Bionické formy se vyznačují složitostí vzorů a nelineárními tvary.
Vznik termínu.
Pojem „bionika“ (z řeckého „bios“ - život) se objevil na začátku dvacátého století. V globálním smyslu označuje oblast vědeckého poznání založenou na objevování a využívání vzorců stavby přírodních forem k řešení technických, technologických a uměleckých problémů na základě analýzy stavby, morfologie a životní aktivity biologických organismů. Název navrhl americký výzkumník J. Steele na sympoziu v Daytoně v roce 1960 – „Živé prototypy umělých systémů – klíč k nové technologii“ – během kterého se upevnil vznik nové, neprobádané oblasti vědění. Od této chvíle stojí architekti, designéři, konstruktéři a inženýři před řadou úkolů zaměřených na hledání nových prostředků tvarování.
V SSSR se začátkem 80. let díky mnohaletému úsilí týmu specialistů z laboratoře TsNIELAB, který existoval až do začátku 90. let, konečně objevila architektonická bionika jako nový směr v architektuře. V této době vyšla závěrečná monografie velkého mezinárodního týmu autorů a zaměstnanců této laboratoře pod generálním redaktorem Yu. S. Lebedeva „Architectural Bionics“ (1990).
Tedy období od poloviny dvacátého století. do počátku 21. století. v architektuře se vyznačoval nárůstem zájmu o složité křivočaré formy, oživením, již na nové úrovni, konceptu „organické architektury“, který má své kořeny na konci 19. - počátku 20. století, v díle L. Sullivan a F. L. Wright. Věřili, že architektonická forma, stejně jako v živé přírodě, by měla být funkční a měla by se vyvíjet „zevnitř ven“.
Problém harmonické symbiózy architektonického a přírodního prostředí.
Technokratický vývoj posledních desetiletí si na dlouhou dobu podmaňuje lidský způsob života. Krok za krokem se lidstvo vynořilo ze svého ekologického výklenku na planetě. Ve skutečnosti jsme se stali obyvateli umělé „přírody“ vytvořené ze skla, betonu a plastu, jejíž slučitelnost s životem přírodního ekosystému se neustále blíží nule. A čím více umělá příroda přebírá živou přírodu, tím zjevnější je lidská potřeba přirozené harmonie. Nejpravděpodobnějším způsobem, jak vrátit lidstvo „do lůna přírody“ a obnovit rovnováhu mezi dvěma světy, je rozvoj moderní bioniky.
Cypřišový mrakodrap v Šanghaji. Architekti: Maria Rosa Cervera & Javier Pioz.
Opera v Sydney. Architekt: Jørn Utzon.
Školicí středisko Rolex. Architekti: Japonská architektonická kancelář SANAA.
Architektonická bionika je inovativní styl, který si bere to nejlepší z přírody: reliéfy, kontury, principy formování tvaru a interakce s vnějším světem. Po celém světě byly myšlenky bionické architektury úspěšně realizovány slavnými architekty: cypřišový mrakodrap v Šanghaji, Opera v Sydney v Austrálii, budova správní rady NMB Bank v Nizozemsku, školicí centrum Rolex a muzeum ovoce v Japonsku .
Muzeum ovoce. Architekt: Itsuko Hasegawa.
Interiér muzea ovoce.
V architektuře vytvořené člověkem vždy existovala kontinuita přírodních forem. Ale na rozdíl od formalistického přístupu minulých let, kdy architekt pouze kopíroval přírodní formy, je moderní bionika založena na funkčních a základních rysech živých organismů - schopnosti seberegulace, fotosyntéze, principu harmonického soužití atd. Bionická architektura zahrnuje vytváření domů, které jsou přirozenou nástavbou, která s ní není v rozporu. Další rozvoj bioniky zahrnuje rozvoj a vytváření ekologických domů – energeticky účinných a pohodlných budov s nezávislými systémy podpory života. Návrh takové budovy zahrnuje komplex inženýrských zařízení. Při výstavbě se používají ekologické materiály a stavební konstrukce. V ideálním případě je dům budoucnosti autonomní, soběstačný systém, který hladce zapadá do přírodní krajiny a existuje v souladu s přírodou. Moderní architektonická bionika prakticky splynula s pojmem „eko-architektura“ a přímo souvisí s ekologií.
Tvarová formace přecházející z živé přírody do architektury.
Každý živý tvor na planetě je dokonalým fungujícím systémem přizpůsobeným svému prostředí. Životaschopnost takových systémů je výsledkem evoluce po mnoho milionů let. Odhalením tajemství struktury živých organismů lze získat nové možnosti v architektuře budov.
