Бионические формы отличаются сложностью конструкций и нелинейными формами.

Возникновение термина.
Понятие «бионика» (от греч. «биос» -- жизнь), появилось в начале ХХ в. В глобальном смысле оно обозначает область научного знания, основанную на открытии и использовании закономерностей построения естественных природных форм для решения технических, технологических и художественных задач на основе анализа структуры, морфологии и жизнедеятельности биологических организмов. Название было предложено американским исследователем Дж. Стилом на симпозиуме 1960 года в г. Дайтоне - «Живые прототипы искусственных систем -- ключ к новой технике», - в ходе которого было закреплено возникновение новой, неизведанной области знания. С этого момента перед архитекторами, дизайнерами, конструкторами и инженерами возникает ряд задач, направленных на поиск новых средств формообразования.
В СССР к началу 1980 гг., благодаря многолетним усилиям коллектива специалистов лаборатории ЦНИЭЛАБ, просуществовавшей до начала 1990 гг., архитектурная бионика окончательно сложилась как новое направление в архитектуре. В это время выходит итоговая монография большого международного коллектива авторов и сотрудников этой лаборатории под общей редакцией Ю. С. Лебедева «Архитектурная бионика» (1990 г.)
Таким образом, период с середины ХХ в. по начало ХХI в. в архитектуре ознаменовался повышением интереса к сложным криволинейным формам, возрождением, уже на новом уровне, понятия «органическая архитектура», своими корнями уходящего в конец XIX - начало XX века, к творчеству Л. Салливана и Ф. Л. Райта. Они считали, что архитектурная форма, как и в живой природе, должна быть функциональной и развиваться как бы «изнутри наружу».

Проблема гармоничного симбиоза архитектурной и природной среды.
Технократическое развитие последних десятилетий давно подчинило себе образ жизни человека. Шаг за шагом человечество вышло из своей экологической ниши обитания на планете. Фактически, мы стали жителями искусственной «природы», созданной из стекла, бетона и пластика, совместимость которой с жизнью природной экосистемы неуклонно стремится к нулю. И чем сильнее искусственная природа захватывает живую, тем более явственной становится потребность человека в естественной, природной гармонии. Наиболее вероятным способом возврата человечества «в лоно природы», восстановления равновесия между двумя мирами является развитие современной бионики.

Небоскреб-кипарис в Шанхае. Архитекторы: Maria Rosa Cervera & Javier Pioz.

Сиднейская опера. Архитектор: Jørn Utzon.

Учебный центр Rolex. Архитекторы: японское архитектурное бюро SANAA.

Архитектурная бионика - это инновационный стиль, берущий все самое лучшее от природы: рельефы, контуры, принципы формообразования и взаимодействия с окружающим миром. Во всем мире идеи бионической архитектуры успешно воплощены известными архитекторами: небоскреб-кипарис в Шанхае, Сиднейская опера в Австралии, здание правления NMB Bank - Нидерланды, учебный центр Rolex и музей плодов - в Японии.

Музей фруктов. Архитектор: Itsuko Hasegawa.


Интерьер музея фруктов.

Во все времена существовала преемственность природных форм в архитектуре, созданной человеком. Но, в отличие от формалистского подхода прошлых лет, когда архитектор просто копировал природные формы, современная бионика опирается на функциональные и принципиальные особенности живых организмов - способность к саморегуляции, фотосинтез, принцип гармоничного сосуществования и т. д. Бионическая архитектура предполагает создание домов являющихся естественным продолжением природы, не вступающих с ней в конфликт. Дальнейшее развитие бионики предполагает разработку и создание экодомов - энергоэффективных и комфортных зданий с независимыми системами жизнеобеспечения. Конструкция такого здания предусматривает комплекс инженерного оборудования. При строительстве используются экологичные материалы и строительные конструкции. В идеале, дом будущего - это автономная самообеспечивающаяся система, органично вписывающаяся в природный ландшафт и существующая в гармонии с природой. Современная архитектурная бионика практически слилась с понятием «экоархитектура» и напрямую связана с экологией.

