معماری بیونیک در زندگی انسان نمونه های مدرن بیونیک در معماری و طراحی داخلی

فرم‌های بیونیک با پیچیدگی طرح‌ها و اشکال غیرخطی متمایز می‌شوند.

پیدایش اصطلاح.
مفهوم "بیونیک" (از یونانی "bios" - زندگی) در آغاز قرن بیستم ظاهر شد. در مفهوم جهانی، به حوزه ای از دانش علمی مبتنی بر کشف و استفاده از الگوهای ساخت اشکال طبیعی برای حل مشکلات فنی، فناوری و هنری بر اساس تجزیه و تحلیل ساختار، مورفولوژی و فعالیت حیاتی موجودات بیولوژیکی اشاره دارد. این نام توسط محقق آمریکایی جی. استیل در سمپوزیومی در سال 1960 در دیتونا پیشنهاد شد - "نمونه های اولیه زنده سیستم های مصنوعی - کلید فناوری جدید" - که طی آن ظهور یک حوزه جدید و ناشناخته از دانش تثبیت شد. از این لحظه به بعد، معماران، طراحان، سازندگان و مهندسان با تعدادی از وظایف با هدف یافتن ابزارهای جدید شکل‌دهی روبرو هستند.
در اتحاد جماهیر شوروی، در آغاز دهه 1980، به لطف سالها تلاش تیمی از متخصصان آزمایشگاه TsNIELAB، که تا آغاز دهه 1990 وجود داشت، بیونیک معماری سرانجام به عنوان یک جهت جدید در معماری ظاهر شد. در این زمان، تک نگاری نهایی یک تیم بزرگ بین المللی از نویسندگان و کارکنان این آزمایشگاه، به سردبیری یو. اس. لبدف، "بیونیک معماری" (1990) منتشر شد.
بنابراین، دوره از اواسط قرن بیستم. تا آغاز قرن بیست و یکم. در معماری، با افزایش علاقه به اشکال پیچیده منحنی مشخص شد، احیای مفهوم "معماری ارگانیک" در سطحی جدید، که ریشه در اواخر قرن 19 - اوایل قرن 20، در آثار L. سالیوان و اف.ال.رایت. آنها بر این باور بودند که فرم معماری، مانند طبیعت زنده، باید کاربردی باشد و همانطور که بود، "از درون به بیرون" توسعه یابد.

مشکل همزیستی هماهنگ محیط معماری و طبیعی.
توسعه تکنوکراتیک دهه‌های اخیر، مدت‌هاست که شیوه زندگی بشر را تحت سلطه خود در آورده است. گام به گام بشریت از جایگاه اکولوژیکی خود در این سیاره بیرون آمده است. در واقع، ما ساکنان یک "طبیعت" مصنوعی شده ایم که از شیشه، بتن و پلاستیک ساخته شده است، که سازگاری آن با زندگی اکوسیستم طبیعی به طور پیوسته به صفر نزدیک می شود. و هر چه طبیعت مصنوعی بیشتر طبیعت زنده را تسخیر کند، نیاز انسان به هماهنگی طبیعی آشکارتر می شود. محتمل ترین راه برای بازگرداندن بشریت "به آغوش طبیعت" و بازگرداندن تعادل بین دو جهان، توسعه بیونیک مدرن است.

آسمان خراش سرو در شانگهای. معماران: ماریا رزا سرورا و خاویر پیوز.

خانه اپرای سیدنی. معمار: Jørn Utzon.

مرکز آموزشی رولکس معماران: دفتر معماری ژاپنی SANAA.

بیونیک معماری سبکی نوآورانه است که بهترین ها را از طبیعت می گیرد: نقش برجسته ها، خطوط، اصول شکل گیری شکل و تعامل با دنیای خارج. در سرتاسر جهان، ایده های معماری بیونیک توسط معماران معروف با موفقیت اجرا شده است: آسمان خراش سرو در شانگهای، خانه اپرای سیدنی در استرالیا، ساختمان هیئت مدیره بانک NMB در هلند، مرکز آموزشی رولکس و موزه میوه در ژاپن. .

موزه میوه. معمار: Itsuko Hasegawa.


فضای داخلی موزه میوه.

در همه زمان ها، تداوم فرم های طبیعی در معماری ایجاد شده توسط انسان وجود داشته است. اما، برخلاف رویکرد فرمالیستی سال های گذشته، زمانی که معمار به سادگی از فرم های طبیعی کپی می کرد، بیونیک مدرن مبتنی بر ویژگی های عملکردی و اساسی موجودات زنده است - توانایی خود تنظیمی، فتوسنتز، اصل همزیستی هماهنگ و غیره. معماری بیونیک شامل ایجاد خانه‌هایی است که طبیعتی طبیعی هستند که با آن در تضاد نیستند. توسعه بیشتر بیونیک شامل توسعه و ایجاد خانه های زیست محیطی - ساختمان های با انرژی کارآمد و راحت با سیستم های پشتیبانی زندگی مستقل است. طراحی چنین ساختمانی شامل مجموعه ای از تجهیزات مهندسی است. در طول ساخت و ساز از مصالح سازگار با محیط زیست و سازه های ساختمانی استفاده می شود. در حالت ایده آل، خانه آینده یک سیستم خودمختار و خودپایدار است که به طور یکپارچه در چشم انداز طبیعی قرار می گیرد و در هماهنگی با طبیعت وجود دارد. بیونیک معماری مدرن عملاً با مفهوم "اکو معماری" ادغام شده است و مستقیماً با اکولوژی مرتبط است.

