אדריכלות ביונית בחיי אדם. הסגנון הביוני ומקומו באדריכלות ובפנים

הצורות המושלמות ביותר, הן מנקודת מבט של יופי והן מנקודת מבט של ארגון ותפקוד, נוצרו על ידי הטבע עצמו והתפתחו בתהליך האבולוציה. במשך זמן רב שאלה האנושות מבנים, אלמנטים וקונסטרוקציות מהטבע כדי לפתור את בעיותיה הטכנולוגיות. נכון לעכשיו, הציוויליזציה הטכנוגנית כובשת שטחים גדולים יותר מהטבע, צורות מלבניות, פלדה, זכוכית ובטון שולטות סביבנו, ואנחנו חיים בג'ונגל העירוני כביכול.

ומדי שנה הצורך האנושי בסביבת חיים טבעית והרמונית מלאה באוויר, ירוק ואלמנטים טבעיים הופך למוחשי יותר ויותר. לכן, סוגיות סביבתיות הופכות יותר ויותר רלוונטיות בתכנון עירוני ו. במאמר זה נכיר דוגמאות של ביוניקה - טרנד מודרני מעניין באדריכלות ועיצוב פנים.

דוגמאות לביוניקה בארכיטקטורה. גישה מדעית ואמנותית

ביוניקה היא קודם כל כיוון מדעי, ואחר כך כיוון יצירתי. כאשר מיושם על אדריכלות, משמעות הדבר היא שימוש בעקרונות ושיטות לארגון אורגניזמים חיים ובצורות שנוצרו על ידי אורגניזמים חיים בתכנון ובנייה של מבנים. האדריכל הראשון שעבד בסגנון הביוני היה א.גאודי. יצירותיו המפורסמות עדיין נערצות על ידי העולם (Casa Batllo, Casa Mila, Sagrada Familia, Park Güell וכו').

קאסה מילה אנטוניו גאודי בברצלונה
בית האופרה הלאומי בבייג'ינג

הביוניקה המודרנית מבוססתעל שיטות חדשות באמצעות מידול מתמטי ומגוון רחב של תוכנות לחישובים והדמיה תלת מימדית. המשימה העיקרית שלו היא ללמוד את חוקי היווצרות רקמות של אורגניזמים חיים, המבנה שלהם, תכונות פיזיקליות, תכונות עיצוב במטרה לתרגם את הידע הזה לארכיטקטורה. מערכות חיים הן דוגמאות למבנים הפועלים על בסיס עקרונות של הבטחת אמינות מיטבית, יצירת צורה מיטבית תוך חיסכון באנרגיה ובחומרים. העקרונות הללו הם המהווים את הבסיס לביוניקה. דוגמאות מפורסמות של ביוניקה מוצגות באתר.

בית האופרה של סידני
מתחם שחייה בבייג'ינג

להלן כמה מהמבנים המבוססים על ביוניקה הגדולים בעולם כולו:

• מגדל אייפל בפריז (חוזר על צורת עצם השוק)
• אצטדיון קן הסנוניות בבייג'ין (מבנה מתכת חיצוני עוקב אחר צורת קן ציפורים)
• גורד שחקים אקווה בשיקגו (מבחינה חיצונית הוא דומה לזרם של מים נופלים, וצורת הבניין מזכירה גם את המבנה המקופל של משקעי גיר לאורך חופי האגמים הגדולים)
• בניין מגורים "Nautilus" או "Shell" בנאוקלפן (העיצוב שלו נלקח ממבנה טבעי - קונכיית רכיכה)
• בית האופרה של סידני (מחקה עלי כותרת של לוטוס פתוחים על המים)
• מתחם שחייה בבייג'ינג (עיצוב החזית מורכב מ"בועות מים", חוזר על סריג הקריסטל, הוא מאפשר לצבור אנרגיית שמש המשמשת לצרכי הבניין)
• בית האופרה הלאומי בבייג'ינג (מחקה טיפת מים)

ביוניקה כוללת גם יצירת חומרים חדשים לבנייה, שמבנהם מוצע על ידי חוקי הטבע. כיום, יש כבר דוגמאות רבות של ביוניקה, שכל אחת מהן נבדלת בכוח המדהים של המבנה שלה. כך ניתן להשיג הזדמנויות נוספות חדשות לבניית מבנים בגדלים שונים.

פסל שער ענן בשיקגו
דוגמאות לביוניקה בעיצוב פנים

תכונות של עיצוב פנים בסגנון הביוני עם דוגמאות

הסגנון הביוני הגיע גם לעיצוב פנים: הן בחצרים למגורים והן בחצרים של מגזר השירותים, למטרות חברתיות ותרבותיות. דוגמאות לביוניקה ניתן לראות בפארקים מודרניים, ספריות, מרכזי קניות, מסעדות, מרכזי תערוכות וכו'. מה מאפיין את הסגנון האופנתי הזה? מהן התכונות שלו? כמו במקרה של אדריכלות, ביוניקת פנים משתמשת בצורות טבעיות בארגון החלל, בתכנון הנחות, בעיצוב רהיטים ואביזרים ובעיצוב.

מעצבים שואבים את רעיונותיהם ממבנים מוכרים של הטבע החי:

• שעווה וחלת דבש הם הבסיס ליצירת מבנים יוצאי דופן בפנים: קירות ומחיצות, אלמנטים רהיטים, תפאורה, אלמנטים של לוחות קיר ותקרה, פתחי חלונות וכו'.
• קורי עכביש הם חומר רשת קל וחסכוני בצורה יוצאת דופן. הוא משמש לרוב כבסיס בעיצוב מחיצות, עיצוב רהיטים ותאורה וערסלים.
• גרמי מדרגות חיצוניים או פנימיים יכולים להתבצע בצורה של מבנים ספירליים או יוצאי דופן שנוצרו מחומרים טבעיים משולבים החוזרים על צורות טבעיות חלקות. בעיצוב המדרגות, אמנים ביונים מסתמכים לרוב על צורות צמחים.
• זכוכית צבעונית משמשת גם בדוגמאות ביוניות ליצירת תאורה מעניינת.
• בבתי עץ, גזעי עצים יכולים לשמש כעמודים נושאי עומס. באופן כללי, עץ הוא אחד מחומרי הפנים הנפוצים ביותר בסגנון הביוני. נעשה שימוש גם בצמר, עור, פשתן, במבוק, כותנה וכו'.
• מראה ומשטחים מבריקים נלקחים מפני השטח של המים ומשתלבים בתוכם בצורה הרמונית.
• פתרון מצוין הוא להשתמש בניקוב כדי להפחית את המשקל של מבנים בודדים. מבני עצם נקבוביים משמשים לעתים קרובות ליצירת רהיטים מעניינים תוך חיסכון בחומר, יצירת אשליה של אווריריות וקלילות.

המנורות גם מחקות מבנים ביולוגיים. מנורות המחקות מפל, עצים ופרחים זוהרים, עננים, גרמי שמים, חיים ימיים וכו' נראות יפות ומקוריות. דוגמאות לביוניקה משתמשות לרוב בחומרים טבעיים ידידותיים לסביבה. המאפיינים האופייניים לכיוון זה הם קווים חלקים וצבעים טבעיים. זהו ניסיון ליצור אווירה קרובה לטבע הטבעי, מבלי לבטל את הנוחות שרכש האדם עם התפתחות הטכנולוגיה. אלקטרוניקה משולבת בעיצוב בצורה כזו שאינה מורגשת.