Utváření tvarů v živé přírodě se vyznačuje plasticitou a kombinatorialitou, rozmanitostí jak pravidelných geometrických tvarů, tak obrazců - kruhů, oválů, kosočtverců, krychlí, trojúhelníků, čtverců, různých druhů mnohoúhelníků a nepřeberné škály nesmírně složitých a úžasně krásných, lehké, odolné a ekonomické konstrukce vytvořené kombinací těchto prvků. Takové struktury odrážejí složitost a vícestupňový vývoj vývoje živých organismů.
Hlavními pozicemi pro studium přírody z pohledu architektonické bioniky jsou biomateriály a biotektonika.
Předmětem studia biomateriálů jsou různé úžasné vlastnosti přírodních struktur a jejich „derivátů“ - tkání živočišných organismů, stonků a listů rostlin, pavučinových vláken, dýňových antén, motýlích křídel atd.
S biotektonikou je vše složitější. V této oblasti vědění se výzkumníci nezajímají ani tak o vlastnosti přírodních materiálů, jako o samotné principy existence živých organismů. Hlavními problémy biotektoniky jsou vytváření nových struktur na základě principů a metod působení biostruktur v živé přírodě, realizace adaptace a růstu pružných tektonických systémů založených na adaptaci a růstu živých organismů.
V architektonické a stavební bionice je velká pozornost věnována novým stavebním technologiím. V oblasti vývoje efektivních a bezodpadových stavebních technologií je tedy perspektivním směrem tvorba vrstvených struktur. Myšlenka je vypůjčena od hlubokomořských měkkýšů. Jejich odolné skořepiny se skládají ze střídajících se tvrdých a měkkých plátů. Při prasknutí tvrdé desky je deformace absorbována měkkou vrstvou a trhlina nejde dále.
Technologie architektonické bioniky.
Uveďme příklad několika nejběžnějších moderních trendů ve vývoji bionických staveb.
1. Energy Efficient House - budova s nízkou spotřebou energie nebo nulovou spotřebou energie ze standardních zdrojů (Energy Efficient Building).
2. Pasivní dům (Pasivní budova) - stavba s pasivní termoregulací (chlazení a vytápění využitím energie prostředí). Takové domy využívají energeticky úsporné stavební materiály a konstrukce a prakticky nemají tradiční topný systém.
3. Bioklimatická architektura. Jeden z trendů v hi-tech stylu. Hlavním principem bioklimatické architektury je harmonie s přírodou: „...aby si pták, který vlétne do kanceláře, nevšiml, že je uvnitř.“ V zásadě jsou známy četné bioklimatické mrakodrapy, ve kterých se spolu s bariérovými systémy aktivně používá vícevrstvé zasklení (technologie dvojitého pláště) pro zajištění zvukové izolace a podpory mikroklimatu spojené s ventilací.
4. Chytrý dům (Intellectual Building) - budova, ve které je pomocí výpočetní techniky a automatizace optimalizováno proudění světla a tepla v místnostech a uzavřených konstrukcích.
5. Zdravá budova - budova, ve které jsou spolu s využitím energeticky úsporných technologií a alternativních zdrojů energie upřednostňovány přírodní stavební materiály (směsi zeminy a hlíny, dřevo, kámen, písek atd.) Technologie " zdravé "domy zahrnují systémy čištění vzduchu od škodlivých výparů, plynů, radioaktivních látek atd.
Historie využití architektonických forem v architektonické praxi.
Architektonická bionika nevznikla náhodou. Byl výsledkem předchozích zkušeností s využíváním v té či oné formě (nejčastěji asociativní a imitativní) určitých vlastností či charakteristik forem živé přírody v architektuře – např. v hypostylových sálech egyptských chrámů v Luxoru a Karnaku, hlavních městech a sloupy antických řádů, gotické interiéry katedrál atd.
Sloupce hypostylového sálu chrámu v Edfu.
Bionická architektura často zahrnuje budovy a architektonické komplexy, které organicky zapadají do přírodní krajiny a jsou jejím pokračováním. Tak lze například nazvat stavby moderního švýcarského architekta Petera Zumthora. Spolu s přírodními stavebními materiály pracuje s již existujícími přírodními prvky - horami, kopci, trávníky, stromy, prakticky bez jejich úprav. Jeho stavby jako by vyrůstaly ze země a někdy natolik splývají s okolní přírodou, že je nelze hned odhalit. Například termální lázně ve Švýcarsku zvenčí působí jen jako zelená plocha.