شکل‌گیری شکل از طبیعت زنده به معماری.
هر موجود زنده ای در این سیاره یک سیستم کاری کامل است که با محیط خود سازگار است. قابلیت حیات چنین سیستم هایی نتیجه تکامل در طی میلیون ها سال است. با افشای اسرار ساختار موجودات زنده می توان فرصت های جدیدی در معماری ساختمان ها به دست آورد.
شکل گیری شکل در طبیعت زنده با شکل پذیری و ترکیبی بودن، انواع اشکال و اشکال هندسی منظم - دایره ها، بیضی ها، لوزی ها، مکعب ها، مثلث ها، مربع ها، انواع مختلف چندضلعی ها، و تنوع بی پایان بسیار پیچیده و شگفت انگیز زیبا مشخص می شود. سازه های سبک، بادوام و اقتصادی که با ترکیب این عناصر ایجاد می شوند. چنین ساختارهایی نشان دهنده پیچیدگی و تکامل چند مرحله ای رشد موجودات زنده است.
جایگاه اصلی برای مطالعه طبیعت از دیدگاه بیونیک معماری، علم بیومواد و بیوتکتونیکی است.
هدف مطالعه در علم بیومواد، خواص شگفت انگیز مختلف ساختارهای طبیعی و "مشتقات" آنها - بافت های موجودات جانوری، ساقه و برگ گیاهان، رشته های تار عنکبوت، آنتن های کدو تنبل، بال های پروانه و غیره است.
با بیوتکتونیک همه چیز پیچیده تر است. در این حوزه از دانش، محققان نه چندان به خواص مواد طبیعی که به اصول وجود موجودات زنده علاقه دارند. مشکلات اصلی بیوتکتونیک ایجاد ساختارهای جدید بر اساس اصول و روش های عمل ساختارهای زیستی در طبیعت زنده، اجرای سازگاری و رشد سیستم های تکتونیکی انعطاف پذیر بر اساس سازگاری و رشد موجودات زنده است.
در بیونیک معماری و ساخت و ساز، توجه زیادی به فناوری های جدید ساخت و ساز می شود. بنابراین، در زمینه توسعه فناوری های ساخت و ساز کارآمد و بدون ضایعات، یک جهت امیدوار کننده ایجاد سازه های لایه ای است. این ایده از نرم تنان اعماق دریا وام گرفته شده است. پوسته های بادوام آنها از صفحات سخت و نرم متناوب تشکیل شده است. هنگامی که یک صفحه سخت ترک می خورد، تغییر شکل توسط لایه نرم جذب می شود و ترک بیشتر نمی شود.

فن آوری های بیونیک معماری.
اجازه دهید مثالی از چند مورد از رایج ترین روندهای مدرن در توسعه ساختمان های بیونیک ارائه دهیم.
1. خانه کارآمد انرژی - ساختمانی با مصرف انرژی کم یا مصرف انرژی صفر از منابع استاندارد (Energy Efficient Building).
2. خانه منفعل (ساختمان منفعل) - سازه ای با تنظیم حرارت غیرفعال (سرمایش و گرمایش با استفاده از انرژی محیطی). چنین خانه هایی از مصالح و سازه های ساختمانی کم مصرف استفاده می کنند و عملاً سیستم گرمایش سنتی ندارند.
3. معماری زیست اقلیمی. یکی از گرایش های سبک های فن آوری. اصل اصلی معماری زیست اقلیم، هماهنگی با طبیعت است: "... به طوری که پرنده ای که به داخل دفتر پرواز می کند، متوجه وجود آن نشود." اساساً آسمان‌خراش‌های زیست‌اقلیمی متعددی شناخته شده‌اند که در آن‌ها، همراه با سیستم‌های مانع، لعاب چندلایه (فناوری دو پوسته) به طور فعال برای ارائه عایق صدا و پشتیبانی ریزاقلیم همراه با تهویه استفاده می‌شود.
4. خانه هوشمند (ساختمان فکری) - ساختمانی که در آن به کمک فناوری کامپیوتری و اتوماسیون، جریان نور و گرما در اتاق ها و سازه های محصور بهینه می شود.
5. ساختمان سالم - ساختمانی که در آن در کنار استفاده از فناوری های صرفه جویی در مصرف انرژی و منابع انرژی جایگزین، اولویت با مصالح ساختمانی طبیعی (مخلوط خاک و خاک رس، چوب، سنگ، ماسه و غیره) باشد. خانه‌ها شامل سیستم‌های تصفیه هوا از دود مضر، گازها، مواد رادیواکتیو و غیره است.

تاریخچه استفاده از فرم های معماری در عمل معماری.
بیونیک معماری تصادفی به وجود نیامده است. این نتیجه تجربه قبلی استفاده از یک شکل (اغلب تداعی و تقلیدی) برخی از ویژگی ها یا ویژگی های اشکال طبیعت زنده در معماری بود - به عنوان مثال، در تالارهای هیپوستیکی معابد مصری در اقصر و کرناک، سرستون ها و ستون های راسته های باستانی، کلیساهای داخلی گوتیک و غیره.

ستون های سالن هیپواستایل معبد ادفو.

معماری بیونیک اغلب شامل ساختمان‌ها و مجموعه‌های معماری است که به طور ارگانیک در منظر طبیعی قرار می‌گیرند و به قولی ادامه آن هستند. به عنوان مثال، اینها را می توان ساختمان های معمار مدرن سوئیسی پیتر زومتور نامید. همراه با مصالح ساختمانی طبیعی، با عناصر طبیعی از قبل موجود - کوه ها، تپه ها، چمن ها، درختان، عملاً بدون تغییر آنها کار می کند. به نظر می رسد که سازه های او از روی زمین رشد می کنند، و گاهی اوقات آنقدر با طبیعت اطراف ترکیب می شوند که نمی توان بلافاصله آنها را تشخیص داد. به عنوان مثال، حمام های حرارتی در سوئیس از بیرون فقط یک منطقه سبز به نظر می رسند.

