Format bionike dallohen nga kompleksiteti i tyre i modeleve dhe formave jolineare.
Shfaqja e termit.
Koncepti i "bionikës" (nga greqishtja "bios" - jeta) u shfaq në fillim të shekullit të njëzetë. Në një kuptim global, ai tregon një fushë të njohurive shkencore të bazuara në zbulimin dhe përdorimin e modeleve të ndërtimit të formave natyrore për zgjidhjen e problemeve teknike, teknologjike dhe artistike bazuar në analizën e strukturës, morfologjisë dhe aktivitetit jetësor të organizmave biologjikë. Emri u propozua nga studiuesi amerikan J. Steele në një simpozium të vitit 1960 në Daytona - "Prototipe të gjalla të sistemeve artificiale - çelësi i teknologjisë së re" - gjatë të cilit u konsolidua shfaqja e një fushe të re, të paeksploruar të njohurive. Që nga ky moment, arkitektët, projektuesit, konstruktorët dhe inxhinierët përballen me një sërë detyrash që synojnë gjetjen e mjeteve të reja të formësimit.
Në BRSS, në fillim të viteve 1980, falë përpjekjeve shumëvjeçare të një ekipi specialistësh nga laboratori TsNIELAB, i cili ekzistonte deri në fillim të viteve 1990, bionika arkitekturore më në fund u shfaq si një drejtim i ri në arkitekturë. Në këtë kohë, u botua monografia përfundimtare e një ekipi të madh ndërkombëtar autorësh dhe punonjësish të këtij laboratori, nën redaksinë e përgjithshme të Yu.
Kështu, periudha nga mesi i shek. deri në fillim të shekullit të 21-të. në arkitekturë u shënua nga një rritje e interesit për format komplekse lakor, një ringjallje, tashmë në një nivel të ri, i konceptit të "arkitekturës organike", i cili i ka rrënjët në fund të shekullit të 19-të - fillimi i shekullit të 20-të, në veprën e L. Sullivan dhe F. L. Wright. Ata besonin se forma arkitekturore, si në natyrën e gjallë, duhet të jetë funksionale dhe të zhvillohet, si të thuash, "nga brenda jashtë".
Problemi i simbiozës harmonike të mjedisit arkitektonik dhe natyror.
Zhvillimi teknokratik i dekadave të fundit ka nënshtruar prej kohësh mënyrën e jetesës njerëzore. Hap pas hapi, njerëzimi ka dalë nga hapësira e tij ekologjike në planet. Në fakt, ne jemi bërë banorë të një “natyre” artificiale të krijuar nga qelqi, betoni dhe plastika, përputhshmëria e së cilës me jetën e ekosistemit natyror po i afrohet vazhdimisht zeros. Dhe sa më shumë natyra artificiale të pushtojë natyrën e gjallë, aq më e dukshme bëhet nevoja e njeriut për harmoni natyrore. Mënyra më e mundshme për ta kthyer njerëzimin "në gjirin e natyrës" dhe për të rivendosur ekuilibrin midis dy botëve është zhvillimi i bionikës moderne.
Rrokaqiell selvi në Shanghai. Arkitektët: Maria Rosa Cervera & Javier Pioz.
Shtëpia e Operës së Sidneit. Arkitekti: Jørn Utzon.
Qendra e Trajnimit Rolex. Arkitektët: Byroja arkitekturore japoneze SANAA.
Bionika arkitekturore është një stil inovativ që merr më të mirën nga natyra: relievet, konturet, parimet e formimit të formës dhe ndërveprimin me botën e jashtme. Në të gjithë botën, idetë e arkitekturës bionike janë zbatuar me sukses nga arkitektë të famshëm: rrokaqiell selvi në Shangai, Shtëpia e Operës së Sydney në Australi, ndërtesa e bordit të Bankës NMB në Holandë, qendra e trajnimit Rolex dhe muzeu i frutave në Japoni. .
Muzeu i frutave. Arkitekt: Itsuko Hasegawa.
Brendësia e muzeut të frutave.
Në çdo kohë, ka pasur një vazhdimësi të formave natyrore në arkitekturë të krijuara nga njeriu. Por, ndryshe nga qasja formaliste e viteve të kaluara, kur arkitekti thjesht kopjoi format natyrore, bionika moderne bazohet në veçoritë funksionale dhe themelore të organizmave të gjallë - aftësia për vetërregullim, fotosintezë, parimi i bashkëjetesës harmonike, etj. Arkitektura bionike përfshin krijimin e shtëpive që janë një natyrë e shtrirjes natyrore që nuk bie në kundërshtim me të. Zhvillimi i mëtejshëm i bionikës përfshin zhvillimin dhe krijimin e eko-shtëpive - ndërtesa me efikasitet energjetik dhe komode me sisteme të pavarura të mbështetjes së jetës. Dizajni i një ndërtese të tillë përfshin një kompleks të pajisjeve inxhinierike. Materialet ekologjike dhe strukturat e ndërtimit përdoren gjatë ndërtimit. Në mënyrë ideale, shtëpia e së ardhmes është një sistem autonom, i vetë-qëndrueshëm që përshtatet pa probleme me peizazhin natyror dhe ekziston në harmoni me natyrën. Bionika moderne arkitekturore praktikisht është shkrirë me konceptin e "eko-arkitekturës" dhe lidhet drejtpërdrejt me ekologjinë.
Formimi i formës duke kaluar nga natyra e gjallë në arkitekturë.
Çdo krijesë e gjallë në planet është një sistem i përsosur pune i përshtatur me mjedisin e tij. Qëndrueshmëria e sistemeve të tilla është rezultat i evolucionit gjatë shumë miliona viteve. Duke zbuluar sekretet e strukturës së organizmave të gjallë, mund të fitohen mundësi të reja në arkitekturën e ndërtesave.
