Бионические технологии в архитектуре. Четыре принципа, заимствованные в живой природе, реализованы в современных зданиях

Современная наука многому научилась у природы. Наука бионика позволяет создавать эффективные технические приспособления, копируя принципы устройства живых существ. История этой науки не столь древняя. Как заметил один дизайнер, человек долгое время изображал природные формы, не осознавая, что они не только красивы, но и функциональны.

Отцом бионики принято считать великого испанского архитектора Гауди. Он сказал: «Ствол дерева и наш позвоночник – вот идеальные колонны». Вслед за ним множество архитекторов вдохновлялось природными формами, и с этим связано множество революций в архитектуре и дизайне. Но всё же, ни одно человеческое изобретение не сравнится с природным образцом.

Кости и Эйфелева башня

Хотя Гюстав Эйфель разрабатывая проекты своих сооружений, не основывался ни на каких прототипах, всё же природный аналог башни существует уже очень давно… В нашем теле. Кости человека не состоят полностью из твёрдого вещества (это сделало бы их слишком тяжёлыми). Головка кости состоит из слоёв губчатых структур, расположенных по линиям, по которым проходит нагрузка.

Кости птиц устроены ещё сложнее. Они полые, с распорками внутри, для обеспечения малого веса и одновременно относительной прочности. Эйфелева башня состоит из балок, напоминающих структуру кости. Благодаря такому строению башня очень лёгкая, крепкая, и при этом на неё было израсходовано ничтожное для такого большого здания количество материала. Благодаря ажурной структуре, башне не страшны сильные ветра, а взмывающие кривые вертикали каркаса позволяют направлять потоки воздуха вверх, и таким образом их гасить.

Бионические технологии в архитектуре. Четыре принципа, заимствованные в живой природе, реализованы в современных зданиях

Этапы строительства Эйфелевой башни

 

Небоскрёбы и бамбук

Колос пшеницы и стебель бамбука тоже несут в себе прекрасные идеи для строительства. Стебель бамбука необыкновенно крепкий, а колос пшеницы сгибается, когда дует ветер, но не переламывается. Именно эти растения вдохновили создателей современных небоскрёбов. Секрет бамбукового стебля и колоса пшеницы в том, что снаружи их усиливает структура клеток.

В клеточную стенку растений входит специальное твёрдое вещество (клетчатка). Внутренняя часть стебля полая. В современных высотных зданиях следуют этой технике, укрепляя стены каркасом из железобетона и оставляя внутри широкую лифтовую шахту.

 

Губка и самая совершенная вентиляция

Норман Фостер — гений футуристической архитектуры. Но одно из его самых значимых творений основано на инженерном решении, заимствованном у природы. Морская губка — животное, постоянно фильтрующее воду. Система должна быть организована так, чтобы отработанная вода, из которой губка уже извлекла питательные частички, выбрасывалась далеко от тела губки. Иначе губка начнёт перекачивать через себя бесполезную массу воды.

Губка собирает воду с боков, а выбрасывает через центральное отверстие. По этому принципу устроена вентиляция в небоскрёбе Фостера. Этажи сдвинуты друг относительно друга, как поры губки, а воздух выходит через единую систему вентиляции в центре. В итоге это здание стало самым энергоэкономным в мире.

Бионические технологии в архитектуре. Четыре принципа, заимствованные в живой природе, реализованы в современных зданиях

Внутрикупольное пространство Рейхстага, один из проектов Нормана Фостера

 

Моллюск и велотрек в «Крылатском»

В двадцатом веке в СССР романтики мечтали о невероятных технологиях, но что действительно удалось советским архитекторам – это несколько гениальных построек, в том числе и велотрек в «Крылатском». Он был построен для Олимпиады в Москве. В основе его строения – тончайшая мембрана, из которой состоит крыша. Строение крыши повторяет створки двухстворчатого моллюска в закрытом состоянии.

Для того времени подобное строение было настоящим прорывом в архитектуре. Тончайшая металлическая мембрана выдерживала огромные нагрузки, и многие эксперты поначалу не верили, что возведение подобной конструкции вообще возможно.

Бионические технологии в архитектуре. Четыре принципа, заимствованные в живой природе, реализованы в современных зданиях

Бионические технологии в архитектуре. Четыре принципа, заимствованные в живой природе, реализованы в современных зданиях

 


nota bene

Учёные предлагают множество новых технологий. Но лучше и эффективнее всех работают именно бионические устройства, гениальность и продуманность которых прошла испытание временем.

 


 

Автор:
Источник: Стройка