حمام در Vals. معمار: پیتر زومثور.

از دیدگاه یکی از مفاهیم بیونیک - تصویر یک خانه بوم گردی - حتی خانه های روستایی آشنا برای ما را می توان در زمره معماری بیونیک طبقه بندی کرد. آنها از مواد طبیعی ایجاد شده اند و سازه های سکونتگاه های روستا همیشه به طور هماهنگ با چشم انداز اطراف ادغام شده اند (بلندترین نقطه روستا کلیسا است، دشت ساختمان های مسکونی و غیره است).

گنبد کلیسای جامع فلورانس. معمار: فیلیپو برونلسکی.

ظهور این منطقه در تاریخ معماری همیشه با نوعی نوآوری فنی همراه است: برای مثال، معمار ایتالیایی رنسانس، F. Brunelleschi، پوسته تخم مرغ را به عنوان نمونه اولیه برای ساخت گنبد کلیسای جامع فلورانس انتخاب کرد و لئوناردو داوینچی. در هنگام به تصویر کشیدن و طراحی ساختمان های ساختمانی و نظامی و حتی هواپیما از اشکال طبیعت زنده کپی برداری کرد. به طور کلی پذیرفته شده است که اولین کسی که شروع به مطالعه مکانیک پرواز مدل های زنده "از موقعیت بیونیک" کرد، لئوناردو داوینچی بود که سعی کرد هواپیمای با بال بالدار (پرنده کوپتر) توسعه دهد.

گالری در پارک گوئل. معمار: آنتونیو گائودی.

پورتال مصائب مسیح کلیسای جامع خانواده مقدس (ساگرادا فامیلیا).

پیشرفت در تکنولوژی ساخت و ساز در قرن نوزدهم و بیستم. امکانات فنی جدیدی برای تفسیر معماری طبیعت زنده به وجود آورد. این در آثار بسیاری از معماران منعکس شده است که البته در میان آنها آنتونی گائودی برجسته است - پیشگام استفاده گسترده از بیوفرم ها در معماری قرن بیستم. ساختمان های مسکونی طراحی و ساخته شده توسط A. Gaudi، صومعه گوئل، معروف "ساگرادا فامیلیا" (کلیسای جامع خانواده مقدس، ارتفاع 170 متر) در بارسلون هنوز هم شاهکارهای معماری بی نظیر و در عین حال با استعدادترین و با استعدادترین ها باقی مانده اند. نمونه مشخصی از جذب اشکال طبیعی معماری - کاربرد و توسعه آنها.

کف اتاق زیر شیروانی کازا میلا. معمار: آنتونیو گائودی.

طاق قوسی گالری در Casa Batlló. معمار: آنتونیو گائودی.

آ.گائودی معتقد بود که در معماری نیز مانند طبیعت جایی برای کپی برداری وجود ندارد. در نتیجه، ساختارهای او از نظر پیچیدگی قابل توجه هستند - شما دو قسمت یکسان را در ساختمان های او پیدا نخواهید کرد. ستون‌های آن تنه‌های نخل را با پوست و برگ به تصویر می‌کشند، نرده‌های راه پله شبیه ساقه‌های پیچ‌دار گیاهان هستند و سقف‌های طاق‌دار تاج درختان را بازتولید می‌کنند. گائودی در خلاقیت‌های خود از قوس‌های سهموی، ابرمارپیچ‌ها، ستون‌های شیب‌دار و غیره استفاده کرد و معماری را خلق کرد که هندسه‌اش از خیال‌پردازی‌های معماری هم معماران و هم مهندسان پیشی گرفت. آ. گائودی یکی از اولین کسانی بود که از خصوصیات طراحی بیومرفولوژیکی یک فرم منحنی فضایی استفاده کرد، که به شکل یک سهمی هذلولی از یک پله کوچک آجری تجسم یافت. در همان زمان، گائودی صرفاً اشیاء طبیعی را کپی نکرد، بلکه به طور خلاقانه اشکال طبیعی را تفسیر کرد، نسبت ها و ویژگی های ریتمیک در مقیاس بزرگ را اصلاح کرد.
علیرغم این واقعیت که دامنه معنایی ساختمان های پروتوبیونیک کاملاً چشمگیر و موجه به نظر می رسد، برخی از کارشناسان بیونیک معماری را تنها ساختمان هایی می دانند که صرفاً اشکال طبیعی را تکرار نمی کنند یا از مواد طبیعی ایجاد شده اند، بلکه در طرح های خود ساختارها و اصول طبیعت زنده را در بر می گیرند. .

ساخت برج ایفل. مهندس: گوستاو ایفل.

پروژه پل. معمار: پائولو سولری.

این دانشمندان ترجیح می دهند پروتوبیونیک ساختمان هایی مانند برج ایفل 300 متری توسط مهندس پل A. G. Eiffel را که دقیقاً ساختار استخوان درشت نی انسان را تکرار می کند و پروژه پل معمار P. Soleri را که یادآور یک برگ گرد شده از غلات است بنامند. و بر اساس اصل توزیع مجدد بار در ساقه گیاهان و غیره توسعه یافته است.

پیست دوچرخه سواری در Krylatskoye. معماران: N. I. Voronina و A. G. Ospennikov.

