Бионическая архитектура. Бионический Hi-tech

А. И. Бабаев

В мировой архитектурной практике за прошедшие 40 лет использование закономерностей формообразования живой природы приобрело новое качество и получило название архитектурно-бионического процесса и стало одним из направлений архитектуры хай-тека.

Архитектурно-бионическая практика породила новые, необычные архитектурные формы, целесообразные в функционально-утилитарном отношении и оригинальные по своим эстетическим качествам. Это не могло не вызвать к ним интереса со стороны архитекторов и инженеров.

Бионика происходит от греческого слова, означающего «элемент жизни». Оно послужило основой названия направления в науке, занимающегося изучением возможности использования в технике определенных биологических систем и процессов.

Архитектурная бионика сходна с технической бионикой; однако, она настолько специфична, что образует самостоятельную отрасль и решает не только технические, но главным образом архитектурные проблемы.

Здесь особенно нужно подчеркнуть, что научные основы архитектурной бионики начали создаваться в Советском Союзе, особенно можно выделить работы архитекторов В. В. Зефельда и Ю. С. Лебедева.

Использование в технике и в архитектуре законов и форм живой природы вполне правомерно. В мире все взаимообусловлено, нет вещей и явлений, которые бы не были связаны непосредственно или опосредованно между собой, нет непроходимых барьеров между живой природой и искусственными формами и конструкциями, существуют законы, объединяющие весь мир в единое целое и порождающие объективную возможность использования в искусственно создаваемых системах закономерностей и принципов построения живой природы и ее форм. Основой этому служит биологическое родство человека и живой природы.

В начале XX в. особое место в развитии зодчества заняли работы испанского архитектора Антонио Гауди (1852 – 1926 гг.), который был одним из самых ярких представителей архитектуры своего времени. Своими произведениями он раскрыл также возможности взаимодействия сложных конструктивных решений и архитектурной формы, но, увлекшись, дошел почти до чистейшего формализма.

Укажем на высказывания немецких и австрийских архитекторов Земпера, Фельдега, Бауэра и др. С интересной статьей, анализирующей их взгляды и высказывающей свою точку зрения на проблему целесообразности в архитектуре, – «Теория Дарвина в строительном искусстве» (1900 г.) – выступил под псевдонимом некий «Гр. Ю– П». Автором этой статьи четко и ясно, с определенной тонкостью и остротой поставлена архитектурно-бионическая проблема и подтверждена закономерность действия эволюционной теории Дарвина в архитектуре.

Наиболее сложным этапом освоения в архитектуре природных форм является время от середины XIX и до начала XX в. На нём сказались бурное развитие биологии и небывалые успехи по сравнению с предыдущим периодом строительной техники (например, изобретение железобетона и начало интенсивного применения стекла и металлических конструкций). Исследуя этот этап, необходимо обратить особое внимание на появление такого значительного по своей силе течения в архитектуре, как «органическая архитектура». Правда, под названием «органическая архитектура» отнюдь не подразумевается прямая и существенная связь архитектуры с живой природой. Направление «органической архитектуры» – направление функционализма. Об этом говорил по телевидению в 1953 г. один из основных её идеологов Фрэнк Ллойд Райт. отвечая на задаваемые ему вопросы: «...органическая архитектура—это архитектура «изнутри наружу», в которой щеалом является целостность. Мы не употребляем слово «органик» в смысле «принадлежащий к растительному идя животному миру».

Райт был убежден, что архитектура должна развиваться целостно, удовлетворяя человеческим жизненным функциям, исходить из этих жизненных функций, а не подгонять последние к «абстрактным» архитектурным формам. И действительно, вся «органичность» такой архитектуры на практике, по крайней мере в работах Райта (не умаляя их достоинств), свелась к установлению внешней связи архитектурных форм с местным ландшафтом, а также применению местных строительных материалов с целью сохранения национального колорита архитектурных сооружений. Таким образом, «органическое» направление в архитектуре на деле не имело прямого отношения к бионике. Но в нем интересна и, так сказать, «бионична» сама идея развития архитектуры «изнутри наружу», т. е. такого развития, которое направляет подобных по пути формирования систем, характерных живому миру.

Во имя экономии человек в производственной деятельности всегда использует любые представившиеся возможности. С прогрессом это требование все более обостряется. Так, например, после окончания второй мировой войны инженеры и архитекторы начали внимательно присматриваться к живой природе. Их привлекли, например, упругие пленки живой природы, хорошо работающие на растяжение (эксперименты Отто Фрая 40-х годов). Современная же наука позволила углубиться в законы развития живой природы, а техника дала возможность моделировать живые структуры. В результате в архитектуре в конце 40-х годов появились формы, воспроизводящие на сознательной научной и технической основе конструктивные структуры живой природы. Сюда нужно отнести покрытие большого зала Туринской выставки инженером П. Л. Нерви, вантовые и палаточные сооружения (Отто Фрай и др.).

В Советском Союзе бионические идеи пользовались большим вниманием архитекторов и инженеров (МАИ, ЦНИИСК Госстроя СССР, Лен-ЗНИИЭП и др.).

Большую роль в 90-е годы сыграло неожиданное стремительное вторжение в нашу жизнь компьютерных технологий. Культурные долгосрочные последствия этого «тихого переворота» пока еще трудно предсказать, но в направлении их прояснения движется мысль представителей нового поколения. Благодаря компьютеру возможно описать сложный биологический объект, например, человеческий скелет на привычном для архитектора языке рабочего чертежа.