Lázně ve Vals. Architekt: Peter Zumthor.
Z hlediska jednoho z pojmů bioniky - obrazu ekodomu - lze i nám známé vesnické domy zařadit do bionické architektury. Jsou vytvořeny z přírodních materiálů a struktury vesnických sídel byly vždy harmonicky začleněny do okolní krajiny (nejvyšším bodem obce je kostel, v nížině obytná zástavba atd.)
Kopule florentské katedrály. Architekt: Filippo Brunelleschi.
Vznik této oblasti v dějinách architektury je vždy spojen s nějakou technickou inovací: například italský renesanční architekt F. Brunelleschi vzal jako prototyp pro stavbu kupole florentské katedrály skořápku vejce a Leonardo da Vinci kopíroval podoby živé přírody při zobrazování a navrhování stavebních a vojenských budov a dokonce i letadel. Všeobecně se uznává, že první, kdo začal „z bionické pozice“ studovat mechaniku letu živých modelů, byl Leonardo da Vinci, který se pokusil vyvinout letadlo s mávajícím křídlem (ornitoptérou).
Galerie v parku Güell. Architekt: Antonio Gaudi.
Portál Umučení Krista katedrály Svaté Rodiny (Sagrada Familia).
Pokroky ve stavební technologii v devatenáctém a dvacátém století. dala vzniknout novým technickým možnostem interpretace architektury živé přírody. To se odráží v dílech mnoha architektů, mezi nimiž samozřejmě vyniká Antoni Gaudi – průkopník širokého využití bioforem v architektuře dvacátého století. Obytné budovy navržené a postavené A. Gaudím, klášter Güell, slavná „Sagrada Familia“ (Katedrála Svaté Rodiny, výška 170 m) v Barceloně stále zůstávají nepřekonanými architektonickými mistrovskými díly a zároveň nejtalentovanějšími a charakteristický příklad asimilace architektonických přírodních forem -- jejich aplikace a vývoj.
Casa Mila podkroví. Architekt: Antonio Gaudi.
Oblouková klenba galerie v Casa Batlló. Architekt: Antonio Gaudi.
A. Gaudi věřil, že v architektuře, stejně jako v přírodě, není místo pro kopírování. Díky tomu jsou jeho stavby nápadné svou komplexností – v jeho budovách nenajdete dvě stejné části. Jeho sloupy zobrazují kmeny palem s kůrou a listy, zábradlí na schodišti napodobují stonky kudrnatých rostlin a klenuté stropy reprodukují koruny stromů. Gaudi ve svých výtvorech používal parabolické oblouky, hyperspirály, šikmé sloupy atd., čímž vytvořil architekturu, jejíž geometrie předčila architektonické fantazie architektů i inženýrů. A. Gaudí jako jeden z prvních využil biomorfologické designové vlastnosti prostorově zakřivené formy, kterou zhmotnil v podobě hyperbolického paraboloidu malého zděného schodiště. Gaudi přitom nekopíroval pouze přírodní objekty, ale kreativně interpretoval přírodní formy, modifikoval proporce a rozsáhlé rytmické charakteristiky.
Navzdory skutečnosti, že sémantický rozsah protobionických staveb vypadá docela působivě a oprávněně, někteří odborníci považují architektonickou bioniku pouze za stavby, které neopakují pouze přírodní formy nebo jsou vytvořeny z přírodních materiálů, ale obsahují ve svých návrzích struktury a principy živé přírody. .
Stavba Eiffelovy věže. Inženýr: Gustave Eiffel.
Projekt mostu. Architekt: Paolo Soleri.
Tito vědci by protobionikou spíše nazývali stavby jako 300metrovou Eiffelovu věž od mostního inženýra A. G. Eiffela, která přesně kopíruje strukturu lidské holenní kosti, a projekt mostu architekta P. Soleriho, připomínající srolovaný list obilí. a vyvinuta na principu redistribuce zátěže ve stoncích rostlin atp.
Cyklostezka v Krylatskoye. Architekti: N. I. Voronina a A. G. Ospennikov.
V Rusku byly zákony živé přírody také vypůjčeny k vytvoření některých architektonických objektů z období „před perestrojkou“. Mezi příklady patří rozhlasová a televizní věž Ostankino v Moskvě, olympijská zařízení - cyklistická dráha v Krylatskoye, membránové kryty krytého stadionu na třídě Mira a univerzální sportovní a zábavní hala v Leningradu, restaurace v Přímořském parku v Baku a její propojení ve městě Frunze - restaurace Bermet atd.