در روسیه، قوانین طبیعت زنده نیز برای ایجاد برخی از اشیاء معماری دوره "پیش پرسترویکا" قرض گرفته شد. به عنوان مثال می توان به برج رادیویی و تلویزیونی Ostankino در مسکو، تاسیسات المپیک - یک مسیر دوچرخه سواری در Krylatskoye، پوشش های غشایی یک استادیوم سرپوشیده در خیابان میرا و یک سالن ورزشی و سرگرمی جهانی در لنینگراد، یک رستوران در پارک پریمورسکی باکو و اتصال آن اشاره کرد. در شهر Frunze - رستوران Bermet و غیره.
از جمله نام معماران مدرنی که در راستای بیونیک معماری فعالیت می کنند، نورمن فاستر (http://www.fosterandpartners.com/Projects/ByType/Default.aspx)، سانتیاگو کالاتراوا (http://www.calatrava.com/#) /Selected) برجسته کردن %20works/Architecture?mode=english)، نیکلاس گریمشاو (http://grimshaw-architects.com/sectors/)، کن یانگ (http://www.trhamzahyeang.com/project/main.html) وینسنت کالیبو (http://vincent.callebaut.org/projets-groupe-tout.htm l) و غیره.

اگر هر جنبه ای از بیونیک به شما علاقه مند است، برای ما بنویسید تا در مورد آن با جزئیات بیشتری به شما بگوییم!
دفتر معماری "Intera".

بیونیک معماری و ساخت و ساز قوانین شکل گیری و تشکیل ساختار بافت های زنده را مطالعه می کند، سیستم های ساختاری موجودات زنده را بر اساس اصل صرفه جویی در مواد، انرژی و اطمینان از قابلیت اطمینان تجزیه و تحلیل می کند. نوروبیونیک عملکرد مغز را مطالعه می کند و مکانیسم های حافظه را بررسی می کند. اندام های حسی حیوانات و مکانیسم های درونی واکنش به محیط در حیوانات و گیاهان به شدت در حال مطالعه هستند. نمونه بارز بیونیک معماری و ساخت و ساز، قیاس کاملی از ساختار ساقه غلات و ساختمان های مرتفع مدرن است. ساقه های گیاهان غلات قادر به تحمل بارهای سنگین بدون شکستن زیر وزن گل آذین هستند. اگر باد آنها را به زمین خم کند، به سرعت موقعیت عمودی خود را باز می گرداند. راز چیست؟ به نظر می رسد که ساختار آنها شبیه به طراحی لوله های مدرن کارخانه های مرتفع است - یکی از آخرین دستاوردهای مهندسی. هر دو سازه در داخل توخالی هستند. رشته های اسکلرانشیم ساقه گیاه به عنوان تقویت کننده طولی عمل می کنند. میانگره ها (گره ها؟) ساقه ها حلقه های سفتی هستند. در امتداد دیواره های ساقه حفره های عمودی بیضی شکل وجود دارد. دیوارهای لوله همان راه حل طراحی را دارند. نقش یک تقویت کننده مارپیچی که در قسمت بیرونی لوله در ساقه گیاهان غلات قرار می گیرد توسط یک پوست نازک ایفا می شود. با این حال، مهندسان بدون «نگاه» به طبیعت، خودشان به راه حل سازنده خود رسیدند. هویت سازه بعدا فاش شد. در سال‌های اخیر، بیونیک تأیید کرده است که بیشتر اختراعات بشر قبلاً توسط طبیعت "اختراع" شده است. اختراعات قرن بیستم مانند زیپ و بست های Velcro بر اساس ساختار پر پرنده ساخته شده است. ریش های پر از سفارشات مختلف، مجهز به قلاب، گرفتن قابل اعتماد را فراهم می کند. معماران معروف اسپانیایی، M. R. Cervera و J. Ploz، از طرفداران فعال بیونیک، در سال 1985 شروع به تحقیق در مورد "ساختارهای پویا" کردند و در سال 1991 آنها "انجمن حمایت از نوآوری در معماری" را سازمان دادند. گروهی تحت رهبری آنها، شامل معماران، مهندسان، طراحان، زیست شناسان و روانشناسان، پروژه "شهر برج عمودی بیونیک" را توسعه دادند. در 15 سال، یک شهر برج باید در شانگهای ظاهر شود (طبق گفته دانشمندان، در 20 سال جمعیت شانگهای می تواند به 30 میلیون نفر برسد). شهر برج برای 100 هزار نفر طراحی شده است، این پروژه بر اساس "اصل ساخت و ساز چوب" است.

برج شهر به شکل درخت سرو به ارتفاع 1228 متر با دور قاعده 133 در 100 متر و در عریض ترین نقطه 166 در 133 متر خواهد بود و برج دارای 300 طبقه خواهد بود. واقع در 12 بلوک عمودی 80 طبقه (12 x 80 = 960؛ 960! = 300). بین بلوک ها کف های اسکری وجود دارد که به عنوان یک سازه پشتیبان برای هر سطح بلوک عمل می کنند. در داخل بلوک ها خانه هایی با ارتفاعات مختلف با باغ های عمودی وجود دارد. این طرح استادانه شبیه به ساختار شاخه ها و کل تاج درخت سرو است. این برج بر اساس اصل آکاردئون بر روی یک پایه شمعی قرار می گیرد، که دفن نمی شود، اما با افزایش ارتفاع در همه جهات توسعه می یابد - شبیه به نحوه رشد سیستم ریشه یک درخت. نوسانات باد در طبقات بالا به حداقل می رسد: هوا به راحتی از ساختار برج عبور می کند. برای پوشش برج از مواد پلاستیکی مخصوصی استفاده خواهد شد که سطح متخلخل چرم را تقلید می کند. اگر ساخت و ساز موفقیت آمیز باشد، قرار است چندین شهر دیگر از این قبیل بنا شود.

در بیونیک معماری و ساخت و ساز، توجه زیادی به فناوری های جدید ساخت و ساز می شود. به عنوان مثال، در زمینه توسعه فناوری های ساخت و ساز کارآمد و بدون ضایعات، یک جهت امیدوار کننده ایجاد سازه های لایه ای است. این ایده از نرم تنان اعماق دریا وام گرفته شده است. پوسته‌های بادوام آن‌ها، مانند پوسته‌های آبالون گسترده، از صفحات سخت و نرم متناوب تشکیل شده است. هنگامی که یک صفحه سخت ترک می خورد، تغییر شکل توسط لایه نرم جذب می شود و ترک بیشتر نمی شود. از این فناوری می توان برای پوشش خودروها نیز استفاده کرد.