גורד השחקים אקווה בשיקגו הוא דוגמה לביוניקה בעיצוב פנים באצטדיון קן הסנוניות בבייג'ינג

דוגמאות לביוניקה בפנים כוללות אקווריומים, עיצובים יוצאי דופן מעניינים וצורות ייחודיות שכמו בטבע אינן חוזרות על עצמן. אנו יכולים לומר שבביוניקה אין גבולות ברורים ובינוי חלל; חדרים מסוימים "זורמים" בצורה חלקה לאחרים. אלמנטים טבעיים לא יחולו בהכרח על הפנים כולו. נכון לעכשיו, פרויקטים עם אלמנטים בודדים של ביוניקה נפוצים מאוד - רהיטים העוקבים אחר מבנה הגוף, מבנה הצמחים ואלמנטים אחרים של הטבע החי, תוספות אורגניות, תפאורה מחומרים טבעיים.

ראוי לציין כי המאפיין המרכזי של ביוניקה באדריכלות ועיצוב פנים הוא חיקוי של צורות טבעיות, תוך התחשבות בידע מדעי עליהן. יצירת סביבת חיים בטוחה מבחינה סביבתית המועדפת לבני אדם באמצעות טכנולוגיות חדשות חסכוניות באנרגיה יכולה להיות כיוון אידיאלי לפיתוח עירוני. לכן, ביוניקה היא כיוון חדש המתפתח במהירות, שובה את מוחותיהם של אדריכלים ומעצבים.

ביוניקה של אדריכלות ובנייה חוקרת את חוקי היווצרות והיווצרות המבנה של רקמות חיות, מנתחת את המערכות המבניות של יצורים חיים על פי העיקרון של חיסכון בחומר, אנרגיה והבטחת אמינות. נוירוביוניקה חוקרת את תפקוד המוח וחוקרת את מנגנוני הזיכרון. איברי החישה של בעלי חיים ומנגנוני התגובה הפנימיים לסביבה הן בבעלי חיים והן בצמחים נחקרים באופן אינטנסיבי. דוגמה בולטת לביוניקה אדריכלית ובנייה היא אנלוגיה מלאה למבנה של גבעולים דגנים ובניינים רבי קומות מודרניים. גבעולים של צמחי דגנים מסוגלים לעמוד בעומסים כבדים מבלי להישבר תחת משקל התפרחת. אם הרוח מכופפת אותם לקרקע, הם משחזרים במהירות את מיקומם האנכי. מה הסוד? מסתבר שהמבנה שלהם דומה לתכנון של צינורות מפעל רבי קומות מודרניים - אחד ההישגים האחרונים של ההנדסה. שני המבנים חלולים מבפנים. גדילי הסקלרנכימה של גזע הצמח פועלים כחיזוק אורכי. האינטרנודים (הצמתים?) של הגבעולים הם טבעות של קשיחות. ישנם חללים אנכיים סגלגלים לאורך קירות הגבעול. לקירות הצינור יש את אותו פתרון עיצובי. את התפקיד של חיזוק ספירלה המוצב בחלק החיצוני של הצינור בגבעול של צמחי דגנים ממלא עור דק. עם זאת, המהנדסים הגיעו לפתרון הקונסטרוקטיבי שלהם בכוחות עצמם, מבלי "להסתכל" אל הטבע. זהות המבנה נחשפה מאוחר יותר. בשנים האחרונות, הביוניקה אישרה שרוב ההמצאות האנושיות כבר קיבלו "פטנט" על ידי הטבע. המצאות כאלה מהמאה ה-20 כמו רוכסנים ומחברי סקוטש נוצרו על בסיס מבנה של נוצת ציפור. זקני נוצות בסדרים שונים, מצוידים בווים, מספקים אחיזה אמינה. האדריכלים הספרדים המפורסמים M. R. Cervera ו-J. Ploz, חסידים פעילים של ביוניקה, החלו לחקור "מבנים דינמיים" ב-1985, וב-1991 הם ארגנו את "החברה לתמיכה בחדשנות באדריכלות". קבוצה בראשותם, שכללה אדריכלים, מהנדסים, מעצבים, ביולוגים ופסיכולוגים, פיתחה את פרויקט "Vertical Bionic Tower City". בעוד 15 שנה אמורה להופיע עיר מגדל בשנחאי (לפי מדענים, בעוד 20 שנה אוכלוסיית שנגחאי יכולה להגיע ל-30 מיליון איש). עיר המגדל מיועדת ל-100 אלף איש, הפרויקט מבוסס על "עקרון הבנייה בעץ".

מגדל העיר יהיה בצורת עץ ברוש ​​בגובה 1228 מ' עם היקף בבסיס 133 על 100 מ' ובנקודה הרחבה ביותר 166 על 133 מ'. למגדל יהיו 300 קומות, והן יהיו ממוקם ב-12 בלוקים אנכיים בני 80 קומות כל אחד (12 x 80 = 960; 960!=300). בין הבלוקים ישנן רצפות מגהץ, המשמשות כמבנה תומך לכל מפלס גוש. בתוך הבלוקים יש בתים בגבהים שונים עם גינות אנכיות. עיצוב משוכלל זה דומה למבנה הענפים וכתר שלם של עץ הברוש. המגדל יעמוד על יסוד כלונסאות לפי עקרון האקורדיון, שאינו נקבר, אלא מתפתח לכל הכיוונים ככל שהוא צובר גובה - בדומה לאופן שבו מתפתחת מערכת השורשים של עץ. תנודות הרוח בקומות העליונות ממוזערות: אוויר עובר בקלות דרך מבנה המגדל. לכיסוי המגדל ישמש חומר פלסטי מיוחד המחקה את פני השטח הנקבוביים של העור. אם הבנייה תצליח, מתוכנן לבנות עוד כמה ערי בנייה כאלה.

בביוניקה אדריכלית ובנייה, מוקדשת תשומת לב רבה לטכנולוגיות בנייה חדשות. למשל, בתחום פיתוח טכנולוגיות בנייה יעילות וללא פסולת, כיוון מבטיח הוא יצירת מבנים שכבות. הרעיון מושאל מרכיכות בים עמוק. הקונכיות העמידות שלהם, כמו אלו של האבלון הנפוצות, מורכבות מצלחות קשות ורכות לסירוגין. כאשר צלחת קשיחה נסדקת, העיוות נספג בשכבה הרכה והסדק לא הולך רחוק יותר. טכנולוגיה זו יכולה לשמש גם לכיסוי מכוניות.

מבוא

אחד התחומים המדעיים שהתגבשו לאחרונה יחסית, אך כבר התבסס היטב בחיי היומיום, הוא הביוניקה. ביוניקה? הוא מדע יישומי על השימוש במערכות שונות של תכונות ותפקודים של עצמים טבעיים במכשירים טכניים ובעקרונות הארגון. בעזרת הביוניקה, האנושות מנסה להביא את הישגי הטבע לתוך הטכנולוגיות הטכניות והחברתיות שלה.