Формообразование, переходящее из живой природы в архитектуру.
Каждое живое существо на планете является совершенной работающей системой, приспособленной к окружающей среде. Жизнеспособность таких систем - результат эволюции многих миллионов лет. Раскрывая секреты устройства живых организмов, можно получить новые возможности в архитектуре сооружений.
Формообразование в живой природе характеризуется пластичностью и комбинаторностью, разнообразием как правильных геометрических форм и фигур -- окружностей, овалов, ромбов, кубов, треугольников, квадратов, различного рода многоугольников, так и бесконечным множеством чрезвычайно сложных и удивительно красивых, легких, прочных и экономичных конструкций, созданных в результате комбинирования этих элементов. Подобные структуры отражают сложность и многоэтапность эволюции развития живых организмов.
Основными позициями для изучения природы в ракурсе архитектурной бионики являются биоматериаловедение и биотектоника.
Объектом изучения в биоматериаловедении являются различные удивительные свойства природных структур и их "производных" — тканей животных организмов, стеблей и листьев растений, нитей паутины, усиков тыкв, крыльев бабочки и т.п.
С биотектоникой все сложнее. В этой области знания исследователей интересуют не столько свойства природных материалов, сколько сами принципы существования живых организмов. Главные проблемы биотектоники заключаются в создании новых конструкций на основе принципов и способов действия биоконструкций в живой природе, в осуществлении адаптации и роста гибких тектонических систем на основе адаптации и роста живых организмов.
В архитектурно-строительной бионике большое внимание уделяется новым строительным технологиям. Так в области разработок эффективных и безотходных строительных технологий перспективным направлением является создание слоистых конструкций. Идея заимствована у глубоководных моллюсков. Их прочные ракушки состоят из чередующихся жестких и мягких пластинок. Когда жесткая пластинка трескается, то деформация поглощается мягким слоем и трещина не идет дальше.

Технологии архитектурной бионики.
Приведем в пример несколько наиболее распространенных современных направлений разработки бионических зданий.
1. Энергоэффективный Дом - сооружение с низким потреблением энергии или с нулевым потреблением энергии из стандартных источников (Energy Efficient Building).
2. Пассивный Дом (Passive Building) - сооружение с пассивной терморегуляцией (охлаждение и отопление за счет использования энергии окружающей среды). В таких домах предусмотрено применение энергосберегающих строительных материалов и конструкций и практически отсутствует традиционная отопительная система.
3. Биоклиматическая архитектура (Bioclimatic Architecture). Одно из направлений в стиле hi-tech. Главный принцип биоклиматической архитектуры - гармония с природой: "… чтобы птица, залетев в офис, не заметила, что она внутри него". В основном, известны многочисленные биоклиматические небоскребы, в которых наравне с заградительными системами, активно применяется многослойное остекление (double skin technology) обеспечивающее шумоизоляцию и поддержку микроклимата вкупе с вентилляцией.
4. Умный Дом (Intellectual Building) - здание, в котором при помощи компьютерных технологий и автоматизации оптимизированы потоки света и тепла в помещениях и ограждающих конструкциях.
5. Здоровый Дом (Healthy Building) - здание, в котором, наряду с применением энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии, приоритетными являются природные строительные материалы (смеси из земли и глины, дерево, камень, песок, и т. д.) Технологии «здорового» дома включают системы очистки воздуха от вредных испарений, газов, радиоактивных веществ и т. д.

История использования архитектурных форм в архитектурной практике.
Архитектурная бионика возникла не случайно. Она явилась результатом предшествующего опыта использования в том или ином виде (чаще всего - ассоциативном и подражательном) определенных свойств или характеристик форм живой природы в архитектуре - к примеру, в гипостильных залах египетских храмов в Луксоре и Карнаке, капителях и колоннах античных ордеров, интерьерах готических соборов и т. д.

Колонны гипостильного зала храма в Эдфу.

К бионической архитектуре зачастую относят здания и архитектурные комплексы, которые органично вписываются в природный ландшафт, являясь как бы его продолжением. К примеру, такими можно назвать сооружения современного швейцарского архитектора Петера Цумтора. Наравне с натуральными строительными материалами, он работает с уже существующими природными элементами - горами, холмами, газонами, деревьями, практически не видоизменяя их. Его сооружения словно растут из земли, а, порой, настолько сливаются с окружающей природой, что их не сразу можно обнаружить. Так, например, термы в Швейцарии со стороны кажутся просто зеленой площадкой.