Mezi jmény moderních architektů pracujících ve směru architektonické bioniky patří Norman Foster (http://www.fosterandpartners.com/Projects/ByType/Default.aspx), Santiago Calatrava (http://www.calatrava.com/# /Selected) vynikají %20works/Architecture?mode=english), Nicholas Grimshaw (http://grimshaw-architects.com/sectors/), Ken Young (http://www.trhamzahyeang.com/project/main.html ), Vincent Calebo ( http://vincent.callebaut.org/projets-groupe-tout.htm l) atd.
Pokud vás nějaký aspekt bioniky zajímá, napište nám a my vám o něm povíme podrobněji!
Architektonická kancelář "Inttera".
Architektonická a stavební bionika studuje zákonitosti vzniku a utváření struktury živých tkání, analyzuje strukturní systémy živých organismů na principu úspory materiálu, energie a zajištění spolehlivosti. Neurobionika studuje fungování mozku a zkoumá mechanismy paměti. Intenzivně se studují smyslové orgány zvířat a vnitřní mechanismy reakce na prostředí u zvířat i rostlin. Nápadným příkladem architektonické a stavební bioniky je úplná analogie struktury obilných stonků a moderních výškových budov. Stonky obilných rostlin jsou schopny odolat velkému zatížení, aniž by se zlomily pod tíhou květenství. Pokud je vítr ohne k zemi, rychle obnoví vertikální polohu. Jaké je tajemství? Ukazuje se, že jejich struktura je podobná designu moderních výškových továrních trubek - jeden z nejnovějších úspěchů inženýrství. Obě konstrukce jsou uvnitř duté. Provazce sklerenchymu rostlinného stonku působí jako podélná výztuž. Internodia (uzly?) stonků jsou prstence tuhosti. Podél stěn stonku jsou oválné vertikální dutiny. Stejné konstrukční řešení mají i stěny potrubí. Roli spirálové výztuže umístěné na vnější straně trubky ve stonku obilnin hraje tenká slupka. Inženýři však ke svému konstruktivnímu řešení přišli sami, aniž by se „dívali“ do přírody. Identita struktury byla odhalena později. Bionika v posledních letech potvrdila, že většina lidských vynálezů je již „patentována“ přírodou. Takové vynálezy 20. století, jako jsou zipy a suché zipy, byly vyrobeny na základě struktury ptačího pera. Péřové vousy různých řádů, vybavené háčky, poskytují spolehlivé uchopení. Slavní španělští architekti M. R. Cervera a J. Ploz, aktivní přívrženci bioniky, začali v roce 1985 zkoumat „dynamické struktury“ a v roce 1991 zorganizovali „Společnost pro podporu inovací v architektuře“. Skupina pod jejich vedením, která zahrnovala architekty, inženýry, designéry, biology a psychology, vyvinula projekt „Vertical Bionic Tower City“. Za 15 let by se v Šanghaji mělo objevit věžové město (podle vědců by za 20 let mohla populace Šanghaje dosáhnout 30 milionů lidí). Věžové město je navrženo pro 100 tisíc lidí, projekt je založen na „principu dřevostavby“.
Městská věž bude mít tvar cypřiše o výšce 1228 m s obvodem v patě 133 x 100 m, v nejširším místě 166 x 133 m. Věž bude mít 300 pater a budou umístěných ve 12 vertikálních blocích po 80 podlažích (12 x 80 = 960; 960! = 300). Mezi bloky jsou mazaninové podlahy, které fungují jako nosná konstrukce pro každou úroveň bloku. Uvnitř bloků jsou domy různé výšky s vertikálními zahradami. Tento propracovaný design je podobný struktuře větví a celé koruny cypřiše. Věž bude stát na pilotovém základu podle principu harmoniky, který se nezasypává, ale s nabíráním výšky se rozvíjí všemi směry – podobně jako se vyvíjí kořenový systém stromu. Kolísání větru v horních patrech je minimalizováno: vzduch snadno prochází konstrukcí věže. K pokrytí věže bude použit speciální plastový materiál imitující porézní povrch kůže. Pokud bude stavba úspěšná, plánuje se výstavba několika dalších takových stavebních měst.