לאחר שהגיעו לתקרה מסוימת בפיתוח מנגנונים מלאכותיים, אנשים, להמשך תנועה קדימה, שואפים לשאול את העקרונות והשיטות שבעזרתם נוצרים ומתפקדים אורגניזמים חיים.

התואר הלא רשמי של "אבי הביוניקה" שייך לליאונרדו דה וינצ'י. הגאון הגדול הזה בתולדות הציוויליזציה היה הראשון שניסה להשתמש בחוויית הטבע בבניית מכונות מעשה ידי אדם. מהרישומים וההערות שלו ברור שכאשר פיתח מטוס משלו, התפקיד העיקרי שמילא היה לשחזר את אותו מנגנון שבו ציפורים מנופפות בכנפיהן ויוצרות עילוי. רעיונות אלה של דה וינצ'י לא נתבעו עד המאה הקודמת, כאשר בהשפעת התפתחות הקיברנטיקה, מדענים הקדישו תשומת לב רבה לפעילויות של מה שנקרא "מערכות חיות" (כלומר, חפצים טבעיים). ביוניקה לבסוף התעצבה כמדע בשנת 1960 בסימפוזיון של מדענים בדייטונה.

בשלב הנוכחי ישנם שלושה כיוונים בביוניקה: ביולוגי, המתחשב בתהליכים בתוך מערכות ביולוגיות; תיאורטי, העוסק ביצירת מודלים מתמטיים (ממוחשבים) של תהליכים אלו; וטכני, שאחראי לשימוש במודלים הביוניים שנוצרו כדי להחיות אותם באמצעות יצירת מבנים הנדסיים או מכונות. אדריכלות ממוקמת במפגש בין התחומים התיאורטיים והטכניים של הביוניקה.

חלוץ השימוש בעקרונות ביונים בבניית מבנים היה האדריכל הקטלאני הגדול של סוף המאה ה-19? תחילת המאה ה-20 מאת אנטוניו גאודי. גאודי היה זה שהיה הראשון שלא רק הכניס אלמנטים דקורטיביים של הטבע למבנים אדריכליים, אלא גם העניק למבנים את אופי הסביבה. אדריכלים מקצועיים, מעצבי נוף ופשוט אניני יופי עדיין לא מפסיקים להתפעל מהפתרונות הארכיטקטוניים הגאוניים של גאודי במהלך בניית פארק גואל: רק תסתכלו על העמודים הייחודיים, העשויים בסגנון אכסדראות עתיקות, שנראות כמו גזעי עצים ממוזגים.

העקרונות הביוניים של האדריכלות אומצו ופותחו על ידי רודולף שטיינר בתחילת שנות ה-20, ולאחר מכן החל השימוש הנרחב בביוניקה בתכנון מבנים ומבנים.

הודות לפיתוח שיטות מדעיות, הרחבת בסיס הידע והופעת האפשרות למידול מתמטי מפורט, הגיעו אדריכלי העבר למסקנה שרוב העקרונות והחוקים האדריכליים שהאנושות נאבקה בהם במהלך ניסוי. וטעויות במשך אלפי שנים היו מתחת לאף שלנו, בטבע. לכן, המשימה העיקרית של ביוניקה באדריכלות היא לחפש פתרונות אופטימליים לבעיות אדריכליות המתעוררות במערכות ביולוגיות טבעיות. חוקי היווצרות ויצירת מבנה של רקמות חיות, מערכות מבניות של אורגניזמים חיים נלמדים על העיקרון של חיסכון בחומר, אנרגיה והבטחת אמינות. בנוסף, לימודי הטבע החי מסייעים לאדריכלים ביצירת חומרי בניין חדשים העונים על דרישות ומשימות מודרניות.

1. ארכיטקטורה ירוקה

בעיית האקולוגיה באדריכלות עשויה להפוך למפתח בעשור הקרוב לכל מדיניות הבנייה.

סט עקרונות של אדריכלות ירוקה:

חיסכון באנרגיה.

צבירת אנרגיה. עוד במאה ה-19, א.גאודי, על ידי התקנת פירי תאורה בבניינים רב קומות, הכניס אור שמש לדירות. בשנים האחרונות נעשה שימוש פעיל בפאנלים סולאריים לאגירת אנרגיה.

צמצום היקף הבנייה החדשה, שימוש בחומרים ישנים, בנייה מחדש של מתקנים קיימים.

קשר עם הלקוח שבתוכו נולד הפתרון האופטימלי.

כבוד למקום. מיזוג אדריכלות עם הסביבה הטבעית (בתים תת קרקעיים, קירוי ירוק וכו').

יושרה. אינטראקציה של כל הגישות לעיל.

על פי עקרונות האדריכלות ה"ירוקה" (אורגני) יש לראות בכל צורה אורגניזם המתפתח בהתאם לחוק קיומו, "סדר" מיוחד בהרמוניה עם תפקידיו וסביבתו, כמו צמח או אורגניזמים חיים אחרים.

המונח "אורגני" משמש בעיקר בשלוש משמעויות. במקרה הראשון, "אורגני" פירושו "בעקבות אופי מטרתו וחומריו" (טקטוני). יחד עם זאת, התכלית מובנת לא רק כצרכים המעשיים, אלא גם כצרכים הרוחניים של אנשים. המשמעות השנייה והאופיינית ביותר למונח "אורגני" פירושה "בכפוף לתנאי הנוף הטבעי", כלומר. תנאי האקלים של הסביבה ומכלול איכויותיה האסתטיות. המשמעות השלישית של המושג היא מעקב אחר צורות טבעיות כתבניות (ביוניות). אין לראות בפרשנות זו של המונח שימוש במטאפורות ביולוגיות ובגישה נטורליסטית. הדמיון הישיר של צורות סותר את ההבדל הברור בפונקציות. לא צורות צמחיות ולא ביולוגיות יכולות לשמש כמודלים להעתקה. יחד עם זאת, אי אפשר לשלול את ההשפעה האסתטית של צורות טבעיות על האדריכלות: עדות לכך היא הפרקטיקה המודרנית. אחד הנציגים העיקריים של אדריכלות אורגנית, פ.ל. רייט, דחה בתוקף אדריכלות שיכולה "לעבור לכל מקום". לדברי האדון, "... כל בניין המיועד לאדם חייב להיות חלק בלתי נפרד מהנוף, תכונתו, קשור לשטח וחלק בלתי נפרד ממנו. אנחנו מקווים שזה יישאר איפה שהוא עוד הרבה זמן. הרי בית הוא לא טנדר...”. הוא הדגיש כל הזמן את הצורך בחיבור עם האדמה: לאדמה כבר יש צורה. הקשרים בין הבניינים של פ. ל. רייט והנוף התבססו גם על שימוש בחומרים טבעיים. לכן, היה לו כבוד רב לניסיון ההיסטורי. אמנות האדריכלות של הקדמונים, לטענת האדריכל, התבססה על שימוש בחומרים מקומיים בהתאם לתכונותיהם. יתרה מכך, בבניין אורגני שום דבר אינו שלם בפני עצמו, אלא שלם רק כחלק מהמכלול. לפיכך, בעצם, דחה רייט את העיקרון הקלאסיסטי של ארגון השלם מאלמנטים שלמים במבנה שלהם. הוא זיהה צורות מלאכותיות עם גוף האדם, והשווה, למשל, חיווט חשמלי למערכת העצבים. עם זאת, בפועל, הצורות האדריכליות של רייט כפופות לחוקי היווצרות הצורה הספציפיים שלהן, שאין להם שום קשר לעולם הצורות הביולוגיות.