در 40 سال گذشته در رویه معماری جهان، استفاده از قوانین شکل‌گیری طبیعت زنده کیفیت جدیدی پیدا کرده و فرآیند معماری-بیونیک نامیده می‌شود و به یکی از جهت‌گیری‌های معماری پیشرفته تبدیل شده است.

عمل معماری-بیونیک شکل‌های معماری جدید و غیرمعمولی را پدید آورده است که از نظر کاربردی و کاربردی و در کیفیت‌های زیبایی‌شناختی بدیع هستند. این امر نمی تواند باعث جلب توجه معماران و مهندسان به آنها شود.

Bionics از یک کلمه یونانی به معنای "عنصر زندگی" گرفته شده است. این به عنوان مبنایی برای نام یک جهت در علم بود که امکان استفاده از سیستم ها و فرآیندهای بیولوژیکی خاص در فناوری را مطالعه می کند.

بیونیک معماری مشابه بیونیک فنی است. با این حال، آنقدر خاص است که یک شاخه مستقل را تشکیل می دهد و نه تنها مشکلات فنی، بلکه عمدتاً معماری را حل می کند.

در اینجا به ویژه لازم است تأکید شود که مبانی علمی بیونیک معماری در اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شد، به ویژه کار معماران V.V. زفلد و یو.اس. لبدوا.

اجازه دهید به اظهارات معماران آلمانی و اتریشی سمپر، فلدگ، بائر و دیگران اشاره کنیم.مقاله جالبی که به تحلیل دیدگاه های آنها و بیان دیدگاه وی در مورد مسئله مصلحت در معماری - "نظریه داروین در هنر ساخت و ساز" (1900) می پردازد. ) - توسط شخص خاصی با نام مستعار "Gr. Yu - P" نوشته شده است. نویسنده این مقاله به وضوح و با ظرافت و تیزبینی خاصی، مسئله معماری-بیونیک را مطرح کرده و منظم بودن عمل نظریه تکاملی داروین در معماری را تایید کرده است.

دشوارترین مرحله در توسعه اشکال طبیعی در معماری دوره از اواسط قرن 19 تا آغاز قرن 20 بود. تحت تأثیر توسعه سریع زیست شناسی و پیشرفت های بی سابقه در فناوری ساخت و ساز در مقایسه با دوره قبل (به عنوان مثال، اختراع بتن مسلح و آغاز استفاده فشرده از سازه های شیشه ای و فلزی) قرار گرفت. هنگام کاوش در این مرحله، لازم است به ظهور چنین جریان قابل توجهی در معماری به عنوان «معماری ارگانیک» توجه ویژه ای شود. درست است که نام «معماری ارگانیک» به معنای ارتباط مستقیم و قابل توجهی بین معماری و طبیعت زنده نیست. جهت «معماری ارگانیک» جهت کارکردگرایی است. یکی از ایدئولوژیست های اصلی آن، فرانک لوید رایت، در سال 1953 در این مورد در تلویزیون صحبت کرد. در پاسخ به سوالات پرسیده شده از وی: «... معماری ارگانیک، معماری «از درون به بیرون» است که در آن آرمان یکپارچگی است. "

به نام صرفه جویی، فرد در فعالیت های تولیدی همواره از هر فرصتی که برای خود ایجاد می کند استفاده می کند. با پیشرفت، این نیاز بیشتر و بیشتر می شود. به عنوان مثال، پس از پایان جنگ جهانی دوم، مهندسان و معماران شروع به نگاه دقیق تری به طبیعت زنده کردند. به عنوان مثال، آنها توسط فیلم های الاستیک از طبیعت زنده که به خوبی تحت تنش کار می کنند (آزمایش های اتو فری در دهه 40) جذب شدند. علم مدرن امکان کاوش در قوانین توسعه طبیعت زنده را فراهم کرده است و فناوری شبیه سازی ساختارهای زنده را ممکن ساخته است. در نتیجه، در معماری در پایان دهه 40، اشکالی ظاهر شد که ساختارهای ساختاری طبیعت زنده را بر اساس علمی و فنی آگاهانه بازتولید می کردند. این شامل پوشش سالن بزرگ نمایشگاه تورین توسط مهندس P.L. سازه های عصبی، کابلی و چادری (اتو فری و دیگران).

در اتحاد جماهیر شوروی، ایده های بیونیک مورد توجه معماران و مهندسان (MAI، TsNIISK Gosstroy اتحاد جماهیر شوروی، Len-ZNIIEP، و غیره) قرار گرفت.

تهاجم سریع غیرمنتظره فناوری رایانه به زندگی ما نقش بزرگی در دهه 90 ایفا کرد. پیش‌بینی پیامدهای درازمدت فرهنگی این «انقلاب آرام» هنوز دشوار است، اما تفکر نمایندگان نسل جدید در جهت شفاف‌سازی آن‌ها حرکت می‌کند. به لطف یک کامپیوتر، می توان یک شیء زیستی پیچیده، به عنوان مثال، اسکلت انسان را به زبان یک طراحی کاری آشنا برای یک معمار توصیف کرد.

برای جمع‌بندی پیشینه تاریخی بیونیک معماری، می‌توان گفت که بیونیک معماری به عنوان یک نظریه و عمل در فرآیند تکامل یک ارتباط خاص بین معماری و طبیعت زنده شکل گرفت و این پدیده تصادفی نیست، بلکه از نظر تاریخی طبیعی است.