V architektonické a stavební bionice je velká pozornost věnována novým stavebním technologiím. Například v oblasti vývoje efektivních a bezodpadových stavebních technologií je perspektivním směrem tvorba vrstvených struktur. Myšlenka je vypůjčena od hlubokomořských měkkýšů. Jejich odolné ulity, jako jsou ty rozšířené ušně, sestávají ze střídajících se tvrdých a měkkých plátů. Při prasknutí tvrdé desky je deformace absorbována měkkou vrstvou a trhlina nejde dále. Touto technologií lze zakrýt i automobily.
Ve světové architektonické praxi za posledních 40 let získalo využití zákonitostí utváření živé přírody novou kvalitu a nazývá se architektonicko-bionický proces a stalo se jedním ze směrů high-tech architektury.
Architektonicko-bionická praxe dala vzniknout novým, neobvyklým architektonickým formám, praktickým z funkčního i užitkového hlediska a originálních ve svých estetických kvalitách. To nemohlo nevzbudit o ně zájem architektů a inženýrů.
Bionika pochází z řeckého slova, které znamená „prvek života“. Sloužil jako základ pro název směru ve vědě, který studuje možnosti využití určitých biologických systémů a procesů v technologii.
Architektonická bionika je podobná technické bionice; je však natolik specifický, že tvoří samostatný obor a řeší nejen technické, ale hlavně architektonické problémy.
Zde je zvláště nutné zdůraznit, že vědecké základy architektonické bioniky se začaly vytvářet v Sovětském svazu, zejména práce architektů V.V. Zefeld a Yu.S. Lebedeva.
Připomeňme výroky německých a rakouských architektů Sempera, Feldega, Bauera aj. Zajímavý článek analyzující jejich názory a vyjadřující jeho pohled na problém účelnosti v architektuře - „Darwinova teorie v umění stavitelství“ (1900 ) - napsala jistá osoba pod pseudonymem "Gr. Yu - P." Autor tohoto článku jasně a jasně, s jistou jemností a bystrostí nastolil architektonicko-bionický problém a potvrdil zákonitost působení Darwinovy evoluční teorie v architektuře.
Nejtěžší etapou vývoje přírodních forem v architektuře bylo období od poloviny 19. do počátku 20. století. Byl ovlivněn prudkým rozvojem biologie a nebývalými pokroky stavební techniky oproti předchozímu období (např. vynález železobetonu a počátek intenzivního používání skleněných a kovových konstrukcí). Při zkoumání této etapy je třeba věnovat zvláštní pozornost vzniku tak významného proudu v architektuře, jakým je „organická architektura“. Je pravda, že název „organická architektura“ neznamená přímé a významné spojení mezi architekturou a živou přírodou. Směr „organické architektury“ je směrem funkcionalismu. Jeden z jejích hlavních ideologů Frank Lloyd Wright o tom v roce 1953 hovořil v televizi. odpovídá na otázky, které mu byly položeny: „... organická architektura je architektura „zevnitř ven“, ve které je ideálem celistvost. Slovo „organický“ nepoužíváme ve smyslu „patřit do světa rostlin nebo zvířat“ .“
Ve jménu úspor člověk ve výrobních činnostech vždy využívá jakékoli příležitosti, které se mu naskytnou. S pokrokem se tento požadavek stává stále naléhavějším. Například po skončení druhé světové války se inženýři a architekti začali blíže věnovat živé přírodě. Přitahovaly je například elastické fólie živé přírody, které dobře fungují pod napětím (experimenty Otto Freie ve 40. letech). Moderní věda umožnila proniknout hlouběji do zákonitostí vývoje živé přírody a technologie umožnila simulovat živé struktury. V důsledku toho se v architektuře na konci 40. let objevily formy, které reprodukovaly strukturální struktury živé přírody na vědomém vědeckém a technickém základě. To zahrnuje zastřešení velkého sálu turínské výstavy inženýrem P.L. Nervi, lanové a stanové konstrukce (Otto Frei a další).
V Sovětském svazu se bionickým myšlenkám dostalo velké pozornosti architektů a inženýrů (MAI, TsNIISK Gosstroy SSSR, Len-ZNIIEP atd.).
Velkou roli sehrála v 90. letech nečekaná rychlá invaze výpočetní techniky do našich životů. Kulturní dlouhodobé důsledky této „tiché revoluce“ je stále těžké předvídat, ale myšlení představitelů nové generace se ubírá směrem k jejich objasňování. Díky počítači je možné popsat složitý biologický objekt, například lidskou kostru, jazykem architektovi známé pracovní kresby.
Shrneme-li historické pozadí architektonické bioniky, můžeme říci, že architektonická bionika jako teorie a praxe se vyvinula v procesu evoluce specifického spojení architektury a živé přírody a že tento jev není náhodný, ale historicky přirozený.