Formimi i formës në natyrën e gjallë karakterizohet nga plasticiteti dhe kombinimi, një larmi formash dhe figurash të rregullta gjeometrike - rrathë, ovale, rombe, kube, trekëndësha, katrorë, lloje të ndryshme poligonesh dhe një shumëllojshmëri e pafundme jashtëzakonisht komplekse dhe mahnitëse e bukur, struktura të lehta, të qëndrueshme dhe ekonomike të krijuara nga kombinimi i këtyre elementeve. Struktura të tilla pasqyrojnë kompleksitetin dhe evolucionin shumëfazor të zhvillimit të organizmave të gjallë.
Pozicionet kryesore për studimin e natyrës nga këndvështrimi i bionikës arkitekturore janë shkenca e biomaterialeve dhe biotektonika.
Objekti i studimit në shkencën e biomaterialeve janë vetitë e ndryshme të mahnitshme të strukturave natyrore dhe "derivateve" të tyre - indet e organizmave shtazorë, rrjedhjet dhe gjethet e bimëve, fijet e rrjetës së merimangës, antenat e kungujve, krahët e fluturave, etj.
Me biotektonikën gjithçka është më e ndërlikuar. Në këtë fushë të njohurive, studiuesit janë të interesuar jo aq për vetitë e materialeve natyrore sa për vetë parimet e ekzistencës së organizmave të gjallë. Problemet kryesore të biotektonikës janë krijimi i strukturave të reja bazuar në parimet dhe metodat e veprimit të biostrukturave në natyrën e gjallë, zbatimi i përshtatjes dhe rritja e sistemeve tektonike fleksibël bazuar në përshtatjen dhe rritjen e organizmave të gjallë.
Në bionikën arkitekturore dhe të ndërtimit, shumë vëmendje i kushtohet teknologjive të reja të ndërtimit. Kështu, në fushën e zhvillimit të teknologjive ndërtimore efikase dhe pa mbetje, një drejtim premtues është krijimi i strukturave me shtresa. Ideja është huazuar nga molusqet e detit të thellë. Predhat e tyre të qëndrueshme përbëhen nga pllaka të forta dhe të buta të alternuara. Kur një pllakë e fortë plasaritet, deformimi absorbohet nga shtresa e butë dhe plasaritja nuk shkon më tej.
Teknologjitë e bionikës arkitekturore.
Le të japim një shembull të disa prej tendencave më të zakonshme moderne në zhvillimin e ndërtesave bionike.
1. Shtëpi me Efiçiencë të Energjisë - një strukturë me konsum të ulët të energjisë ose konsum zero të energjisë nga burimet standarde (Ndërtesa me efikasitet energjetik).
2. Shtëpia pasive (Ndërtesa pasive) - një strukturë me termorregullim pasiv (ftohje dhe ngrohje duke përdorur energjinë mjedisore). Shtëpi të tilla përdorin materiale dhe struktura ndërtimi që kursejnë energji dhe praktikisht nuk kanë një sistem ngrohjeje tradicionale.
3. Arkitektura Bioklimatike. Një nga tendencat në stilin e teknologjisë së lartë. Parimi kryesor i arkitekturës bioklimatike është harmonia me natyrën: "... në mënyrë që një zog, duke fluturuar në zyrë, të mos e vërejë se është brenda saj." Në thelb, njihen rrokaqiejt e shumtë bioklimatikë, në të cilët, së bashku me sistemet e pengesave, lustrimi me shumë shtresa (teknologjia e lëkurës së dyfishtë) përdoret në mënyrë aktive për të siguruar izolimin e zërit dhe mbështetjen e mikroklimës, së bashku me ventilimin.
4. Shtëpia e zgjuar (Ndërtesa Intelektuale) - një ndërtesë në të cilën, me ndihmën e teknologjisë kompjuterike dhe automatizimit, optimizohet rrjedha e dritës dhe nxehtësisë në dhoma dhe struktura mbyllëse.
5. Ndërtesë e shëndetshme - një ndërtesë në të cilën, krahas përdorimit të teknologjive të kursimit të energjisë dhe burimeve alternative të energjisë, përparësi u jepet materialeve natyrore të ndërtimit (përzierjet e dheut dhe argjilës, druri, guri, rëra, etj.) Teknologjitë "të shëndetshme". "Shtëpitë përfshijnë sisteme të pastrimit të ajrit nga tymrat e dëmshëm, gazrat, substancat radioaktive, etj.
Historia e përdorimit të formave arkitekturore në praktikën arkitekturore.
Bionika arkitekturore nuk lindi rastësisht. Ishte rezultat i përvojës së mëparshme të përdorimit në një formë ose në një tjetër (më shpesh asociative dhe imituese) të caktuara ose karakteristikave të formave të natyrës së gjallë në arkitekturë - për shembull, në sallat hipostile të tempujve egjiptianë në Luxor dhe Karnak, kapitele dhe kolona të urdhrave antikë, katedrale të brendshme gotike, etj.
Kolonat e sallës hipostile të Tempullit të Edfu.
Arkitektura bionike shpesh përfshin ndërtesa dhe komplekse arkitekturore që përshtaten organikisht në peizazhin natyror, duke qenë, si të thuash, një vazhdim i tij. Për shembull, këto mund të quhen ndërtesat e arkitektit modern zviceran Peter Zumthor. Së bashku me materialet natyrore të ndërtimit, funksionon me elementë natyrorë tashmë ekzistues - male, kodra, lëndina, pemë, praktikisht pa i modifikuar ato. Strukturat e tij duket se rriten nga toka dhe ndonjëherë ato përzihen aq shumë me natyrën përreth sa nuk mund të zbulohen menjëherë. Për shembull, banjat termale në Zvicër nga jashtë duken si një zonë e gjelbër.