ویژگی خاص مرحله مدرن تسلط بر اشکال طبیعت زنده در معماری این است که اکنون نه تنها بر جنبه های رسمی طبیعت زنده تسلط پیدا می کند، بلکه ارتباطات عمیقی بین قوانین توسعه طبیعت زنده و معماری برقرار می شود. در مرحله کنونی، معماران از اشکال بیرونی طبیعت زنده استفاده نمی‌کنند، بلکه فقط از آن خصوصیات و ویژگی‌های فرم استفاده می‌کنند که بیانی از کارکردهای یک ارگانیسم خاص، مشابه جنبه‌های کاربردی و کاربردی معماری است.

از توابع تا فرم و قوانین شکل‌گیری - این مسیر اصلی بیونیک معماری است.

نکته مهمی که در جذب معماران و طراحان به طبیعت زنده نقش داشت، معرفی سیستم‌های سازه‌ای فضایی بود که از نظر اقتصادی سودمند بودند، اما از نظر محاسبات ریاضی پیچیده بودند. نمونه های اولیه این سیستم ها در بسیاری از موارد اشکال ساختاری طبیعت بودند. چنین فرم هایی با موفقیت در زمینه های گونه شناسی مختلف معماری، در ساخت سازه های بلند و بلند، ایجاد سازه های در حال تغییر سریع، استانداردسازی عناصر ساختمان ها و سازه ها و غیره آغاز شده اند.

استفاده از سیستم های ساختاری طبیعت راه را برای سایر حوزه های بیونیک معماری هموار کرد. اول از همه، این به ابزارهای طبیعی "عایق" مربوط می شود، که می تواند برای سازماندهی یک میکرو اقلیم مطلوب برای انسان در ساختمان ها و همچنین در شهرها استفاده شود.

بیونیک معماری نه تنها برای حل مسائل عملکردی معماری، بلکه برای باز کردن چشم اندازهایی در جستجوی سنتز عملکرد و شکل زیبایی‌شناختی معماری است، تا به معماران بیاموزد که در اشکال و سیستم‌های مصنوعی فکر کنند.

در سال‌های اخیر، بیونیک تأیید کرده است که بیشتر اختراعات بشر قبلاً توسط طبیعت "اختراع" شده است. اختراعات قرن بیستم مانند زیپ و بست های Velcro بر اساس ساختار پر پرنده ساخته شده است. ریش های پر از سفارشات مختلف، مجهز به قلاب، گرفتن قابل اعتماد را فراهم می کند. معماران معروف اسپانیایی M.R. Cervera و H. Ploz، از طرفداران فعال بیونیک، در سال 1985 شروع به تحقیق در مورد "ساختارهای پویا" کردند و در سال 1991 "انجمن حمایت از نوآوری در معماری" را سازمان دادند. گروهی تحت رهبری آنها، شامل معماران، مهندسان، طراحان، زیست شناسان و روانشناسان، پروژه "شهر برج عمودی بیونیک" را توسعه دادند. در 15 سال، یک شهر برج باید در شانگهای ظاهر شود (طبق گفته دانشمندان، در 20 سال جمعیت شانگهای می تواند به 30 میلیون نفر برسد). شهر برج برای 100 هزار نفر طراحی شده است، این پروژه بر اساس "اصل ساخت و ساز چوب" است.

برج شهر به شکل درخت سرو به ارتفاع 1228 متر با دور قاعده 133 در 100 متر و در عریض ترین نقطه 166 در 133 متر خواهد بود و برج دارای 300 طبقه خواهد بود. واقع در 12 بلوک عمودی 80 طبقه هر کدام (12 x 80 = 960؛ 960! = 300). بین بلوک ها کف های اسکری وجود دارد که به عنوان یک سازه پشتیبان برای هر سطح بلوک عمل می کنند. در داخل بلوک ها خانه هایی با ارتفاعات مختلف با باغ های عمودی وجود دارد. این طرح استادانه شبیه به ساختار شاخه ها و کل تاج درخت سرو است. این برج بر اساس اصل آکاردئون بر روی یک پایه شمعی قرار می گیرد، که دفن نمی شود، اما با افزایش ارتفاع در همه جهات توسعه می یابد - شبیه به نحوه رشد سیستم ریشه یک درخت. نوسانات باد در طبقات بالا به حداقل می رسد: هوا به راحتی از ساختار برج عبور می کند. برای پوشش برج از مواد پلاستیکی مخصوصی استفاده خواهد شد که سطح متخلخل چرم را تقلید می کند. اگر ساخت و ساز موفقیت آمیز باشد، قرار است چندین شهر دیگر از این قبیل بنا شود.

در بیونیک معماری و ساخت و ساز، توجه زیادی به فناوری های جدید ساخت و ساز می شود. به عنوان مثال، در زمینه توسعه فناوری های ساخت و ساز کارآمد و بدون ضایعات، یک جهت امیدوار کننده ایجاد سازه های لایه ای است. این ایده از نرم تنان اعماق دریا وام گرفته شده است. پوسته‌های بادوام آن‌ها، مانند پوسته‌های آبالون گسترده، از صفحات سخت و نرم متناوب تشکیل شده است. هنگامی که یک صفحه سخت ترک می خورد، تغییر شکل توسط لایه نرم جذب می شود و ترک بیشتر نمی شود. از این فناوری می توان برای پوشش خودروها نیز استفاده کرد.