כמובן, אחד הנציגים המשמעותיים ביותר של אדריכלות אורגנית הוא האדריכל הפיני A. Aalto. עם זאת, הוא מתייחס לצורות הטבעיות לא רק כהקשר, אלא גם כדוגמאות לארגון מבני וקשרים עם הסביבה. המאסטר מגלה אותם ברמת המערכת, שבה יש אחדות מסוימת של כל העצמים האינטגרליים, טבעיים ומעשה ידי אדם. לכן, אין ליצירות שלו שום קשר לחיקוי של דוגמאות טבעיות. העקרונות הגמישים של מעין סטנדרטיזציה המשמשים חיות בר מיושמים כאן. באחת מהרצאותיו באוסלו, קבע א' אלטו: "... ועדת התקינה הטובה ביותר היא הטבע עצמו. אבל הטבע מבצע את הסטנדרטיזציה שלו רק על יחידות המדידה הקטנות ביותר של כל היצורים החיים - על תאים. כתוצאה מעבודת הטבע, הופיעו אינספור צורות חיות, משתנות, שהמגוון שלהן נוגד את התיאור. האדריכלות חייבת לחקות את העושר הבלתי ניתן למדידה של הצורות המשתנות ללא הרף של עולם החומר החי..."

תמונה 1 ? אלבר אלטו, אולם הקונצרטים של פינלנדיה בהלסינקי

הבניינים של אלטו עושים שימוש עשיר בעץ.

הבניינים הראשיים של אלטו הם:

1.סנטוריום בפאימיו

2.ספריית ויבורג

וילה מאיר

בית בייקר

.ארמון "פינלנד"

.המכון הפוליטכני באוטנימי

איור 2? אלבר אלטו, שולחן תה

כיום בפינלנד, אדריכלות אורגנית מיוצגת על ידי יצירתו של ר' פייטיל, שאינו מחשיב את עצמו חסיד ישיר של א' אלטו. עם זאת, פנייתו לטבע עוררה ללא ספק מחשבותיהם של קודמיו האידיאולוגיים. פייטיל ר' מאמין שאדריכלות צריכה להיקבע על ידי מיקרוגיאוגרפיה, מאפיינים אקלימיים ומשאבים חומריים של אזור נתון. זה, לדברי המאסטר, הופך את הרעיון לאנושי.

איור 3? ר' פייטיל, המרכז האוניברסיטאי דיפולי

יחד עם זאת, עבודתו מושפעת ללא ספק מאסטרים של תנועות אחרות שחלקו את עקרונות הפיתוח האורגני של צורות אדריכליות. אלה כוללים, קודם כל, את האקספרסיוניסטים ב' טאוט וה' הרינג.

ההיבט החשוב ביותר ביצירתו של ר' פייטיל קשור בהסתכלות על הטבע כהקשר ספציפי. מבנים צריכים להפוך להרחבה שלו. יחס זה לטבע מבוסס על פילוסופיה שהמאסטר עצמו מכנה "סמנטיקה אקולוגית".

בעקבות F.L. רייט, ר' פייטיל סבור כי התחשבות בגורמים סביבתיים, כמו גם ביטוים בצורות ארכיטקטוניות, יכולה להביא להעלמת הסתירות בין מבנים לטבע. מצד שני, האדריכל מנסה לשלב בין רעיונותיו למסורות תרבותיות. לדוגמה, הוא מוצא צורך ללמוד היטב את המורשת התרבותית והאתנית של האזורים הצפוניים הארקטיים של אירופה ואסיה. אולם יחד עם זאת, לא מצוין מה הכוונה במהות מורשת זו. בניגוד לא' אלטו, ר' פייטיל רואה בטבע קונטקסט, תוך שימת דגש על מאפיינים מבניים ומבקש למצוא את ערכי המבנה בקשר למאפיינים האסתטיים של המקום. הוא מאמין שעד עכשיו בנינו בניגוד לטבע ועכשיו, סוף סוף, הגיע הזמן לבנות בצורה כזו שצורות אדריכליות הופכות לחלק או שלוחה מהטבע. יחד עם זאת, "מודולור" של ל' קורבוזיה נדחה גם כמושג של ערכים אסתטיים קבועים.

עבור ר' פייטיל, התכונות האסתטיות של צורה אדריכלית ניתנות לשינוי, שכן הן נקבעות על ידי קשרים עם הטבע המשתנה של הסביבה הטבעית. ניתן לפתור את האינטגרציה בשתי דרכים. במקרה הראשון, האדריכלות צריכה לשאוף לבטא אחדות וזהות מסוימת עם הטבע. יחד עם זאת, המחבר מתייחס לעקביות של כרכים ומרחבים כאל זהות. שיטה נוספת של אינטגרציה, לדברי המאסטר, מבוססת על העובדה שהארכיטקטורה צריכה להישאר בלתי נראית.

ביוניקה ארכיטקטונית

ביוניקה אדריכלית בעבר הקרוב - הבנה של צורות טבעיות במבני בנייה, אפשרויות חדשות ליצירת צורה אדריכלית. ביוניקה אדריכלית כיום (ניאוביונית) היא ניסיון לקשר היבטים סביבתיים וטכנולוגיה גבוהה עם אדריכלות.

עצם המושג "ביוניקה" הופיע בתחילת המאה העשרים. ביוניקה (מהיוונית ביון - יסוד חיים, פשוטו כמשמעו - חיים) היא מדע הגובל בביולוגיה וטכנולוגיה, הפותר בעיות הנדסיות על סמך ניתוח המבנה והפעילות החיונית של אורגניזמים. הראשון מבין אלו שפנו למקורות אלו היה לאונרדו דה וינצ'י (מטוס המבוסס על מבנה כנף של ציפור והמצאות נוספות).

הניסיונות הראשונים להשתמש בצורות טבעיות בבנייה נעשו על ידי א' גאודי, האדריכל הספרדי המפורסם של המאה ה-19. פארק גואל, או כפי שנהגו לומר "טבע קפוא באבן", הארכיטקטורה המדהימה של הווילות הפרטיות קאזה באטלו וקאסה מילה.

איור 4? א.גאודי, פארק גואל

אירופה וכל העולם מעולם לא ראו דבר כזה לפני א.גאודי. יצירות מופת אלה של המאסטר הגדול נתנו תנופה לפיתוח האדריכלות בסגנון הביוני.

ב-1921, רעיונות דומים באו לידי ביטוי במבנה הפיסולי-אורגני של הגותאנום, שנוצר על פי עיצובו של הפילוסוף הגרמני ר' שטיינר.