Banja në Vals. Arkitekti: Peter Zumthor.
Nga këndvështrimi i një prej koncepteve të bionikës - imazhi i një shtëpie eko - edhe shtëpitë e fshatit të njohura për ne mund të klasifikohen si arkitekturë bionike. Ato janë krijuar nga materiale natyrore dhe strukturat e vendbanimeve të fshatit kanë qenë gjithmonë të integruara në mënyrë harmonike në peizazhin përreth (pika më e lartë e fshatit është kisha, ultësira janë ndërtesa banimi, etj.)
Kupola e Katedrales së Firences. Arkitekt: Filippo Brunelleschi.
Shfaqja e kësaj zone në historinë e arkitekturës shoqërohet gjithmonë me një lloj novacioni teknik: për shembull, arkitekti italian i Rilindjes F. Brunelleschi mori një lëvozhgë veze si prototip për ndërtimin e kupolës së Katedrales së Firences dhe Leonardo da Vinci. kopjoi format e natyrës së gjallë kur përshkruante dhe projektonte ndërtesa ndërtimore dhe ushtarake, madje edhe avionë. Në përgjithësi pranohet se i pari që filloi të studionte mekanikën e fluturimit të modeleve të gjalla "nga një pozicion bionik" ishte Leonardo da Vinci, i cili u përpoq të zhvillonte një avion me një krah të përplasur (ornithopter).
Galeria në Parkun Güell. Arkitekt: Antonio Gaudi.
Portali i Mundimeve të Krishtit të Katedrales së Familjes së Shenjtë (Sagrada Familia).
Përparimet në teknologjinë e ndërtimit në shekujt XIX dhe XX. dhanë mundësi të reja teknike për interpretimin e arkitekturës së natyrës së gjallë. Kjo pasqyrohet në veprat e shumë arkitektëve, ndër të cilët, natyrisht, spikat Antoni Gaudi - pionieri i përdorimit të gjerë të bioformave në arkitekturën e shekullit të njëzetë. Ndërtesat e banimit të projektuara dhe ndërtuara nga A. Gaudi, Manastiri Güell, e famshmja "Sagrada Familia" (Katedralja e Familjes së Shenjtë, lartësia 170 m) në Barcelonë mbeten ende kryevepra arkitekturore të patejkalueshme dhe, në të njëjtën kohë, më të talentuarat dhe shembull karakteristik i asimilimit të formave natyrore arkitektonike -- zbatimi dhe zhvillimi i tyre.
Kati i papafingo Casa Mila. Arkitekt: Antonio Gaudi.
Qemer i harkuar i galerisë në Casa Batlló. Arkitekt: Antonio Gaudi.
A. Gaudi besonte se në arkitekturë, si në natyrë, nuk ka vend për kopjim. Si rezultat, strukturat e tij janë mahnitëse në kompleksitetin e tyre - nuk do të gjeni dy pjesë identike në ndërtesat e tij. Kolonat e saj përshkruajnë trungje palmash me lëvore dhe gjethe, parmakët e shkallëve imitojnë kërcellin e bimëve dhe tavanet e harkuar riprodhojnë kurorat e pemëve. Në krijimet e tij, Gaudi përdori harqe parabolike, hiper-spirale, kolona të pjerrëta, etj., duke krijuar një arkitekturë, gjeometria e së cilës tejkalonte fantazitë arkitekturore të arkitektëve dhe inxhinierëve. A. Gaudi ishte një nga të parët që përdori vetitë e projektimit biomorfologjik të një forme të lakuar hapësinore, të cilën ai e mishëroi në formën e një paraboloidi hiperbolik të një fluturimi të vogël shkallësh me tulla. Në të njëjtën kohë, Gaudi nuk kopjoi thjesht objekte natyrore, por interpretoi në mënyrë krijuese format natyrore, duke modifikuar përmasat dhe karakteristikat ritmike në shkallë të gjerë.
Përkundër faktit se diapazoni semantik i ndërtesave protobionike duket mjaft mbresëlënës dhe i justifikuar, disa ekspertë e konsiderojnë bionikën arkitekturore vetëm ato ndërtesa që nuk përsërisin thjesht forma natyrore ose janë krijuar nga materiale natyrore, por përmbajnë në dizajnet e tyre strukturat dhe parimet e natyrës së gjallë. .
Ndërtimi i Kullës Eifel. Inxhinieri: Gustave Eiffel.
Projekti i urës. Arkitekt: Paolo Soleri.
Këta shkencëtarë më mirë do t'i quanin protobionikë ndërtesa të tilla si Kulla Eifel 300 metra nga inxhinieri i urës A. G. Eiffel, e cila saktësisht përsërit strukturën e tibisë njerëzore dhe projekti i urës nga arkitekti P. Soleri, që të kujton një gjethe të mbështjellë drithërash. dhe zhvilluar mbi parimin e rishpërndarjes së ngarkesës në kërcellin e bimëve etj.
Pista e çiklizmit në Krylatskoye. Arkitektët: N. I. Voronina dhe A. G. Ospennikov.
Në Rusi, ligjet e natyrës së gjallë u huazuan gjithashtu për të krijuar disa objekte arkitekturore të periudhës së "para-perestrojkës". Shembujt përfshijnë kullën e radios dhe televizionit Ostankino në Moskë, objektet olimpike - një pistë çiklizmi në Krylatskoye, mbulesa me membranë të një stadiumi të brendshëm në Mira Avenue dhe një sallë universale sportive dhe argëtimi në Leningrad, një restorant në Parkun Primorsky të Baku dhe lidhjen e tij ne qytetin e Frunzes - restorant Bermet etj.