بیونیک معماری و ساخت و ساز قوانین شکل گیری و تشکیل ساختار بافت های زنده را مطالعه می کند، سیستم های ساختاری موجودات زنده را بر اساس اصل صرفه جویی در مواد، انرژی و اطمینان از قابلیت اطمینان تجزیه و تحلیل می کند. نمونه بارز بیونیک معماری و ساخت و ساز، قیاس کاملی از ساختار ساقه غلات و ساختمان های مرتفع مدرن است. ساقه های گیاهان غلات قادر به تحمل بارهای سنگین بدون شکستن زیر وزن گل آذین هستند. اگر باد آنها را به زمین خم کند، به سرعت موقعیت عمودی خود را باز می گرداند. راز چیست؟ به نظر می رسد که ساختار آنها شبیه به طراحی لوله های مدرن کارخانه های مرتفع است - یکی از آخرین دستاوردهای مهندسی. هویت سازه بعدا فاش شد. در سال‌های اخیر، بیونیک تأیید کرده است که بیشتر اختراعات بشر قبلاً توسط طبیعت "اختراع" شده است.

میل به راحتی، برای مسکن با کیفیت، دنج و زیبا برای مدت طولانی در بشریت ذاتی بوده است. هر یک از ما می خواهیم فضای اطراف با دنیای درونی ما طنین انداز شود. اکنون هر یک از ما این فرصت را داریم که خانه ایده آل خود را بسازیم. شاید این یک خانه باغ با یک اتاق زیر شیروانی باشد، مانند قهرمانان چخوف. یا شاید یک کلبه با
تراس به سبک آمریکایی. نکته مهم این است که می تواند تمام عناصر یک سبک معماری شگفت انگیز - "معماری بیونیک" را با هم ترکیب کند.

ما ظهور سبک های معماری غیرمعمول را مدیون نوابغ معماری هستیم. استعداد همیشه در جستجو است. شواهد این امر در هر مرحله به شکل بناهای معماری پراکنده در سراسر جهان یافت می شود. در طول سال ها، سبک ها جایگزین یکدیگر می شوند، هر یک از آنها منحصر به فرد است. مدرنیته رویکرد جدیدی به معماری ارائه می دهد. یکی از حوزه های جدید - بیونیک - سزاوار توجه ویژه است.

Bionics در یونانی به معنای "زندگی" است. معماران پس از مطالعه ساختار و نحوه زندگی گیاهان و حیوانات، همان اصول را در سازه های مهندسی به کار می برند. تا به حال، هیچ نظر واحدی در میان محققان در مورد اینکه آثار معماران باید به عنوان بخشی از جنبش "معماری زنده" طبقه بندی شوند، وجود نداشته است. با این حال، آنتونیو گائودی را می توان بنیانگذار بیونیک در نظر گرفت، که اولین خانه های منحصر به فرد را در قرن نوزدهم ساخت. اروپا مغرور و خسته از یافته های معماری، از خلاقیت های استاد خوشحال شد. و بیونیک انگیزه قدرتمندی برای توسعه دریافت کرد. پیش از این در آغاز قرن بیستم، بنیانگذار انسان‌شناسی، رودولف اشتاینر، پروژه‌ای برای ساختاری شگفت‌انگیز به نام گوته‌آنوم ایجاد کرد. پروژه جان گرفت.

طراحی معروف برج ایفل (به پست ابرسازه ها: برج ایفل (پاریس) مراجعه کنید) بر اساس کار علمی پروفسور آناتومی سوئیسی هرمان فون مایر است. 40 سال قبل از ساخت معجزه مهندسی پاریس، پروفسور ساختار استخوانی سر استخوان ران را در محلی که خم می شود و با زاویه وارد مفصل می شود بررسی کرد. و با این حال به دلایلی استخوان زیر وزن بدن نمی شکند.

فون مایر کشف کرد که سر استخوان با شبکه پیچیده ای از استخوان های مینیاتوری پوشیده شده است که به لطف آن بار به طرز شگفت انگیزی در سراسر استخوان توزیع می شود. این شبکه ساختار هندسی دقیقی داشت که استاد آن را مستند کرد.

در سال 1866، مهندس سوئیسی کارل کولمن، مبنایی نظری برای کشف فون مایر فراهم کرد و 20 سال بعد توزیع بار طبیعی با استفاده از کولیس های منحنی توسط ایفل مورد استفاده قرار گرفت.

اکنون بسیاری از پایتخت های جهان با ساختمان هایی به سبک بیونیک تزئین شده اند. اینجا و آنجا ساختارهای "زنده" جدیدی ظاهر می شوند. هلند و استرالیا، چین و ژاپن، کانادا و حتی روسیه می توانند به شاهکارهای بیونیک ببالند.

در بیونیک معماری و ساخت و ساز، توجه زیادی به فناوری های جدید ساخت و ساز می شود. بنابراین، در زمینه توسعه فناوری های ساخت و ساز کارآمد و بدون ضایعات، یک جهت امیدوار کننده ایجاد سازه های لایه ای است. این ایده از نرم تنان اعماق دریا وام گرفته شده است. پوسته‌های بادوام آن‌ها، مانند پوسته‌های آبالون گسترده، از صفحات سخت و نرم متناوب تشکیل شده است. هنگامی که یک صفحه سخت ترک می خورد، تغییر شکل توسط لایه نرم جذب می شود و ترک بیشتر نمی شود.

Bionics در تلاش است تا هدف هر اتاق در خانه را به حداکثر برساند. بدون قابلیت تعویض اتاق ها شما باید در اتاق خواب بخوابید، در آشپزخانه آشپزی کنید و در اتاق نشیمن از مهمانان پذیرایی کنید. هر اتاق برای نقش تعیین شده خود طراحی شده است و برای این کار با بیشترین راحتی مجهز شده است. خانه شکل هندسی معمولی را نخواهد داشت. بلکه شبیه شیء طبیعت زنده خواهد بود. خطوط صاف نرم دیوارها و پنجره ها که به یکدیگر می ریزند، احساس حرکت را ایجاد می کنند. در داخل یک خانه ارگانیک، تصور دنیای جادویی ایجاد می شود، زیرا این سبک معماری نور فراوانی را در تمام اتاق ها فراهم می کند. اغلب از شیشه های رنگی استفاده می شود، بنابراین نور می تواند سایه غیر معمولی داشته باشد. حس حرکت و آرامش همزمان، شاید مزیت اصلی خانه ای باشد که به سبک ارگانیک ساخته شده است. از زوایای مختلف، خود اتاق به طرز ماهرانه ای تغییر می کند.

