (16,7%). К этой группе относятся здания в форме ракушек (жилой дом «Наутилус» в Наукальпане), моллюсков (Кунстхаус, Австрия), осьминогов (институт молекулярной биологии в Австралии).

Рисунок 3. Жилой дом «Наутилус» в Наукальпане

Группа №4 «Синтез живых организмов, растений и животных» (16,7 %). Популярнейшее в настоящее направление архитектурной мысли, в котором обязательно присутствуют живые организмы, являющиеся неотъемлемой частью здания, так называемые эко-небоскребы. Ярчайшим представителем таких сооружений является «дом из водорослей» в Гамбурге. Микроводоросли на остеклении фасада формируют «биореакторный фасад», являются естественными аккумуляторами энергии.

Рисунок 4. Дом из водорослей» в Гамбурге

Группа №5 «Строение организма человека» (10 %). Ярким примером служит Эйфелева башня, основание которой напоминает костную структуру головки бедренной кости. Профессор анатомии Фон Мейер обнаружил, что головка кости покрыта сетью миниатюрных косточек, благодаря которым нагрузка перераспределяется по кости.

Рисунок 5. Аналогия Эйфелевой башни и бедренной кости