Ndër emrat e arkitektëve modernë që punojnë në drejtimin e bionikës arkitekturore, Norman Foster (http://www.fosterandpartners.com/Projects/ByType/Default.aspx), Santiago Calatrava (http://www.calatrava.com/# /Selected) spikasin %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), etj.
Nëse ju intereson ndonjë aspekt i bionikës, na shkruani dhe ne do t'ju tregojmë për të më në detaje!
Byroja arkitekturore "Inttera".
Bionika arkitekturore dhe ndërtimore studion ligjet e formimit dhe formimit të strukturës së indeve të gjalla, analizon sistemet strukturore të organizmave të gjallë në parimin e kursimit të materialit, energjisë dhe sigurimit të besueshmërisë. Neurobionics studion funksionimin e trurit dhe eksploron mekanizmat e kujtesës. Organet shqisore të kafshëve dhe mekanizmat e brendshëm të reagimit ndaj mjedisit si tek kafshët ashtu edhe tek bimët janë duke u studiuar intensivisht. Një shembull i mrekullueshëm i bionikës arkitekturore dhe ndërtimore është një analogji e plotë e strukturës së rrjedhjeve të drithërave dhe ndërtesave moderne të larta. Rrjedhat e bimëve të drithërave janë në gjendje të përballojnë ngarkesa të rënda pa u thyer nën peshën e tufë lulesh. Nëse era i përkul në tokë, ata shpejt rivendosin pozicionin e tyre vertikal. Cili është sekreti? Rezulton se struktura e tyre është e ngjashme me dizajnin e tubave moderne të fabrikës së lartë - një nga arritjet më të fundit të inxhinierisë. Të dy strukturat janë të zbrazëta brenda. Fijet e sklerenkimës së kërcellit të bimës veprojnë si përforcim gjatësor. Ndërnyjat (nyjet?) e kërcellit janë unaza të ngurtësisë. Përgjatë mureve të kërcellit ka zbrazëti vertikale ovale. Muret e tubave kanë të njëjtën zgjidhje projektimi. Roli i një përforcimi spirale të vendosur në pjesën e jashtme të tubit në kërcellin e bimëve të drithërave luhet nga një lëkurë e hollë. Sidoqoftë, inxhinierët erdhën në zgjidhjen e tyre konstruktive vetë, pa "shikuar" natyrën. Identiteti i strukturës u zbulua më vonë. Vitet e fundit, bionika ka konfirmuar se shumica e shpikjeve njerëzore tashmë janë "patentuar" nga natyra. Shpikje të tilla të shekullit të 20-të si zinxhirët dhe mbërthyesit Velcro u bënë bazuar në strukturën e pendës së një zogu. Mjekra me pupla të porosive të ndryshme, të pajisura me grepa, sigurojnë kapje të besueshme. Arkitektët e famshëm spanjollë M. R. Cervera dhe J. Ploz, adhurues aktivë të bionikës, filluan të hulumtonin "strukturat dinamike" në 1985 dhe në 1991 ata organizuan "Shoqërinë për Mbështetjen e Inovacionit në Arkitekturë". Një grup nën udhëheqjen e tyre, i cili përfshinte arkitektë, inxhinierë, projektues, biologë dhe psikologë, zhvilloi projektin "Vertical Bionic Tower City". Në 15 vjet, një qytet kullë duhet të shfaqet në Shangai (sipas shkencëtarëve, në 20 vjet popullsia e Shangait mund të arrijë në 30 milion njerëz). Qyteti kullë është projektuar për 100 mijë njerëz, projekti bazohet në "parimin e ndërtimit të drurit".
Kulla e qytetit do të ketë formën e një selvie me lartësi 1228 m me perimetër në bazën 133 me 100 m, dhe në pikën më të gjerë 166 me 133 m kulla do të ketë 300 kate të vendosura në 12 blloqe vertikale nga 80 kate secili (12 x 80 = 960; 960!=300). Midis blloqeve ka dysheme me mallë, të cilat veprojnë si një strukturë mbështetëse për çdo nivel blloku. Brenda blloqeve ka shtëpi me lartësi të ndryshme me kopshte vertikale. Ky dizajn i përpunuar është i ngjashëm me strukturën e degëve dhe të gjithë kurorës së selvisë. Kulla do të qëndrojë mbi një themel grumbulli sipas parimit të fizarmonikës, i cili nuk është i varrosur, por zhvillohet në të gjitha drejtimet ndërsa fiton lartësi - ngjashëm me mënyrën se si zhvillohet sistemi rrënjor i një peme. Luhatjet e erës në katet e sipërme janë minimizuar: ajri kalon lehtësisht përmes strukturës së kullës. Për të mbuluar kullën do të përdoret një material i veçantë plastik që imiton sipërfaqen poroze të lëkurës. Nëse ndërtimi është i suksesshëm, planifikohet të ndërtohen edhe disa qytete të tjera të tilla.
Në bionikën arkitekturore dhe të ndërtimit, shumë vëmendje i kushtohet teknologjive të reja të ndërtimit. Për shembull, në fushën e zhvillimit të teknologjive ndërtimore efikase dhe pa mbeturina, një drejtim premtues është krijimi i strukturave me shtresa. Ideja është huazuar nga molusqet e detit të thellë. Predhat e tyre të qëndrueshme, të tilla si ato të abalone të përhapur, përbëhen nga pllaka të forta dhe të buta të alternuara. Kur një pllakë e fortë plasaritet, deformimi absorbohet nga shtresa e butë dhe plasaritja nuk shkon më tej. Kjo teknologji mund të përdoret edhe për të mbuluar makinat.