איור 5? ר' שטיינר, המרכז העולמי לאנתרופוסופיה? גיתיאנום

מאותו רגע, אדריכלים בכל העולם אימצו את הביוניקה. תומכי הביוניקה מאמינים שהטבע יצר את המבנים המושלמים, העמידים והמוטבים ביותר מבחינה אסתטית. אחת ההצעות הראשונות של האדריכל הגרמני ר' דרנך סיפקה טבילה של גלילי בועות או רשתות עדינות במי ים, הממלאות תפקיד של מסגרת, מגודלת במושבות של מיקרואורגניזמים, אשר יתקשות בהדרגה. צורות אבן גיר חלולות אלו הוצעו לשמש ליצירת ערים צפות. Hilberts V. (ארה"ב) חקר את האפשרות של אותה תוצאה באמצעות חשמל (אנלוגיה עם היווצרות אבנית).

לרגל 100 שנה למהפכה הצרפתית, אורגנה בפריז תערוכה עולמית. בשטח תערוכה זו תוכנן להקים מגדל שיסמל את גדולתה של המהפכה הצרפתית ואת ההישגים הטכנולוגיים האחרונים. יותר מ-700 פרויקטים הוגשו לתחרות, הפרויקט של מהנדס הגשרים אלכסנדר ג' אייפל הוכר כטוב ביותר. בסוף המאה ה-19, המגדל בגובה 300 מטר, הקרוי על שם יוצרו, הדהים את העולם כולו בפרוכות וביופי שלו, והפך למעין סמל של פריז. מהנדסים מודרניים גילו תגלית בלתי צפויה: העיצוב של מגדל אייפל משכפל בדיוק את מבנה השוקה, שיכול לעמוד בקלות במשקל של גוף האדם. אפילו הזוויות בין המשטחים נושאי העומס חופפות. בתחום הביוניקה ידועים גם הניסויים האדריכליים של P. Nervi, S. Calatrava ואחרים.

איור 6? P. L. Nervi, קתדרלת סן פרנסיסקו

כיום, הביוניקה מתפתחת בתחומים רבים. ביוניקה אדריכלית ובנייה חוקרת את חוקי היווצרות, היווצרות מבנה של רקמות חיות, מנתחת את המערכות המבניות של אורגניזמים חיים, חוקרת את עקרונות החיסכון שלהם בחומר, אנרגיה והבטחת אמינות החיים. דוגמה בולטת לביוניקה אדריכלית ובנייה היא אנלוגיה מלאה של מבנה גבעולים של דגנים וכמה בניינים רבי קומות מודרניים.

איור 7? S. Calatrava, Quadracci Pavilion

הספרה 8? S. Calatrava, Montjuic Telecommunications Tower בברצלונה

בשנים האחרונות, הביוניקה אישרה שרוב ההמצאות האנושיות כבר קיבלו "פטנט" על ידי הטבע. לדוגמה, חידושים מהמאה ה-20 כמו רוכסנים ומחברי סקוטש פותחו על סמך לימוד המבנה של נוצות ציפורים. במקרה זה, חוטי נוצות בסדרים שונים, מצוידים בווים, מספקים אחיזה אמינה.

האדריכלים הספרדים המפורסמים M. R. Cervera ו-J. Ploz, חסידים פעילים של ביוניקה, החלו לחקור מבנים דינמיים שונים בשנת 1985, ובשנת 1991 הם ארגנו חברה לתמוך בחדשנות באדריכלות. קבוצה בראשותם, שכללה אדריכלים, מהנדסים, מעצבים, ביולוגים ופסיכולוגים, פיתחה פרויקט לעיר מגדל ביוני אנכי. בעוד 15 שנה הוא אמור להופיע בשנחאי (לפי תחזיות המדענים, בעוד 20 שנה אוכלוסיית שנגחאי יכולה להגיע ל-30 מיליון איש). טאואר סיטי מיועד ל-100 אלף איש. העיצוב מבוסס על עקרון הבנייה בעץ. המגדל יהיה מעוצב כעץ ברוש, בגובה 1,128 מטר, בבסיסו היקף של 133 על 100 מטר ו-166 על 133 מטר בנקודה הרחבה ביותר שלו. המגדל מתוכנן להיות בן 300 קומות, הם ימוקמו ב-12 בלוקים אנכיים בני 80 קומות כל אחד. בין הבלוקים יש רצפות מגהץ המשמשות כמבנה תומך לכל מפלס? רובע. בתוך הבלוקים יש בתים בגבהים שונים עם גינות אנכיות. עיצוב משוכלל זה דומה למבנה הענפים וכתר שלם של עץ הברוש. הבסיס של המגדל צריך להיות בסיס ערימה, שנבנה באנלוגיה עם מערכת השורשים של עץ. תנודות הרוח בקומות העליונות צפויות להישמר למינימום, שכן אוויר יכול לעבור בקלות דרך מבנה המגדל. חומרים פלסטיים מיוחדים המחקים את פני השטח הנקבוביים של העור ישמשו כחיפוי.

בביוניקה אדריכלית ובנייה, מוקדשת תשומת לב רבה לטכנולוגיות בנייה חדשות. למשל, בתחום פיתוח טכנולוגיות בנייה יעילות וללא פסולת, כיוון מבטיח הוא יצירת מבנים שכבות. הרעיון מושאל מרכיכות בים עמוק. x קונכיות עמידות מורכבות מצלחות קשות ורכות לסירוגין. כאשר צלחת קשיחה נסדקת, העיוות נספג בשכבה הרכה והסדק לא הולך רחוק יותר.

מדוע הטבע כל כך מקדים את האדם ברמת ההתפתחות הטכנולוגית הנוכחית? ראשית, על מנת להבין את המבנה ועקרון הפעולה של מערכת חיה, לעצב אותה וליישם אותה במבנים ומכשירים ספציפיים, יש צורך בידע אוניברסלי. כיום, לאחר תהליך ארוך של פיצול של דיסציפלינות מדעיות, רק מתחיל להתעורר הצורך בארגון ידע כזה שיאפשר לאמץ ולאחד אותם על בסיס עקרונות אוניברסליים משותפים. שנית, בטבע החי, הקביעות של המערכות הביולוגיות נשמרת באמצעות שיקום מתמשך שלהן, שכן במקרה זה עסקינן במבנים שנהרסים ומשתקמים ללא הרף. לכל תא יש תקופת חלוקה משלו, מחזור חיים משלו. בכל היצורים החיים, תהליכי הריקבון והשיקום מפצים זה את זה, והמערכת כולה נמצאת בשיווי משקל דינמי, המאפשר להסתגל, לבנות מחדש את מבניה בהתאם לתנאים המשתנים. התנאי העיקרי לקיומן של מערכות ביולוגיות הוא תפקודן המתמשך. למערכות טכניות שנוצרו על ידי האדם אין שיווי משקל דינמי פנימי של תהליכי הריקבון והשיקום, ובמובן זה הן סטטיות. עם זאת, כיום יש כבר ניסיון עשיר בבניית מבנים ביונים, מבנים וערים שלמות. ניתן לראות התגלמות עכשווית של אדריכלות אורגנית בברוש שנגחאי, בניין המנהלים של בנק NMB (הולנד), בית האופרה של סידני (אוסטרליה), בניין היריד העולמי (מונטריאול), גורד השחקים SONY ומוזיאון הפירות (יפן). ניתוח המבנים מבהיר כי מגוון הלימודים בתחום זה הולך ומתרחב.

