ТЕКТОНИКА АРХИТЕКТУРНЫХ И ПРИРОДНЫХ ФОРМ . Архи.всЁ

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:

index / архи.всё -> архи . бионика
ТЕКТОНИКА АРХИТЕКТУРНЫХ И ПРИРОДНЫХ ФОРМ

Мы рассмотрели в основном материал растений. Полученные выводы можно отнести и к материалу других видов живого мира. Отметим лишь, что затвердевшим тканям растительного мира соответствуют подобные же, еще более твердые ткани в животном мире. Это — скелеты и всевозможные скорлупы, раковины и панцири животных. Многие из подобных образований нашли применение в строительстве — известняк, ракушечник и т.п. По химическому составу они почти подобны естественным строительным материалам, но значительно отличаются от них своей структурой, что и заставляет посмотреть на окаменевшие элементы живых организмов другими глазами.
Большой интерес представляет костный материал и мышечные ткани животных, выполняющие в организме прямо противоположную механическую работу: кости скелета в основном работают на сжатие и на изгиб, мышцы и сухожилия — на растяжение.
Рассматривая природный материал, нужно отметить еще такой интересный факт, как зависимость механических свойств материала живой природы от окружающих природно-климатических условий (особенно влажности, так, панцири морских животных в воде приобретают эластичность) и питания живых организмов. Установлено, что механические свойства скорлупы яиц, панцирей животных, волокон растений неодинаковы в различных местностях (это нужно учитывать при исследованиях материала живой природы).
В связи с более пристальным изучением материала растений и других видов живой природы в наши дни уже начинает меняться отношение к требованиям, предъявляемым к конструктивным свойствам строительного материала. Например, не только тонкие нити — ванты, но и синтетические пленки стали строительными материалами, выполняющими свою конструктивную роль, часто эффективнее, чем тяжелые минеральные или искусственные каменные материалы. Конструк-
В частных случаях от этой цифры есть значительные отклонения: в древесине — около 1%, в семенах — 3%, а листьях — 12%. Есть такие водоросли, которые накапливают в себе до 50% и более неорганических веществ.
тивными строительными материалами также становятся вода как заполнитель и газообразные вещества, которые при определенных условиях (предположим, под давлением и в совокупности с синтетическими пленками) создают упругие и устойчивые конструкции. Этим, конечно, не умаляется ценность твердых и жестких минеральных материалов — они по-прежнему остаются основными в строительстве. В современных же условиях они также позволяют делать легкие конструкции, например оболочки-скорлупы из армоцемента, стали и т.д., прообразы которых мы обнаруживаем в живой природе.
Именно этот новый взгляд на строительные материалы и новый подход к их использованию, заимствованный из живой природы, а отсюда и создание на этих принципах новых конструктивных систем приводят к возникновению еще малоизученных с точки зрения тектоники конструктивных форм в архитектуре.
Одновременно изучение строительного материала живой природы поможет разобраться в принципах дифференциации и интеграции, специализации и интеграции, специализации функций (в связи со специализацией тканей), а также и в технологических процессах приведения функции и формы к единству, целостности и гармонии.

ПРОТИВОРЕЧИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ФОРМ И ТЕКТОНИКА

Если оторваться от механизма функционирования живых организмов и подняться над всеми его элементами, то можно обнаружить две противоречивые тенденции, которым подчиняется развитие всего живого мира.
Одна тенденция — непрерывный рост и развитие (через механизмы полимеризации и дифференциации, см. гл. 1У), вторая — ограничение роста, связанное с двумя факторами, направляющими организмы на энтропийность, — экономией энергии (стремлением к компактности через механизм интеграции), а также гравитацией (притяжением к земле), ориентирующей формы на статичность.
Обе тенденции находят свое отражение и одновременно разрешение противоречия в таких принципах формообразования, как складывание и закручивание, в частности спиралей, в возникновении плотных, но дифференцированных упаковок, превращающихся в решетчатые и ячеистые образования, комбинируемые из различных элементарных форм, а также во взаимодействии "конусов" роста и "конусов" гравитации. Чаще всего эти принципы действуют в живой природе комплексно, что способствует разнообразию ее форм, а их комбинации представляют большой интерес для архитекторов.
Но обратим внимание на такую форму, как шар (сфера). Шар является идеальным примером рациональности с точки зрения энергетического баланса (предельно оптимальное отношение поверхности к объему — наименьшая поверхность на максимальный объем). Но эта форма в ее правильном геометрическом виде реже всего встречается в живой природе — лишь в среде с постоянными, неизменяемыми параметрами биохимических и биофизических режимов. Следовательно, живая природа не рациональна? Нет, она рациональна, только ее рациональность нельзя понимать в чисто физическом (энтропийном) и в энергетическом смысле. В противоположность энтропийному ее нужно представлять в информационном потоке или, как рациональность роста и развития, направленного на совершенствование форм, — их приспособляемости к жизни, к удовлетворению своих потребностей. И в этом процессе физическая рациональность часто нарушается, а равновесность энтропийная превращается в равновесность динамическую.
Специфика такой рациональности накладывает отпечаток на природные формы, которые мы воспринимаем как еле уловимые нюансные изменения или относим к отклонениям, к "незаконному" нарушению норм. Пожалуй, эти "мягкие" изменения форм производят наиболее сильное эстетическое впечатление на человека, и к ним устремляется душа художника (см. выше принцип "малых изменений" форм).
Рассмотрим некоторые принципы формообразования во взаимосвязи с тектоникой форм. Один из них — спиральный принцип развития был уже подробно рассмотрен в гл. 1 У.
С точки зрения формообразования в живой природе интересно рассмотреть, как разрешение противоречия и достижения целостности, так и принцип взаимодействия двух "конусов" — конуса устойчивости и конуса роста и развития. Его можно заметить и в мире растений (стебли, стволы деревьев, кроны деревьев) и среди раковин, грибов и т.п.
Особенно ярко принципы конуса проявляются в растительном мире, означая собой борьбу двух правил. Первое правило — реализация способности стеблей растений (правда, не всех), стволов деревьев к устойчивости, как реакции на действие силы гравитации, (силы тяжести) и ветровых нагрузок — отсюда конус основанием вниз — конус устойчивости. Второе правило — стремление к росту, из "точки", из семени вверх, вширь, в пространство — отсюда конус основанием вверх — динамическая форма конуса. В итоге в органической природе на основе комбинации двух конусов возникают различные формы (рис. 1).
"Борьба" двух конусов — роста и устойчивости — проявляется, например, в кронах деревьев. Кроны деревьев внизу начинают развиваться по принципу конуса роста (конус вершиной вниз) и заканчиваются конусом устойчивости (конус вершиной вверх). Таким образом, крона деревьев состоит как бы из двух конусов. Такая форма служит и средством достижения благоприятной освещенности кроны солнцем. В отдельных случаях верхний конус бывает полный (ель), в других— усеченный.
В относительно плоских или сферических открытых структурах можно говорить о треугольнике роста и треугольнике, замыкающем рост: древесные листья, листья растений, лепестки цветов и т.д-
Эта органическая тенденция борьбы двух конусов часто интерпретируется архитекторами (памятник Христофору Колумбу. Архит. К.С. Мельников).
Сочетание принципа компактности и дифференциации особенно наглядно проявляется в плотных упаковках повторяющихся стандартных элементов живой природы.
Повторяемость однотипных элементов в живой природе функциональна. Она связана как с необходимостью выживания, экономии времени и энергетических ресурсов, так и с продолжением рода, т.е. с ростом и развитием (более подробно о стандартах говорилось в гл. У).
Еще один принцип — принцип малых, постепенных изменений формы, к которым стоит еще раз вернуться в связи с проблемой тектоники.
Создается впечатление, что существует два рода физических законов: основные— симметричные и какие-то добавочные, приводящие к особым нарушениям симметрии. Это — "странные усложнения в устройстве мира". И, надо добавить, что так называемые "слабые нарушения" приводят, по-видимому, далеко не к "слабым" результатам.
Сердце у человека чуть-чуть смещено влево от оси
грудной клетки, но именно это смещение дало возможность отойти от жесткой конструкции мечевидного от-роста в область гибкой демпфируемой части грудной клетки — ребер.
В живом мире именно небольшие изменения, называемые мутациями, могут вести к появлению новых видов.
В архитектуре постепенное изменение диаметра греческой колонны по вертикали — ее энтазис, утолщение — есть не что иное, как проявление принципа малых изменений с их постепенным нарастанием или убыванием. И именно этот принцип постепенных (малых) изменений сделал греческую колонну архитектонической, т.е. конструктивно выразительной.
В современных условиях свод — оболочка — скорлупа — пример постепенного изменения напряжений от сжатия к растяжению. Оболочка исключает резкие изменения формы, поскольку именно в местах резких ее изменений возникают большие напряжения.

. страницы:

1	11	21
2	12	22
3	13
4	14
5	15
6	16
7	17
8	18
9	19
10	20

. содержание:

. архи.Лекции

. архи.проекты:

. архи.поиск: [keywords], [global]

. архи.другое:

. архи.дизайн:

, ссылайтесь...

Всё.