Архивная версия / archive version:

Проект «Архи всЁ» переехал на сайт www.cih.ru
This project was moved to the www.cih.ru

данная версия не обновляется и может быть недоступной через некоторое время

^{см. также: СНиПы | Архитектура | Модерн | Новости | Строительство}

Вы можете найти необходимую информацию на сайте cih.ru / You can find the necessary information on the cih.ru website:

Прежде всего , спираль позволяет протяженную форму сделать компактной , т . е . решить проблему максимального использования архитектурного пространства . Ярким примером такой компактности в живой природе служит ископаемый образец раковины Пахидикуса . Ее диаметр равен 0,4 м , но если ее развернуть в " ленту ", то ее длина составит 10 м . Подобная форма спирали , используемая , в архитектуре , может обеспечить большую экономию территории застройки , что очень важно для современных городов .

В функциональном отношении спиральная форма часто очень удобна и необходима , например , при строительстве гаражей , определенных видов промышленного производства , пандусов , спусков и т . д .

В определенных случаях спираль может способство­ вать упрочнению конструкции . В этом отношении перс­ пективно предложение архит . М . Николетти и инж . С . Мусмечи ( Италия ), спроектировавших жилой дом " Геликоид " в виде трех вертикально закрученных спиралевидных или винтообразных пластин , сомкну­ тых наверху . Такая форма позволяет также более рав­ номерно распределить в здании инсоляцию ( рис . 56).

В спирали , как уже говорилось , заложена идея роста и развития . Не целесообразно ли использовать эту идею в архитектурных проектах , учитывая перспективу раз­вития объекта архитектуры или комплекса ?

Нельзя забывать и об интересных динамических свойствах спирали , придающих архитектуре определен­ ную живописность и красоту и служащих средством связи архитектуры и окружающей природы .

В главе о конструкциях будет также рассказано об использовании принципа спирали ( винта ) для получения тонкостенных скорлуп - оболочек — турбосом .

ПРОЦЕССЫ ВЕТВЛЕНИЯ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ И АРХИТЕКТУРЕ

Другой фундаментальной морфологической характе­ристикой природных систем является ветвление . Вет­вящиеся формы встречаются также и у спиралевидных форм , на всех структурных уровнях , начиная с моле­ кул и кончая космогоническими системами , такими , как спиральные галактики .

Достаточно полного и четкого определения ветвле­ ния , удовлетворяющего различные области знания , пока еще нет .

Рис . 59. Структура ткани древесины

Рис . 60. Дендрит окиси марганца ( по В . Клеберу )

Некоторые существенные черты этого явления были выражены еще в 70- х годах прошлого столетия ученым Ю . Саксом : " Разветвлением образу­ ются системы одноименных членов ". В этой формули­ ровке заключены два важных момента : во - первых , ветвление рассматривается как пооиесс , во - вторых , ветвление есть итог этого процесса . В результате такого процесса возникает разветвленная система , состоящая из " членов ", т . е . элементов , обладающих однородными свойствами и взаимообусловленными связями . Таким образом , ветвление — это пространственно - временной процесс ! 35, 38].

Процесс , приводящий к ветвлению , — стохастический процесс , несущий в себе черты и закономерного , и слу­ чайного . Изучение морфологии таких процессов , ис­следование их параметрических характеристик пред­ ставляет значительный интерес для архитектуры . Дума­ ется , что данная проблема может быть решена на основе использования методов архитектурной бионики . Ее решение может , сыграть важную роль в оптимизации транспортных коммуникаций города с перспективой его развития на многие годы . Кроме того , аналоги про­ цессов ветвления , наблюдающихся в живой природе , могут быть использованы при разработке несущих конструкций , оболочек - скорлуп , трансформируемых конструкций и др .

Активный интерес к изучению явления ветвления начал проявляться лишь в 40- х годах . К концу 40- х и началу 50- х годов относится возникновение теории ветвления в математике , хотя отдельные вопросы рассматривались в последней четверти Х 1 Х в . учеными Гальтоном и Ватсоном в плане решения задачи о вы­ рождении фамилий ( поэтому ветвящийся процесс с дискретным временем называется иногда процессом Гальтона - Ватсона ). Заметим , что биологические про­ цессы размножения в популяциях выходят за рамки моделей ветвящихся процессов ( появление новых час­ тиц обусловливается взаимодействием нескольких су­ ществующих в данный момент частиц ).

Рассмотрим несколько природных объектов , в которых ветвление выражено наиболее ярко .

Рис . 61. Нервные клетки коры головного мозга человека в различном возрасте

А - 2 мес ; Б - 6 мес ; В - 2,5 года ;

Рис . 62. Нервное волокно

Рис . 63. " Дафния " ( мастер А . Ямнитцер , 1579 г .)

Рис . 64. Дерево ( фото Дж . Улсмена )

Как уже отмечалось , ветвящиеся формы весьма характерны для молекулярных структур , в частности периодический структурный элемент молекулы дезок - 1 сирибонуклеиновой кислоты ( ДНК ) можно отнести к ветвящейся форме ( рис . 57}. Чрезвычайно широко представлен ветвящимися формами мир кристаллов . На рис . 58 показан одиночный кристалл , из вершин которого отходят ветви — цепочки идентичных по фор­ ме , но меньших по размерам аналогичных кристаллов . Весьма интересны формы ветвления у так называемых нитевидных кристаллов кремния ( рис . 59), которые выращиваются в условиях глубокого вакуума при использовании золота в качестве примеси - растворите­ ля . Очевидно , многие наблюдали дендритовые формы кристаллов , такие , например , как дендриты окиси марганца ( рис . 60). Ледяные узоры на оконных стек­ лах также отображают процессы ветвления , происходя­ щие на кристаллическом уровне , и морфологически очень похожи на те же дендриты кристаллов марган­ ца . Нервные клетки мозга образуют на первый взгляд запутанную переплетающуюся картину волокон ( рис . 61). Однако по мере роста все более явственно прояв­ ляется упорядоченная структура , очень напоминаю­ щая транспортную сеть города . При большом увеличе­ нии нервные волокна ( рис . 62) выглядят , как экзоти­ ческие водоросли . В живой природе ветвление хорошо выражено у морских организмов . На рис . 63 приве­ дено фото статуэтки " Дафния ", выполненной из сереб­ ра Абрахамом Ямнитцером в 1579 г .; голова и руки " Дафнии " сделаны из красного коралла , олицетворяю­ щего превращение ее в лавровое дерево . Деревья — типичные представители ветвящихся форм , одна из которых запечатлена на фото Дж . Улсмена ( рис . 64). Листья растений , как правило , представляют богатый набор хорошо наблюдаемых конструктивно выражен­ ных форм ветвлений , проявляющихся в нерватуре и в жилках ( рис . 65). Ветвление геологических систем , процессы трещинообразования , горообразования — все это типичные явления в природе . Взрывные процессы в звездных системах также приводят к ветвящимся формам туманностей ; нередко можно наблюдать спи­ ральные галактики , которые также ветвятся ( рис . 66).

Рассмотрение конкретных объектов показывает , что формы ветвления также весьма разнообразны . В то же время можно предполагать , что ветвление как процесс и образующиеся в его результате формы должны обнаруживать черты сходства у разных объектов и на разных уровнях морфологической организации .