Në praktikën arkitekturore botërore gjatë 40 viteve të fundit, përdorimi i ligjeve të formimit të natyrës së gjallë ka fituar një cilësi të re dhe quhet procesi arkitektonik-bionik dhe është bërë një nga drejtimet e arkitekturës së teknologjisë së lartë.
Praktika arkitektoniko-bionike ka krijuar forma të reja, të pazakonta arkitekturore, praktike në aspektin funksional dhe utilitar dhe origjinale në cilësitë e tyre estetike. Kjo nuk mund të mos ngjallte interes për ta nga arkitektët dhe inxhinierët.
Bionics vjen nga një fjalë greke që do të thotë "element i jetës". Ai shërbeu si bazë për emrin e një drejtimi në shkencë që studion mundësinë e përdorimit të sistemeve dhe proceseve të caktuara biologjike në teknologji.
Bionika arkitekturore është e ngjashme me bionikën teknike; megjithatë është aq specifik sa që formon një degë të pavarur dhe zgjidh jo vetëm probleme teknike, por kryesisht arkitekturore.
Këtu është veçanërisht e nevojshme të theksohet se themelet shkencore të bionikës arkitekturore filluan të krijohen në Bashkimin Sovjetik, veçanërisht puna e arkitektëve V.V. Zefeld dhe Yu.S. Lebedeva.
Le të theksojmë thëniet e arkitektëve gjermanë dhe austriakë Semper, Feldeg, Bauer dhe të tjerë. ) - është shkruar nga një person i caktuar me pseudonimin "Gr. Yu - P." Autori i këtij artikulli në mënyrë të qartë dhe të qartë, me njëfarë hollësie dhe mprehtësie, shtroi problemin arkitektoniko-bionik dhe konfirmoi rregullsinë e veprimit të teorisë evolucionare të Darvinit në arkitekturë.
Faza më e vështirë në zhvillimin e formave natyrore në arkitekturë ishte periudha nga mesi i 19-të deri në fillim të shekullit të 20-të. Ajo u ndikua nga zhvillimi i shpejtë i biologjisë dhe përparimet e paprecedentë në teknologjinë e ndërtimit në krahasim me periudhën e mëparshme (për shembull, shpikja e betonit të armuar dhe fillimi i përdorimit intensiv të konstruksioneve prej qelqi dhe metali). Gjatë eksplorimit të kësaj faze, është e nevojshme t'i kushtohet vëmendje e veçantë shfaqjes së një rryme kaq të rëndësishme në arkitekturë si "arkitektura organike". Vërtetë, emri "arkitekturë organike" nuk nënkupton një lidhje të drejtpërdrejtë dhe domethënëse midis arkitekturës dhe natyrës së gjallë. Drejtimi i "arkitekturës organike" është drejtimi i funksionalizmit. Një nga ideologët e tij kryesorë, Frank Lloyd Wright, foli për këtë në televizion në 1953. duke iu përgjigjur pyetjeve që i janë bërë: “...arkitektura organike është arkitektura “nga brenda jashtë”, në të cilën ideali është integriteti .
Në emër të kursimit, një person në aktivitetet prodhuese përdor gjithmonë çdo mundësi që paraqitet. Me progresin, kjo kërkesë bëhet gjithnjë e më e mprehtë. Për shembull, pas përfundimit të Luftës së Dytë Botërore, inxhinierët dhe arkitektët filluan të shikonin më nga afër natyrën e gjallë. Ata u tërhoqën, për shembull, nga filmat elastikë të natyrës së gjallë që funksionojnë mirë nën tension (eksperimentet e Otto Frei në vitet '40). Shkenca moderne ka bërë të mundur që të thellohet në ligjet e zhvillimit të natyrës së gjallë dhe teknologjia ka bërë të mundur simulimin e strukturave të gjalla. Si rezultat, në arkitekturë në fund të viteve 40 u shfaqën forma që riprodhuan strukturat strukturore të natyrës së gjallë mbi një bazë të vetëdijshme shkencore dhe teknike. Këtu përfshihet mbulimi i sallës së madhe të Ekspozitës së Torinos nga inxhinieri P.L. Nervi, struktura me kabllo dhe tenda (Otto Frei dhe të tjerë).
Në Bashkimin Sovjetik, idetë bionike morën vëmendje të madhe nga arkitektët dhe inxhinierët (MAI, TsNIISK Gosstroy BRSS, Len-ZNIIEP, etj.).
Pushtimi i shpejtë i papritur i teknologjisë kompjuterike në jetën tonë luajti një rol të madh në vitet '90. Pasojat kulturore afatgjata të këtij "revolucioni të qetë" janë ende të vështira për t'u parashikuar, por mendimi i përfaqësuesve të brezit të ri po shkon në drejtim të sqarimit të tyre. Falë një kompjuteri, është e mundur të përshkruhet një objekt kompleks biologjik, për shembull, një skelet njerëzor, në gjuhën e një vizatimi pune të njohur për një arkitekt.
Për të përmbledhur sfondin historik të bionikës arkitekturore, mund të themi se bionika arkitekturore si teori dhe praktikë u zhvillua në procesin e evolucionit të një lidhjeje specifike midis arkitekturës dhe natyrës së gjallë dhe se ky fenomen nuk është i rastësishëm, por historikisht i natyrshëm.