Specifikem moderní etapy osvojování forem živé přírody v architektuře je, že se již neosvojují pouze formální stránky živé přírody, ale dochází k navazování hlubokých vazeb mezi zákonitostmi vývoje živé přírody a architektury. V současné fázi architekti nevyužívají vnější formy živé přírody, ale pouze ty vlastnosti a charakteristiky formy, které jsou výrazem funkcí konkrétního organismu, podobně jako funkční a utilitární aspekty architektury.
Od funkcí k formě a k zákonitostem utváření tvaru – to je hlavní cesta architektonické bioniky.
Důležitým bodem, který sehrál roli v apelu architektů a projektantů na živou přírodu, bylo zavádění do praxe prostorových konstrukčních systémů, které byly ekonomicky výhodné, ale složité ve smyslu jejich matematického výpočtu. Prototypy těchto systémů byly v mnoha případech strukturální formy přírody. Takové formy se začaly úspěšně používat v různých typologických oblastech architektury, při výstavbě dlouhých a výškových staveb, vytváření rychle se transformujících konstrukcí, standardizaci prvků budov a konstrukcí atd.
Použití přírodních strukturních systémů připravilo cestu pro další oblasti architektonické bioniky. Především se jedná o přírodní prostředky „izolace“, které lze využít k uspořádání příznivého mikroklimatu pro člověka v budovách i ve městech.
Architektonická bionika je určena nejen k řešení funkčních otázek architektury, ale otevírá perspektivy ve snaze o syntézu funkční a estetické formy architektury, učí architekty myslet v syntetických formách a systémech.
Bionika v posledních letech potvrdila, že většina lidských vynálezů je již „patentována“ přírodou. Takové vynálezy 20. století, jako jsou zipy a suché zipy, byly vyrobeny na základě struktury ptačího pera. Péřové vousy různých řádů, vybavené háčky, poskytují spolehlivé uchopení. Slavní španělští architekti M.R. Cervera a H. Ploz, aktivní přívrženci bioniky, začali v roce 1985 zkoumat „dynamické struktury“ a v roce 1991 zorganizovali „Společnost pro podporu inovací v architektuře“. Skupina pod jejich vedením, která zahrnovala architekty, inženýry, designéry, biology a psychology, vyvinula projekt „Vertical Bionic Tower City“. Za 15 let by se v Šanghaji mělo objevit věžové město (podle vědců by za 20 let mohla populace Šanghaje dosáhnout 30 milionů lidí). Věžové město je navrženo pro 100 tisíc lidí, projekt je založen na „principu dřevostavby“.
Městská věž bude mít tvar cypřiše o výšce 1228 m s obvodem v patě 133 x 100 m, v nejširším místě 166 x 133 m. Věž bude mít 300 pater a budou umístěné ve 12 vertikálních blocích po 80 podlažích (12 x 80 = 960; 960! = 300). Mezi bloky jsou mazaninové podlahy, které fungují jako nosná konstrukce pro každou úroveň bloku. Uvnitř bloků jsou domy různé výšky s vertikálními zahradami. Tento propracovaný design je podobný struktuře větví a celé koruny cypřiše. Věž bude stát na pilotovém základu podle principu harmoniky, který se nezasypává, ale s nabíráním výšky se rozvíjí všemi směry – podobně jako se vyvíjí kořenový systém stromu. Kolísání větru v horních patrech je minimalizováno: vzduch snadno prochází konstrukcí věže. K pokrytí věže bude použit speciální plastový materiál imitující porézní povrch kůže. Pokud bude stavba úspěšná, plánuje se výstavba několika dalších takových stavebních měst.
V architektonické a stavební bionice je velká pozornost věnována novým stavebním technologiím. Například v oblasti vývoje efektivních a bezodpadových stavebních technologií je perspektivním směrem tvorba vrstvených struktur. Myšlenka je vypůjčena od hlubokomořských měkkýšů. Jejich odolné ulity, jako jsou ty rozšířené ušně, sestávají ze střídajících se tvrdých a měkkých plátů. Při prasknutí tvrdé desky je deformace absorbována měkkou vrstvou a trhlina nejde dále. Touto technologií lze zakrýt i automobily.