Подводя итог историческим предпосылкам архитектурной бионики, можно сказать, что архитектурная бионика как теория и практика сложилась в процессе эволюции специфической связи архитектуры и живой природы и что это явление не случайное, а исторически закономерное.

Специфическая черта современного этапа освоения форм живой природы в архитектуре заключается в том, что сейчас осваиваются не просто формальные стороны живой природы, а устанавливаются глубокие связи между законами развития живой природы и архитектуры. На современном этапе архитекторами используются не внешние формы живой природы, а лишь те свойства и характеристики формы, которые являются выражением функций того или иного организма, аналогичные функционально-утилитарным сторонам архитектуры.

От функций к форме и к закономерностям формообразования – таков основной путь архитектурной бионики.

Важным моментом, сыгравшим свою роль в обращении архитекторов и конструкторов к живой природе, явилось внедрение в практику пространственных конструктивных систем, выгодных в экономическом отношении, но сложных в смысле их математического расчета. Прообразами этих систем во многих случаях были структурные формы природы. Такие формы начали успешно применяться в различных типологических областях архитектуры, в строительстве большепролетных и высотных сооружений, создании быстро трансформирующихся конструкций, стандартизации элементов зданий и сооружений и т. д.

Использование конструктивных систем природы проложило дорогу другим направлениям архитектурной бионики. В первую очередь это касается природных средств «изоляции», которые могут быть применены в организации благоприятного микроклимата для человека в зданиях, а также в городах.

Архитектурная бионика призвана не только решать функциональные вопросы архитектуры, но открывать перспективы в исканиях синтеза функции и эстетической формы архитектуры, учить архитекторов мыслить синтетическими формами и системами.

Перспективы хай-тека:

1. Энергосберегающие здания, здания, вырабатывающие энергию. Человечество всегда искало новые источники энергии. Энергия – это жизнь. Однако люди платят высокую цену за свою потребность в свете и тепле. Изменение климата, загрязнение атмосферы и радиоактивные отходы говорят о том, что современные методы использования энергии не соответствуют требованиям устойчивого развития. В настоящее время уже успешно разрабатываются и внедряются технологии, связанные с энергообеспечением: новые теплоизоляционные материалы, использование энергии солнца и ветра. Имеется опыт постройки «пассивных» домов. При этом эксплуатируется парниковый эффект, в результате чего солнечная энергия «пассивно» превращается в тепло. Нет необходимости постройки дорогого и занимающего много места центрального отопления. В принципе технологии строительства «пассивных» домов конкурентоспособный на сегодняшний день. В США, например, новые методы теплоизоляции дают на 40% энергии больше, чем вся американская нефтяная промышленность. Все больше появляется домов, обеспечивающих сами себя теплом, в Германии. Планируется, что к 2020 году доля подобного жилья составит в этой стране 15%.

Возможно, что в будущем экономия и обеспечение жилья энергией повлияют на формообразование построек (данные исследования проводит бионическая архитектура).

2. Имеется и с каждым днем увеличивается потребность в использовании мобильных сооружений, быстровозводимых зданий. Никогда мир не был так мобилен, как сегодня. Движение открывает новые горизонты и дает новые шансы. Решение рассматриваемых задач неразрывно связано с общими тенденциями в развитии архитектуры. Принципы динамической адаптации зданий и сооружений находят самое широкое использование в различных областях человеческой деятельности: торговле, рекламе, проектировании архитектурной среды в экстремальных ситуациях.

Дальнейшее развитие получает и идея трансформации обитаемого пространства. Необходимость его развития происходит от потребностей общества. Использование принципов конструктивной трансформации в архитектуре, основанных на достижениях строительной техники, открывает большие преимущества и перспективы для осуществления функциональных процессов практически во всех областях человеческой деятельности.

Возможно появление новой, необычной сферы деятельности архитектора – организация труда человека, функции человека на рабочем месте, рабочего пространства. Труд как основа существования человека находится в процессе радикальных перемен.

3. Классические формы организации труда на предприятии исчезают. Создаются мобильные рабочие места. Например, известный мастер хай-тека, французский архитектор Жан Нувель создал для тематического парка «всемирный театр труда» в Гановере сценографию: сотни актеров передвигаются на огромном овальном помосте и демонстрируют в кратких сценках новые виды труда. Девиз: будущее труда – это перемены.

4. Мы на пороге нового тысячелетия. Какие новые перспективы и задачи встануг перед архитектурой? Освоение, организация нового, неизвестного пространства Земля – Космос? С тех пор, как развитие технологий и связанное с ним исчезновение различий привели к глобализации экономической, культурной и общественной жизни на нашей планете, любые горизонтальные границы начали исчезать. Не стали ли мы космонавтами на «Космическом корабле Земля»? Не стоит ли перед нами задача– вертикальный взлёт в космос? Реальные и поисковые проекты в рамках программы освоения космоса – еще не известная страница истории архитектуры XX века. За занавесом полной секретности долгие годы оставались как научно-технические изобретения, так и сами архитектурные чертежи первых космических кораблей, орбитальных станций и даже планировавшихся поселений на Луне. А ведь именно в этой области творчества представляется уникальная возможность расширить традиционно сложившиеся границы профессии Архитектор.

использован текст http://cih.ru/k2/