Një tipar specifik i fazës moderne të zotërimit të formave të natyrës së gjallë në arkitekturë është se tani jo vetëm po zotërohen aspektet formale të natyrës së gjallë, por po krijohen lidhje të thella midis ligjeve të zhvillimit të natyrës së gjallë dhe arkitekturës. Në fazën aktuale, arkitektët nuk përdorin format e jashtme të natyrës së gjallë, por vetëm ato veti dhe karakteristika të formës që janë shprehje e funksioneve të një organizmi të caktuar, të ngjashme me aspektet funksionale dhe utilitare të arkitekturës.
Nga funksionet te forma dhe te ligjet e formimit të formës - kjo është rruga kryesore e bionikës arkitekturore.
Një pikë e rëndësishme që luajti një rol në tërheqjen e arkitektëve dhe projektuesve ndaj natyrës së gjallë ishte futja në praktikë e sistemeve strukturore hapësinore që ishin ekonomikisht të dobishme, por komplekse në kuptimin e llogaritjes së tyre matematikore. Prototipet e këtyre sistemeve në shumë raste ishin format strukturore të natyrës. Forma të tilla kanë filluar të përdoren me sukses në fusha të ndryshme tipologjike të arkitekturës, në ndërtimin e strukturave me shtrirje të gjatë dhe shumëkatëshe, në krijimin e strukturave me transformim të shpejtë, në standardizimin e elementeve të ndërtesave dhe strukturave, etj.
Përdorimi i sistemeve strukturore të natyrës hapi rrugën për fusha të tjera të bionikës arkitekturore. Para së gjithash, kjo ka të bëjë me mjetet natyrore të "izolimit", të cilat mund të përdoren për të organizuar një mikroklimë të favorshme për njerëzit në ndërtesa, si dhe në qytete.
Bionika arkitekturore synon jo vetëm të zgjidhë çështje funksionale të arkitekturës, por të hapë perspektiva në kërkimin e sintezës së funksionit dhe formës estetike të arkitekturës, t'i mësojë arkitektët të mendojnë në forma dhe sisteme sintetike.
Vitet e fundit, bionika ka konfirmuar se shumica e shpikjeve njerëzore tashmë janë "patentuar" nga natyra. Shpikje të tilla të shekullit të 20-të si zinxhirët dhe mbërthyesit Velcro u bënë bazuar në strukturën e pendës së një zogu. Mjekra me pupla të porosive të ndryshme, të pajisura me grepa, sigurojnë kapje të besueshme. Arkitektët e famshëm spanjollë M.R. Cervera dhe H. Ploz, adhurues aktivë të bionikës, filluan të hulumtonin "strukturat dinamike" në vitin 1985 dhe në 1991 organizuan "Shoqërinë për Mbështetjen e Inovacionit në Arkitekturë". Një grup nën udhëheqjen e tyre, i cili përfshinte arkitektë, inxhinierë, projektues, biologë dhe psikologë, zhvilloi projektin "Vertical Bionic Tower City". Në 15 vjet, një qytet kullë duhet të shfaqet në Shangai (sipas shkencëtarëve, në 20 vjet popullsia e Shangait mund të arrijë në 30 milion njerëz). Qyteti kullë është projektuar për 100 mijë njerëz, projekti bazohet në "parimin e ndërtimit të drurit".
Kulla e qytetit do të ketë formën e një selvie me lartësi 1228 m me perimetër në bazën 133 me 100 m, dhe në pikën më të gjerë 166 me 133 m kulla do të ketë 300 kate të vendosura në 12 blloqe vertikale me 80 kate secili (12 x 80 = 960; 960! Midis blloqeve ka dysheme me mallë, të cilat veprojnë si një strukturë mbështetëse për çdo nivel blloku. Brenda blloqeve ka shtëpi me lartësi të ndryshme me kopshte vertikale. Ky dizajn i përpunuar është i ngjashëm me strukturën e degëve dhe të gjithë kurorës së selvisë. Kulla do të qëndrojë mbi një themel grumbulli sipas parimit të fizarmonikës, i cili nuk është i varrosur, por zhvillohet në të gjitha drejtimet ndërsa fiton lartësi - ngjashëm me mënyrën se si zhvillohet sistemi rrënjor i një peme. Luhatjet e erës në katet e sipërme janë minimizuar: ajri kalon lehtësisht përmes strukturës së kullës. Për të mbuluar kullën do të përdoret një material i veçantë plastik që imiton sipërfaqen poroze të lëkurës. Nëse ndërtimi është i suksesshëm, planifikohet të ndërtohen edhe disa qytete të tjera të tilla.
Në bionikën arkitekturore dhe të ndërtimit, shumë vëmendje i kushtohet teknologjive të reja të ndërtimit. Për shembull, në fushën e zhvillimit të teknologjive ndërtimore efikase dhe pa mbeturina, një drejtim premtues është krijimi i strukturave me shtresa. Ideja është huazuar nga molusqet e detit të thellë. Predhat e tyre të qëndrueshme, të tilla si ato të abalone të përhapur, përbëhen nga pllaka të forta dhe të buta të alternuara. Kur një pllakë e fortë plasaritet, deformimi absorbohet nga shtresa e butë dhe plasaritja nuk shkon më tej. Kjo teknologji mund të përdoret edhe për të mbuluar makinat.