Architektonická a stavební bionika studuje zákonitosti vzniku a utváření struktury živých tkání, analyzuje strukturní systémy živých organismů na principu úspory materiálu, energie a zajištění spolehlivosti. Nápadným příkladem architektonické a stavební bioniky je úplná analogie struktury obilných stonků a moderních výškových budov. Stonky obilných rostlin jsou schopny odolat velkému zatížení, aniž by se zlomily pod tíhou květenství. Pokud je vítr ohne k zemi, rychle obnoví vertikální polohu. Jaké je tajemství? Ukazuje se, že jejich struktura je podobná designu moderních výškových továrních trubek - jeden z nejnovějších úspěchů inženýrství. Identita struktury byla odhalena později. Bionika v posledních letech potvrdila, že většina lidských vynálezů je již „patentována“ přírodou.
Touha po pohodlí, po kvalitním, útulném a krásném bydlení je lidstvu vlastní odedávna. Každý z nás chce, aby okolní prostor rezonoval s naším vnitřním světem. Nyní má každý z nás šanci postavit si svůj ideální domov. Možná to bude zahradní domek s podkrovím jako Čechovovi hrdinové. Nebo třeba chata s
Terasa v americkém stylu. Důležité je, že dokáže spojit všechny prvky úžasného architektonického stylu – „bionické architektury“.
Za vznik neobvyklých architektonických stylů vděčíme géniům architektury. Talent se neustále hledá. Důkazy o tom se nacházejí na každém kroku v podobě architektonických památek rozesetých po celém světě. V průběhu let se styly navzájem nahrazují, každý z nich je jedinečný. Modernita nabízí nový přístup k architektuře. Zvláštní pozornost si zaslouží jedna z nových oblastí – bionika.
Bionika znamená v řečtině „žít“. Po studiu struktury a způsobu života rostlin a zvířat architekti aplikují stejné principy na inženýrské stavby. Až dosud neexistuje mezi výzkumníky jednotný názor na to, které práce architektů by měly být klasifikovány jako součást hnutí „živá architektura“. A přesto lze Antonia Gaudiho považovat za zakladatele bioniky, který postavil první unikátní domy již v devatenáctém století. Evropa, arogantní a otrávená architektonickými nálezy, byla mistrovými výtvory potěšena. A bionika dostala silný impuls k rozvoji. Již na počátku 20. století vytvořil zakladatel antroposofie Rudolf Steiner projekt úžasné stavby zvané Goetheanum. Projekt byl uveden do života.
Známý návrh Eiffelovy věže (viz příspěvek Nadstavby: Eiffelova věž (Paříž)) vychází z vědecké práce švýcarského profesora anatomie Hermanna Von Meyera. 40 let před stavbou pařížského inženýrského zázraku profesor zkoumal kostní stavbu hlavice stehenní kosti v místě, kde se ohýbá a šikmo vstupuje do kloubu. A přesto se kost z nějakého důvodu neláme pod tíhou těla.
Von Meyer zjistil, že hlavice kosti je pokryta spletitou sítí miniaturních kůstek, díky nimž se zátěž úžasně přerozděluje po celé kosti. Tato síť měla přísnou geometrickou strukturu, kterou profesor zdokumentoval.
V roce 1866 poskytl švýcarský inženýr Carl Cullman teoretický základ pro von Meyerův objev a o 20 let později přirozené rozložení zatížení pomocí zakřivených třmenů použil Eiffel.
Nyní je mnoho hlavních měst světa zdobeno budovami v bionickém stylu. Tu a tam se objevují nové „živé“ struktury. Bionickými mistrovskými díly se může pochlubit Holandsko a Austrálie, Čína a Japonsko, Kanada a dokonce i Rusko.
V architektonické a stavební bionice je velká pozornost věnována novým stavebním technologiím. V oblasti vývoje efektivních a bezodpadových stavebních technologií je tedy perspektivním směrem tvorba vrstvených struktur. Myšlenka je vypůjčena od hlubokomořských měkkýšů. Jejich odolné ulity, jako jsou ty rozšířené ušně, sestávají ze střídajících se tvrdých a měkkých plátů. Při prasknutí tvrdé desky je deformace absorbována měkkou vrstvou a trhlina nejde dále.
Bionika se snaží maximalizovat účel každé místnosti v domácnosti. Žádná zaměnitelnost místností. Musíte spát v ložnici, vařit v kuchyni a přijímat hosty v obývacím pokoji. Každý pokoj je navržen pro svou přidělenou roli a je k tomu vybaven s největším komfortem. Dům nebude mít obvyklý geometrický tvar. Spíše bude připomínat předmět živé přírody. Měkké hladké linie stěn a oken, splývající do sebe, vytvoří pocit pohybu. Uvnitř organického domu vzniká dojem magického světa, protože tento architektonický styl poskytuje dostatek světla ve všech místnostech. Často se používá barevné sklo, takže světlo může mít neobvyklý odstín. Současný pocit pohybu a klidu je možná hlavní předností domu vyrobeného v organickém stylu. Z různých úhlů pohledu se samotná místnost nenápadně mění.