בנוסף לחיפוש אחר רעיונות חדשים של היווצרות צורה, הביוניקה מכוונת לחקר מערכות תומכות חיים, פיתוח ומנגנוני קיום אחרים של עצמים טבעיים, תגובותיהם להשפעות חיצוניות. אולי המבט החדש הזה על הטבע יראה לנו את הדרך לארכיטקטורה של העתיד.

איור 9? אוטופיות אדריכליות (קבוצת ארכיגרם)

סיכום

גזע פיטיל לבניין רב קומות

לאחרונה, אישים פוליטיים וציבוריים מדברים על צרות סביבתיות שהכריעו כמעט את העולם כולו. ואם שיחות קודמות התמקדו ב"כלליות" כמו צונאמי, סופות טייפון ובצורת, אז משנה לשנה הדיונים הופכים ליותר ויותר ספציפיים.

ואכן, התפרצות הר הגעש Eyjafjallajökull, דליפת הנפט במפרץ מקסיקו, רעידת האדמה ביפן ועוד אירועים עצובים רבים גורמים לנו לחשוב על העתיד.

ומי, לא משנה כמה אדריכלים, מגלמים בצורה הטובה ביותר את הטרנדים של התקופה. לכן מעצבים ובנאים מתמקדים בפרויקטים שיכולים לשפר את חייהם של אנשים ואת מצב הטבע בעתיד הקרוב.

ניסיון "להשלים" עם הטבע, כפי שהאדריכלים עצמם מאמינים, אינו רק עבודה סטנדרטית רגילה. במקום זאת, זוהי התרומה המשמעותית ביותר לעתיד. זה מה שכל אדם נקרא לעשות.

התחממות כדור הארץ, כמו גם נושאים דחופים אחרים כמו בצורת ושיטפונות תכופים יותר ויותר, הפכו לנושא של עיצוב אדריכלי ברחבי העולם.

רשימת ספרות משומשת

1.Babitsky A. Bionics in Architecture [משאב אלקטרוני] / A. Babitsky. מצב גישה: #"justify">2. איליצ'ב V.I. ביוניקה - סינתזה של ביולוגיה וטכנולוגיה [טקסט] - M. Nauka, 1994. ? עמ' 28-35.

.לוינה א.ק. אדריכלות בהרמוניה עם הטבע [משאב אלקטרוני] / E.K. Levina, E.V. קוזמיניך. ? מצב גישה: #"justify">. Ledeneva G.L. תורת הקומפוזיציה האדריכלית: קורס הרצאות / ג.ל. לדניבה. ? טמבוב: הוצאת טמב. מדינה טכנולוגיה. un-ta, 2008. ? שנות ה-80.

.מסלוב V.N. פרופורציות ותצורות בטבע, אדריכלות ועיצוב: מונוגרפיה. ? Ukhta: USTU, 2007. ? שנות 55.

שיעורי עזר

זקוק לעזרה בלימוד נושא?

המומחים שלנו ייעצו או יספקו שירותי הדרכה בנושאים שמעניינים אותך.
שלח את הבקשה שלךמציין את הנושא עכשיו כדי לברר על האפשרות לקבל ייעוץ.

ביוניקה אדריכלית בעבר הקרוב היא ההבנה של צורות טבעיות בבניין מבנים, אפשרויות חדשות ליצירת צורה אדריכלית.

ביוניקה אדריכלית כיום (ניאוביונית) היא ניסיון לקשר היבטים סביבתיים וטכנולוגיה גבוהה עם אדריכלות.

ביוניקה של אדריכלות ובנייה חוקרת את חוקי ההיווצרות והיווצרות המבנה של מעילי פרווה חיים, מנתחת את המערכות המבניות של יצורים חיים על פי העיקרון של חיסכון בחומר, אנרגיה והבטחת אמינות. איברי החישה של בעלי חיים ומנגנוני התגובה הפנימיים לסביבה הן בבעלי חיים והן בצמחים נחקרים באופן אינטנסיבי.

בעבר הרחוק, האדם יצר מבנים רבים מדהימים על ידי העתקת הצורות האדריכליות של עולם הצומח. תסתכל מקרוב על המבנים האפריקאים הבהירים, ותראה בהם קווי מתאר של כוורות דבורים (איור 4), פגודות מזרחיות עתיקות דומות לעצי אשוח דקים עם ענפים תלויים בכבדות (איור 5), עמוד השיש של הפרתנון הוא האנשה של גזע עץ דק (איור 6), מקדש מצרי בעמודה הוא כמו גזע לוטוס (איור 7), אדריכלות גותית היא התגלמות באבן חסרת תשוקה של היגיון בונה, הרמוניה ומועילה של יצורים חיים.

זכור את Kizhi המפורסם (איור 8). הכיפות שלהם דומות לבצל. הכנסייה בפילי (איור 9), כמו אורגניזם חי, פוחתת עם הגובה ומתפתחת מהמרכז לפריפריה. נראה כולה רועדת, הכל בה עדין והרמוני. קתדרלת בסיל הקדוש היא אותו גזע ראשי, שממנו יוצאים הסתעפות וריסוק של צורות כלפי מעלה והצד (איור 10).

דמיון מדהים של טכניקות! זה כאילו האדריכלים הסכימו על המשותף של העקרונות היצירתיים שלהם. בהסתכלות על דפי ההיסטוריה של הבנייה, אפשר למצוא עוד דוגמאות רבות של האדם המעתיק את הארכיטקטוניקה של הטבע החי. עם זאת, יש להדגיש שוב שאמנות הבנייה העתיקה הייתה דומה לארגון הטבע החי רק בצורה. מהטבע, אדריכלים למדו את ההרמוניה של הפרופורציות, את החלוקה הלוגית של נפחי הבניין, הכפיפות של המשני לעיקרי, השילוב הנכון של גדלים של חלקים, אמת בונה, אבל הם לא ידעו את העיקר - חוקי הצורה -היווצרות, סודות הבנייה העצמית של יצורים חיים.

הארגון הפנימי של יצורים חיים, הצד הבונה של עלה, גזע דגנים וגזע עץ הפכו למושא מחקר של מדענים מתקופות מאוחרות יותר. מחקרים אלו הניחו את הבסיס לביוניקה אדריכלית.

דוגמה בולטת לביוניקה ארכיטקטונית של מעיל פרווה היא אנלוגיה מלאה למבנה של גבעולים דגנים ובניינים רבי קומות מודרניים. גבעולים של צמחי דגנים מסוגלים לעמוד בעומסים כבדים מבלי להישבר תחת משקל התפרחת. אם הרוח מכופפת אותם לקרקע, הם משחזרים במהירות את מיקומם האנכי. המבנה שלהם דומה לעיצוב של צינורות מפעל רבי קומות מודרניים.

שני המבנים חלולים מבפנים. גדילי הסקלרנכימה של גזע הצמח פועלים כחיזוק אורכי. האינטרנודים (הצמתים) של הגבעולים הם טבעות של קשיחות. ישנם חללים אנכיים סגלגלים לאורך קירות הגבעול. לקירות הצינור יש את אותו פתרון עיצובי. את התפקיד של חיזוק ספירלי המונח בצד החיצוני של הצינור, בגבעול של צמחי דגנים, ממלא עור דק. עם זאת, המהנדסים הגיעו לפתרון הקונסטרוקטיבי שלהם בכוחות עצמם, מבלי "להסתכל" אל הטבע. זהות המבנה נחשפה מאוחר יותר.