Bionika arkitekturore dhe ndërtimore studion ligjet e formimit dhe formimit të strukturës së indeve të gjalla, analizon sistemet strukturore të organizmave të gjallë në parimin e kursimit të materialit, energjisë dhe sigurimit të besueshmërisë. Një shembull i mrekullueshëm i bionikës arkitekturore dhe ndërtimore është një analogji e plotë e strukturës së rrjedhjeve të drithërave dhe ndërtesave moderne të larta. Rrjedhat e bimëve të drithërave janë në gjendje të përballojnë ngarkesa të rënda pa u thyer nën peshën e tufë lulesh. Nëse era i përkul në tokë, ata shpejt rivendosin pozicionin e tyre vertikal. Cili është sekreti? Rezulton se struktura e tyre është e ngjashme me dizajnin e tubave moderne të fabrikës së lartë - një nga arritjet më të fundit të inxhinierisë. Identiteti i strukturës u zbulua më vonë. Vitet e fundit, bionika ka konfirmuar se shumica e shpikjeve njerëzore tashmë janë "patentuar" nga natyra.
Dëshira për rehati, për strehim cilësor, komod dhe të bukur ka qenë e natyrshme në njerëzimin për një kohë të gjatë. Secili prej nesh dëshiron që hapësira përreth të rezonojë me botën tonë të brendshme. Tani secili prej nesh ka një shans për të ndërtuar shtëpinë tonë ideale. Ndoshta do të jetë një shtëpi kopshti me një papafingo, si heronjtë e Çehovit. Ose ndoshta një vilë me
Tarracë në stilin amerikan. E rëndësishme është se ai mund të kombinojë të gjithë elementët e një stili të mahnitshëm arkitekturor - "arkitekturës bionike".
Shfaqjen e stileve të pazakonta arkitekturore ua detyrojmë gjenive të arkitekturës. Talenti është gjithmonë në kërkim. Dëshmi për këtë gjendet në çdo hap në formën e monumenteve arkitekturore të shpërndara në mbarë botën. Me kalimin e viteve, stilet zëvendësojnë njëri-tjetrin, secili prej tyre është unik. Moderniteti ofron një qasje të re ndaj arkitekturës. Një nga fushat e reja - bionika - meriton vëmendje të veçantë.
Bionics në greqisht do të thotë "të jetosh". Duke studiuar strukturën dhe mënyrën e jetesës së bimëve dhe kafshëve, arkitektët zbatojnë të njëjtat parime për strukturat inxhinierike. Deri më tani, nuk ka një mendim unanim midis studiuesve se cilat vepra të arkitektëve duhet të klasifikohen si pjesë e lëvizjes së "arkitekturës së gjallë". E megjithatë, Antonio Gaudi mund të konsiderohet themeluesi i bionikës, i cili ndërtoi shtëpitë e para unike në shekullin e nëntëmbëdhjetë. Arrogante dhe e ngopur me gjetjet arkitekturore, Evropa ishte e kënaqur me krijimet e mjeshtrit. Dhe bionika mori një shtysë të fuqishme për zhvillim. Tashmë në fillim të shekullit të 20-të, themeluesi i antropozofisë, Rudolf Steiner, krijoi një projekt për një strukturë mahnitëse të quajtur Goetheanum. Projekti u realizua.
Dizajni i mirënjohur i Kullës Eifel (shih postimin Superstrukturat: Kulla Eifel (Paris)) bazohet në punën shkencore të profesorit zviceran të anatomisë Hermann Von Meyer. 40 vjet para ndërtimit të mrekullisë inxhinierike pariziane, profesori ekzaminoi strukturën kockore të kokës së femurit në vendin ku ajo përkulet dhe hyn në nyje në një kënd. E megjithatë për disa arsye kocka nuk thyhet nën peshën e trupit.
Von Meyer zbuloi se koka e kockës është e mbuluar me një rrjet të ndërlikuar kockash në miniaturë, falë të cilave ngarkesa rishpërndahet në mënyrë të mahnitshme në të gjithë kockën. Ky rrjet kishte një strukturë të rreptë gjeometrike, të cilën profesori e dokumentoi.
Në 1866, inxhinieri zviceran Carl Cullman siguroi një bazë teorike për zbulimin e von Meyer dhe 20 vjet më vonë shpërndarja natyrore e ngarkesës duke përdorur kalibrat e lakuar u përdor nga Eiffel.
Tani shumë kryeqytete të botës janë zbukuruar me ndërtesa në stilin bionik. Aty-këtu shfaqen struktura të reja “të gjalla”. Holanda dhe Australia, Kina dhe Japonia, Kanadaja dhe madje Rusia mund të mburren me kryeveprat bionike.
Në bionikën arkitekturore dhe të ndërtimit, shumë vëmendje i kushtohet teknologjive të reja të ndërtimit. Kështu, në fushën e zhvillimit të teknologjive ndërtimore efikase dhe pa mbetje, një drejtim premtues është krijimi i strukturave me shtresa. Ideja është huazuar nga molusqet e detit të thellë. Predhat e tyre të qëndrueshme, të tilla si ato të abalone të përhapur, përbëhen nga pllaka të forta dhe të buta të alternuara. Kur një pllakë e fortë plasaritet, deformimi absorbohet nga shtresa e butë dhe plasaritja nuk shkon më tej.
Bionics përpiqet të maksimizojë qëllimin e çdo dhome në shtëpi. Nuk ka këmbyeshmëri të dhomave. Ju duhet të flini në dhomën e gjumit, të gatuani në kuzhinë dhe të prisni mysafirë në dhomën e ndenjes. Çdo dhomë është projektuar për rolin e saj të caktuar dhe është e pajisur për këtë me komoditetin më të madh. Shtëpia nuk do të ketë formën e zakonshme gjeometrike. Përkundrazi, do t'i ngjajë një objekti të natyrës së gjallë. Linjat e buta të lëmuara të mureve dhe dritareve, që rrjedhin në njëra-tjetrën, do të krijojnë një ndjenjë lëvizjeje. Brenda një shtëpie organike, krijohet përshtypja e një bote magjike, pasi ky stil arkitektonik siguron një bollëk dritë në të gjitha dhomat. Shpesh përdoret xhami me ngjyrë, kështu që drita mund të jetë e një hije të pazakontë. Një ndjenjë e njëkohshme e lëvizjes dhe paqes është, ndoshta, përparësia kryesore e një shtëpie të bërë në një stil organik. Nga këndvështrime të ndryshme, vetë dhoma ndryshon në mënyrë delikate.