To je jen malá část toho, co lze říci o stylu vytvořeném pro člověka, který se snaží odhalit svůj vnitřní svět, duševní a duchovní potenciál. Nyní se tohoto obtížného úkolu ujímá architektura.
Architektonická bionika v nedávné minulosti je chápání přírodních forem ve stavebních konstrukcích, nové možnosti architektonického tvarového utváření.
Architektonická bionika dnes (neobionika) je pokusem propojit environmentální aspekty a špičkové technologie s architekturou.
Architektonická a stavební bionika studuje zákonitosti vzniku a tvorby struktury živých kožichů, analyzuje strukturní systémy živých organismů na principu úspory materiálu, energie a zajištění spolehlivosti. Intenzivně se studují smyslové orgány zvířat a vnitřní mechanismy reakce na prostředí u zvířat i rostlin.
V dávné minulosti člověk vytvořil mnoho pozoruhodných staveb kopírováním architektonických forem rostlinného světa. Podívejte se blíže na světlé africké stavby a uvidíte v nich obrysy včelích úlů (obr. 4), prastaré východní pagody připomínají štíhlé jedle se silně visícími větvemi (obr. 5), mramorový sloup Parthenonu je personifikace štíhlého kmene stromu (obr. 6), sloupový egyptský chrám je jako stonek lotosu (obr. 7), gotická architektura je v nezaujatém kameni ztělesněním konstruktivní logiky, harmonie a účelnosti živých věcí.
Vzpomeňte si na slavné Kizhi (obr. 8). Jejich kopule připomínají cibuli. Kostel ve Fili (obr. 9) jako živý organismus s výškou klesá a rozvíjí se od středu k periferii. Zdá se, že se celá chvěje, vše v ní je jemné a harmonické. Chrám Vasila Blaženého je tentýž hlavní kmen, z něhož jde nahoru a do strany větvení a drcení forem (obr. 10).
Úžasná podobnost technik! Je to, jako by se architekti shodli na shodnosti svých tvůrčích principů. Při pohledu na stránky dějin stavitelství lze najít mnohem více příkladů, jak člověk kopíruje architektoniku živé přírody. Je však třeba ještě jednou zdůraznit, že starověké umění stavitelství bylo podobné organizaci živé přírody pouze formou. Od přírody se architekti naučili harmonii proporcí, logickému rozložení stavebních objemů, podřízení vedlejších k hlavním, správné kombinaci velikostí dílů, konstruktivní pravdě, ale neznali to hlavní - zákony tvaru -formace, tajemství vlastní výstavby živých věcí.
Vnitřní organizace živých věcí, konstruktivní strana listu, obilný stonek a kmen stromu se staly předmětem studia vědců pozdější doby. Tyto studie položily základy architektonické bioniky.
Nápadným příkladem architektonické bioniky kožichu je úplná analogie struktury stonků obilovin a moderních výškových budov. Stonky obilných rostlin jsou schopny odolat velkému zatížení, aniž by se zlomily pod tíhou květenství. Pokud je vítr ohne k zemi, rychle obnoví vertikální polohu. Jejich struktura je podobná designu moderních výškových továrních trubek.
Obě konstrukce jsou uvnitř duté. Provazce sklerenchymu rostlinného stonku působí jako podélná výztuž. Internodia (uzly) stonků jsou prstence tuhosti. Podél stěn stonku jsou oválné vertikální dutiny. Stejné konstrukční řešení mají i stěny potrubí. Roli spirálové výztuže umístěné na vnější straně trubky, ve stonku obilných rostlin, hraje tenká slupka. Inženýři však ke svému konstruktivnímu řešení přišli sami, aniž by se „dívali“ do přírody. Identita struktury byla odhalena později.
Bionika potvrzuje, že mnoho lidských vynálezů má obdoby v živé přírodě, například zipy a suchý zip byly vynalezeny na základě struktury ptačího peří. Péřové vousy různých řádů, vybavené háčky, poskytují spolehlivé uchopení.
Zjistili jsme, že v architektonické bionice existuje několik směrů: Kuželové konstrukce, Předpjaté konstrukce, Skořepiny, Spirálové konstrukce, Síťové, příhradové a žebrové konstrukce. Nyní se na ně podíváme.