این تنها بخش کوچکی از چیزی است که می توان در مورد سبک ایجاد شده برای شخصی که به دنبال آشکار کردن دنیای درونی، پتانسیل ذهنی و معنوی خود است، گفت. اکنون معماری این وظیفه دشوار را بر عهده می گیرد.

بیونیک معماری در گذشته نه چندان دور عبارت است از درک اشکال طبیعی در سازه های ساختمانی، امکانات جدید برای شکل دهی معماری.

امروزه بیونیک معماری (نئوبیونیک) تلاشی است برای پیوند دادن جنبه های محیطی و فناوری پیشرفته با معماری.

بیونیک معماری و ساخت و ساز قوانین شکل گیری و تشکیل ساختار کت های خز زنده را مطالعه می کند، سیستم های ساختاری موجودات زنده را بر اساس اصل صرفه جویی در مواد، انرژی و اطمینان از قابلیت اطمینان تجزیه و تحلیل می کند. اندام های حسی حیوانات و مکانیسم های درونی واکنش به محیط در حیوانات و گیاهان به شدت در حال مطالعه هستند.

در گذشته های دور، انسان با کپی برداری از اشکال معماری دنیای گیاهی، سازه های قابل توجه بسیاری را خلق کرد. به ساختمان های سبک آفریقایی نگاه دقیق تری بیندازید و در آنها خطوط کندوهای زنبور عسل را خواهید دید (شکل 4)، بتکده های شرقی باستان شبیه درختان صنوبر باریک با شاخه های آویزان شدید هستند (شکل 5)، ستون مرمری پارتنون است. تجسم تنه درخت باریک (شکل 6)، معبد ستونی مصری مانند ساقه نیلوفر آبی است (شکل 7)، معماری گوتیک تجسم سنگی بی عاطفه از منطق سازنده، هماهنگی و مصلحت موجودات زنده است.

کیژی معروف را به یاد بیاورید (شکل 8). گنبد آنها شبیه پیاز است. کلیسای فیلی (شکل 9)، مانند یک موجود زنده، با ارتفاع کاهش می یابد و از مرکز به سمت پیرامون توسعه می یابد. به نظر می رسد همه او می لرزد، همه چیز در او ظریف و هماهنگ است. کلیسای جامع سنت باسیل همان تنه اصلی است که از آن انشعاب و خرد شدن فرم ها به سمت بالا و به پهلو می رود (شکل 10).

شباهت شگفت انگیز تکنیک ها! گویی معماران در مورد مشترک بودن اصول خلاقانه خود توافق داشتند. با نگاهی به صفحات تاریخ ساخت و ساز، می توان نمونه های بسیار بیشتری از کپی برداری انسان از معماری طبیعت زنده پیدا کرد. با این حال، یک بار دیگر باید تأکید کرد که هنر باستانی ساختمان سازی تنها از نظر شکل شبیه به سازماندهی طبیعت زنده بود. معماران از طبیعت هماهنگی تناسبات، توزیع منطقی حجم ساختمان، تبعیت از ثانویه به اصلی، ترکیب صحیح اندازه قطعات، حقیقت سازنده را آموختند، اما آنها چیز اصلی - قوانین شکل را نمی دانستند. -تشکیل، اسرار خودسازی موجودات زنده.

سازماندهی درونی موجودات زنده، جنبه سازنده برگ، ساقه غلات و تنه درخت مورد مطالعه دانشمندان دوره های بعدی قرار گرفت. این مطالعات پایه و اساس بیونیک معماری را بنا نهاد.

نمونه بارز بیونیک معماری کت خز، تشبیه کاملی از ساختار ساقه‌های غلات و ساختمان‌های مرتفع مدرن است. ساقه های گیاهان غلات قادر به تحمل بارهای سنگین بدون شکستن زیر وزن گل آذین هستند. اگر باد آنها را به زمین خم کند، به سرعت موقعیت عمودی خود را باز می گرداند. ساختار آنها شبیه به طراحی لوله های مدرن کارخانه های مرتفع است.

هر دو سازه در داخل توخالی هستند. رشته های اسکلرانشیم ساقه گیاه به عنوان تقویت کننده طولی عمل می کنند. میانگره ها (گره ها) ساقه ها حلقه های سفتی هستند. در امتداد دیواره های ساقه حفره های عمودی بیضی شکل وجود دارد. دیوارهای لوله همان راه حل طراحی را دارند. نقش یک تقویت کننده مارپیچی که در قسمت بیرونی لوله، در ساقه گیاهان غلات قرار می گیرد، توسط پوست نازک ایفا می شود. با این حال، مهندسان بدون «نگاه» به طبیعت، خودشان به راه حل سازنده خود رسیدند. هویت سازه بعدا فاش شد.

Bionics تأیید می کند که بسیاری از اختراعات انسان در طبیعت زنده مشابه هستند، به عنوان مثال، زیپ ها و Velcro بر اساس ساختار پر پرنده اختراع شدند. ریش های پر از سفارشات مختلف، مجهز به قلاب، گرفتن قابل اعتماد را فراهم می کند.

ما متوجه شدیم که در بیونیک معماری چندین جهت وجود دارد: سازه های مخروطی شکل، سازه های پیش تنیده، پوسته ها، سازه های مارپیچی، سازه های مشبک، مشبک و آجدار. اکنون به آنها نگاه خواهیم کرد.