Kjo është vetëm një pjesë e vogël e asaj që mund të thuhet për stilin e krijuar për një person që kërkon të zbulojë botën e tij të brendshme, potencialin mendor dhe shpirtëror. Tani arkitektura po merr përsipër këtë detyrë të vështirë.
Bionika arkitekturore në të kaluarën e afërt është kuptimi i formave natyrore në strukturat e ndërtimit, mundësitë e reja për formimin e formës arkitekturore.
Bionika arkitekturore sot (neobionics) është një përpjekje për të lidhur aspektet mjedisore dhe teknologjinë e lartë me arkitekturën.
Bionika arkitekturore dhe ndërtimore studion ligjet e formimit dhe formimit të strukturës së leshit të gjallë, analizon sistemet strukturore të organizmave të gjallë në parimin e kursimit të materialit, energjisë dhe sigurimit të besueshmërisë. Organet shqisore të kafshëve dhe mekanizmat e brendshëm të reagimit ndaj mjedisit si tek kafshët ashtu edhe tek bimët janë duke u studiuar intensivisht.
Në të kaluarën e largët, njeriu krijoi shumë struktura të jashtëzakonshme duke kopjuar format arkitekturore të botës bimore. Shikoni më nga afër ndërtesat e lehta afrikane dhe do të shihni në to skicat e koshereve të bletëve (Fig. 4), faltoret e lashta lindore u ngjajnë bredhave të holla me degë të varura shumë (Fig. 5), kolona e mermerit e Partenonit është personifikimi i një trungu të hollë peme (Fig. 6), kolona tempulli egjiptian është si një kërcell zambak uji (Fig. 7), arkitektura gotike është mishërimi në një gur të papasionuar të logjikës konstruktive, harmonisë dhe përshtatshmërisë së gjallesave.
Kujtoni Kizhin e famshëm (Fig. 8). Kupolat e tyre i ngjajnë qepëve. Kisha në Fili (Fig. 9), si një organizëm i gjallë, zvogëlohet me lartësinë dhe zhvillohet nga qendra në periferi. E gjithë ajo duket se dridhet, gjithçka në të është delikate dhe harmonike. Katedralja e Shën Vasilit është i njëjti trung kryesor, nga i cili degëzimi dhe dërrmimi i formave shkon lart dhe anash (Fig. 10).
Ngjashmëri e mahnitshme e teknikave! Është sikur arkitektët ranë dakord për të përbashkëtat e parimeve të tyre krijuese. Duke parë faqet e historisë së ndërtimit, mund të gjesh shumë shembuj të tjerë të njeriut që kopjon arkitekturën e natyrës së gjallë. Megjithatë, është e nevojshme të theksohet edhe një herë se arti i lashtë i ndërtimit ishte i ngjashëm me organizimin e natyrës së gjallë vetëm në formë. Nga natyra, arkitektët mësuan harmoninë e përmasave, shpërndarjen logjike të vëllimeve të ndërtesave, nënshtrimin e dytësorit në kryesor, kombinimin e saktë të madhësive të pjesëve, të vërtetën konstruktive, por ata nuk dinin gjënë kryesore - ligjet e formës. -formimi, sekretet e vetëndërtimit të gjallesave.
Organizimi i brendshëm i gjallesave, ana konstruktive e një gjetheje, një kërcell drithi dhe një trung peme u bënë objekt studimi nga shkencëtarët e kohëve të mëvonshme. Këto studime hodhën themelet për bionikën arkitekturore.
Një shembull i mrekullueshëm i bionikës arkitekturore të leshit është një analogji e plotë e strukturës së kërcellit të drithërave dhe ndërtesave moderne të larta. Rrjedhat e bimëve të drithërave janë në gjendje të përballojnë ngarkesa të rënda pa u thyer nën peshën e tufë lulesh. Nëse era i përkul në tokë, ata shpejt rivendosin pozicionin e tyre vertikal. Struktura e tyre është e ngjashme me dizajnin e tubave moderne të fabrikave të larta.
Të dy strukturat janë të zbrazëta brenda. Fijet e sklerenkimës së kërcellit të bimës veprojnë si përforcim gjatësor. Ndërnyjet (nyjet) e kërcellit janë unaza të ngurtësisë. Përgjatë mureve të kërcellit ka zbrazëti vertikale ovale. Muret e tubave kanë të njëjtën zgjidhje projektimi. Rolin e një përforcimi spirale të vendosur në pjesën e jashtme të tubit, në kërcellin e bimëve të drithërave, e luan një lëkurë e hollë. Sidoqoftë, inxhinierët erdhën në zgjidhjen e tyre konstruktive vetë, pa "shikuar" natyrën. Identiteti i strukturës u zbulua më vonë.
Bionics konfirmon se shumë shpikje njerëzore kanë analoge në natyrën e gjallë, për shembull, zinxhirët dhe Velcro u shpikën bazuar në strukturën e pendës së një zogu. Mjekra me pupla të porosive të ndryshme, të pajisura me grepa, sigurojnë kapje të besueshme.
Zbuluam se ka disa drejtime në bionikën arkitekturore: Strukturat në formë koni, Strukturat e paratenksuara, Predhat, Strukturat në formë spirale, Rrjeta, rrjeta dhe struktura me brinjë. Tani do t'i shikojmë ato.