ביוניקה מאשרת כי להמצאות אנושיות רבות יש אנלוגים בטבע החי, למשל, רוכסנים וסקוטש הומצאו על סמך מבנה נוצה של ציפור. זקני נוצות בסדרים שונים, מצוידים בווים, מספקים אחיזה אמינה.

גילינו שיש כמה כיוונים בביוניקה אדריכלית: מבנים בצורת חרוט, מבנים דחופים מראש, צדפים, מבנים בצורת ספירלה, מבנים רשת, סריג ומבנים מצולעים. עכשיו נסתכל עליהם.

הסלוגן של הביוניקה הוא: "הטבע יודע הכי טוב." איזה מין מדע זה? השם עצמו והמוטו הזה גורמים לנו להבין שהביוניקה קשורה לטבע. רבים מאיתנו נתקלים באלמנטים ובתוצאות של מדע הביוניקה מדי יום מבלי לדעת זאת.

האם שמעת על מדע כמו ביוניקה?

ביולוגיה היא ידע פופולרי שמתוודע אליו בבית הספר. מסיבה כלשהי, אנשים רבים מאמינים שהביוניקה היא אחד מתתי התחומים של הביולוגיה. למעשה, הצהרה זו אינה מדויקת לחלוטין. ואכן, במובן הצר של המילה, ביוניקה היא מדע החוקר אורגניזמים חיים. אבל לרוב אנחנו רגילים לשייך משהו אחר ללימוד הזה. ביוניקה יישומית היא מדע המשלב ביולוגיה וטכנולוגיה.

נושא ומושא המחקר הביוני

מה חוקרת ביוניקה? כדי לענות על שאלה זו, עלינו לשקול את החלוקה המבנית של ההוראה עצמה.

ביולוגית ביולוגיתחוקר את הטבע כפי שהוא, מבלי לנסות להתערב. מטרת המחקר שלו היא התהליכים המתרחשים בפנים

ביוניקה תיאורטיתעוסק בחקר אותם עקרונות שהבחינו בטבע, ועל בסיסם יוצר מודל תיאורטי, שמשמש לאחר מכן בטכנולוגיה.

ביוניקה מעשית (טכנית).הוא יישום מודלים תיאורטיים בפועל. כביכול, החדרה מעשית של הטבע לעולם הטכני.

מאיפה הכל התחיל?

לאונרדו דה וינצ'י הגדול נקרא אבי הביוניקה. בהערותיו של גאון זה ניתן למצוא את הניסיונות הראשונים ליישום טכני של מנגנונים טבעיים. רישומיו של דה וינצ'י ממחישים את רצונו ליצור מטוס המסוגל להזיז את כנפיו, כמו ציפור עפה. פעם, רעיונות כאלה היו נועזים מכדי להפוך לפופולריים. הם משכו תשומת לב הרבה יותר מאוחר.

האדם הראשון שיישם את עקרונות הביוניקה באדריכלות היה אנטוני גאודי אי קורנה. שמו טבוע היטב בהיסטוריה של המדע הזה. מבנים אדריכליים שתוכננו על ידי גאודי הגדול היו מרשימים בזמן בנייתם, והם מעוררים את אותה התענוג שנים רבות לאחר מכן בקרב משקיפים מודרניים.

האדם הבא שתמך ברעיון הסימביוזה של טבע וטכנולוגיה היה בהנהגתו, החל השימוש הנרחב בעקרונות הביוניים בתכנון מבנים.

אישור הביוניקה כמדע עצמאי התרחש רק בשנת 1960 בסימפוזיון מדעי בדייטונה.

הפיתוח של טכנולוגיית מחשבים ומידול מתמטי מאפשר לאדריכלים מודרניים ליישם את רמזי הטבע באדריכלות ובתעשיות אחרות הרבה יותר מהר ובדיוק רב יותר.

אבות טיפוס טבעיים של המצאות טכניות

הדוגמה הפשוטה ביותר למדע הביוניקה היא המצאת הצירים. ההידוק מוכר לכולם, מבוסס על עקרון הסיבוב של חלק אחד של המבנה סביב חלק אחר. עיקרון זה משמש את צדפים על מנת לשלוט בשני השסתומים שלהם ולפתוח או לסגור אותם לפי הצורך. דג הלב הענק של האוקיינוס ​​השקט מגיעים לגדלים של 15-20 ס"מ. עקרון הצירים בחיבור קונכיותיהם נראה בבירור לעין בלתי מזוינת. נציגים קטנים של מין זה משתמשים באותה שיטה לתיקון השסתומים.

בחיי היומיום, אנו משתמשים לעתים קרובות במגוון פינצטות. המקור החד והצובט של הסנוזה הופך לאנלוג טבעי של מכשיר כזה. ציפורים אלה משתמשות במקור דק, תוקעות אותו באדמה רכה ומוציאות חיפושיות קטנות, תולעים וכו'.

מכשירים ומכשירים מודרניים רבים מצוידים בכוסות יניקה. לדוגמה, הם משמשים לשיפור עיצוב הרגליים של מכשירי מטבח שונים כדי למנוע החלקה במהלך הפעולה. כוסות יניקה משמשות גם לצייד את הנעליים המיוחדות של מנקי חלונות בבניינים רבי קומות כדי להבטיח את קיבוען הבטוח. המכשיר הפשוט הזה מושאל גם מהטבע. צפרדע העצים, עם כוסות יניקה על רגליה, נשארת בזריזות יוצאת דופן על עלים חלקים וחלקלקים של צמחים, והתמנון זקוק להם למגע קרוב עם קורבנותיו.

אתה יכול למצוא הרבה דוגמאות כאלה. ביוניקה הוא בדיוק המדע שעוזר לאנשים להשאיל פתרונות טכניים מהטבע להמצאות שלהם.

מי קודם - הטבע או האנשים?

לפעמים קורה שהמצאה כזו או אחרת של האנושות קיבלה "פטנט" מזמן הטבע. כלומר, ממציאים, כשיוצרים משהו, לא מעתיקים, אלא ממציאים בעצמם את הטכנולוגיה או עקרון הפעולה, ובהמשך מתברר שהוא קיים בטבע כבר הרבה זמן, ואפשר פשוט לרגל אחריו ולאמץ אותו. .

זה קרה עם אטב הסקוטש הרגיל, המשמש אדם להדק בגדים. הוכח כי ווים, בדומה לאלו המצויים על סקוטש, משמשים גם לחיבור דוקרנים דקים.

המבנה של ארובות המפעל דומה לגבעולים החלולים של דגנים. החיזוק האורכי בשימוש בצינורות דומה לגדילי הסקלרנכימה בגזע. טבעות קשיחות פלדה - אינטרסטיות. העור הדק בצד החיצוני של הגבעול הוא אנלוגי לחיזוק ספירלה במבנה הצינורות. למרות הדמיון העצום של המבנה, מדענים המציאו באופן עצמאי בדיוק שיטה כזו לבניית צינורות מפעל, ורק מאוחר יותר ראו את זהותו של מבנה כזה עם אלמנטים טבעיים.

ביוניקה ורפואה

השימוש בביוניקה ברפואה מאפשר להציל את חייהם של חולים רבים. מבלי להפסיק, מתבצעת עבודה ליצירת איברים מלאכותיים המסוגלים לתפקד בסימביוזה עם גוף האדם.

הדן דניס אבו היה הראשון לבדוק את זה. הוא איבד חצי מזרועו, אך כעת יש לו את היכולת לתפוס חפצים במגע בעזרת המצאה רפואית. התותבת שלו מחוברת לקצות העצבים של הגפה הפגועה. חיישני אצבע מלאכותיים מסוגלים לאסוף מידע על נגיעה בחפצים ולשדר אותו למוח. העיצוב עדיין לא סוכם; הוא מגושם מאוד, מה שמקשה על השימוש בחיי היומיום, אבל עכשיו אנחנו יכולים לקרוא לטכנולוגיה הזו תגלית אמיתית.

כל המחקר בכיוון זה מבוסס כולו על העתקת תהליכים ומנגנונים טבעיים והטמעתם הטכנית. זו ביוניקה רפואית. ביקורות של מדענים אומרות שעבודתם תאפשר בקרוב להחליף איברים חיים שחוקים ולהשתמש באבות טיפוס מכניים במקום. זו באמת תהיה פריצת הדרך הגדולה ביותר ברפואה.

ביוניקה בארכיטקטורה

ביוניקה של אדריכלות ובנייה היא ענף מיוחד במדע הביוני, שתפקידו הוא איחוד אורגני של אדריכלות וטבע. לאחרונה, לעתים קרובות יותר ויותר, בעת תכנון מבנים מודרניים, הם פונים לעקרונות ביונים השאולים מאורגניזמים חיים.

כיום, הביוניקה האדריכלית הפכה לסגנון אדריכלי נפרד. זה נולד מהעתקה פשוטה של ​​טפסים, ועכשיו המשימה של המדע הזה הפכה לאמץ את העקרונות, התכונות הארגוניות וליישם אותם טכנית.

לפעמים סגנון אדריכלי זה נקרא סגנון אקולוגי. הסיבה לכך היא שהכללים הבסיסיים של הביוניקה הם:

• חיפוש אחר פתרונות מיטביים;
• עקרון חיסכון בחומרים;
• העיקרון של ידידותיות סביבתית מרבית;
• עקרון חיסכון באנרגיה.

כפי שניתן לראות, ביוניקה בארכיטקטורה היא לא רק צורות מרשימות, אלא גם טכנולוגיות מתקדמות המאפשרות ליצור מבנה העונה על הדרישות המודרניות.

מאפיינים של מבנים ביוניים אדריכליים

בהתבסס על ניסיון העבר באדריכלות ובבנייה, אנו יכולים לומר שכל המבנים האנושיים הם שבירים וקצרי מועד אם הם לא משתמשים בחוקי הטבע. מבנים ביוניים, בנוסף לצורות מדהימות ופתרונות אדריכליים נועזים, הם עמידים ומסוגלים לעמוד בתופעות טבע שליליות ואסונות.

בחלק החיצוני של מבנים שנבנו בסגנון זה, ניתן לראות אלמנטים של תבליטים, צורות וקווי מתאר, שהועתקו במיומנות על ידי מהנדסי עיצוב מחפצים חיים וטבעיים ומגולמים בצורה מופתית על ידי אדריכלי בניין.

אם פתאום, כאשר בוחנים חפץ אדריכלי, נראה שאתה מסתכל על יצירת אמנות, ישנה סבירות גבוהה שלפניך בניין בסגנון הביוני. דוגמאות למבנים כאלה ניתן לראות כמעט בכל בירות המדינות והערים הגדולות המתקדמות מבחינה טכנולוגית בעולם.

עיצוב למילניום החדש

עוד בשנות ה-90, צוות אדריכלים ספרדי יצר פרויקט בנייה המבוסס על קונספט חדש לחלוטין. מדובר בבניין בן 300 קומות שגובהו יעלה על 1200 מ' מתוכנן שתנועה לאורך מגדל זה תתבצע באמצעות ארבע מאות מעליות אנכיות ואופקיות שמהירותן היא 15 מ'/ש'. המדינה שהסכימה לתת חסות לפרויקט זה הייתה סין. העיר המאוכלסת ביותר, שנחאי, נבחרה לבנייה. יישום הפרויקט יפתור את הבעיה הדמוגרפית של האזור.

למגדל יהיה מבנה ביוני לחלוטין. אדריכלים מאמינים שרק זה יכול להבטיח את חוזק ועמידות המבנה. אב הטיפוס של המבנה הוא עץ ברוש. להרכב האדריכלי תהיה לא רק צורה גלילית, בדומה לגזע עץ, אלא גם "שורשים" - סוג חדש של יסוד ביוני.

החיפוי החיצוני של המבנה הוא חומר פלסטי ונושם המחקה את קליפת העץ. מערכת מיזוג האוויר של העיר האנכית הזו תהיה אנלוגית לתפקוד ויסות החום של העור.

לדברי מדענים ואדריכלים, בניין כזה לא יישאר היחיד מסוגו. לאחר יישום מוצלח, מספר המבנים הביוניים בארכיטקטורת כדור הארץ רק יגדל.

מבנים ביונים סביבנו

אילו יצירות מפורסמות השתמשו במדע הביוניקה? קל למצוא דוגמאות למבנים כאלה. קחו, למשל, את תהליך יצירת מגדל אייפל. במשך זמן רב היו שמועות שסמל זה של 300 מטר של צרפת נבנה לפי ציורים של מהנדס ערבי אלמוני. מאוחר יותר, התגלתה האנלוגיה המלאה שלו עם מבנה השוקה האנושית.

בנוסף למגדל אייפל, ניתן למצוא דוגמאות רבות של מבנים ביונים בכל רחבי העולם:

• הוקם באנלוגיה עם פרח לוטוס.
• בית האופרה הלאומי של בייג'ינג - חיקוי טיפת מים.
• מתחם שחייה בבייג'ינג. חיצונית היא חוזרת על המבנה הגבישי של סריג המים. פתרון עיצובי מדהים משלב גם את היכולת השימושית של המבנה לצבור אנרגיית שמש ובהמשך להשתמש בה להפעלת כל מכשירי החשמל הפועלים במבנה.
• גורד השחקים אקווה נראה כמו זרם של מים נופלים. ממוקם בשיקגו.
• ביתו של מייסד הביוניקה האדריכלית, אנטוניו גאודי, הוא אחד המבנים הביוניים הראשונים. עד היום הוא שמר על ערכו האסתטי ונשאר אחד מאתרי התיירות הפופולריים ביותר בברצלונה.

ידע שכולם צריכים

לסיכום, אנו יכולים לומר בבטחה: כל מה שחוקר ביוניקה רלוונטי והכרחי להתפתחות החברה המודרנית. כולם צריכים להכיר את העקרונות המדעיים של הביוניקה. ללא המדע הזה אי אפשר לדמיין התקדמות טכנית בתחומים רבים של פעילות אנושית. ביוניקה היא העתיד שלנו בהרמוניה מלאה עם הטבע.