Термы в Вальсе. Архитектор: Peter Zumthor.

С точки зрения одной из концепций бионики - образа эко-дома, - к бионической архитектуре можно отнести даже привычные нам деревенские дома. Они созданы из натуральных материалов, а структуры деревенских поселков всегда были гармонично вписаны в окружающий ландшафт (верхняя точка поселка - церковь, низина - жилые дома и т. д.)

Купол Флорентийского собора. Архитектор: Filippo Brunelleschi.

Возникновение данной области в истории архитектуры всегда связано с какой-либо технической новацией: так, зодчий итальянского Возрождения Ф. Брунеллески в качестве прототипа для конструирования купола Флорентийского собора взял скорлупу яйца, а Леонардо да Винчи копировал формы живой природы при изображении и конструировании строительных, военных и даже летательных аппаратов. Принято считать, что первым, кто начал изучать механику полета живых моделей «с бионических позиций», был именно Леонардо да Винчи, который пытался разработать летательный аппарат с машущим крылом (орнитоптер).

Галерея в парке Гюэль. Архитектор: Antonio Gaudi.

Портал Страстей Христовых Собора Святого Семейства (Sagrada Familia).

Успехи строительной техники в ХIХ-ХХ вв. породили новые технические возможности для интерпретации архитектуры живой природы. Это нашло свое отражение в произведениях многих архитекторов, среди которых, безусловно, выделяется Антонио Гауди -- зачинатель широкого использования биоформ в архитектуре ХХ в. Спроектированные и построенные А. Гауди жилые здания, монастырь Гюэль, знаменитый «Sagrada Familia» (Собор Святого Семейства, выс. 170 м.) в Барселоне и ныне остаются и непревзойденными архитектурными шедеврами и, одновременно, наиболее талантливым и характерным примером ассимиляции архитектурных природных форм -- их применения и развития.

Чердачное перекрытие Casa Mila. Архитектор: Antonio Gaudi.

Арочный свод галереи в Casa Batlló. Архитектор: Antonio Gaudi.

А. Гауди считал, что в архитектуре, как и в природе, нет места копированию. В результате его сооружения поражают своей сложностью - вы не найдете в его постройках двух одинаковых деталей. Его колонны изображают стволы пальм с корой и листьями, лестничные поручни имитируют завивающиеся стебли растений, сводчатые перекрытия воспроизводят кроны деревьев. В своих творениях Гауди использовал параболические арки, гипер-спирали, наклонные колонны и т.д., создавая архитектуру, геометрия которой превосходила архитектурные фантазии и зодчих, и инженеров. Одним из первых А. Гауди использовал также и био-морфологические конструктивные свойства пространственно-изогнутой формы, которая была воплощена им в виде гиперболического параболоида небольшого лестничного пролета из кирпича. При этом Гауди не просто копировал объекты природы, но творчески интерпретировал природные формы, видоизменяя пропорции и масштабные ритмические характеристики.
Не смотря на то, что смысловой ряд протобионических построек выглядит достаточно внушительно и оправданно, некоторые специалисты считают архитектурной бионикой только те здания, которые не просто повторяют природные формы или созданы из естественных природных материалов, а содержат в своих конструкциях структуры и принципы живой природы.

Сооружение Эйфелевой башни. Инженер: Gustave Eiffel.

Проект моста. Архитектор: Paolo Soleri.

Эти ученые скорее назвали бы протобионикой такие постройки как 300-метровая Эйфелева башня инженера-мостовика А. Г. Эйфеля, которая в точности повторяет строение большой берцовой кости человека, проект моста архитектора П. Солери, напоминающий свернутый лист злака и разработанный по принципу перераспределения нагрузок в стеблях растений и т. д.

Велотрек в Крылатском. Архитекторы: Н. И. Воронина и А. Г. Оспенников.

В России законы живой природы также были заимствованы для создания некоторых архитектурных объектов “доперестроечного” периода. Примерами можно назвать Останкинскую радиотелевизионную башню в Москве, Олимпийские объекты — велотрек в Крылатском, мембранные покрытия крытого стадиона на проспекте Мира и универсального спортивно-зрелищного зала в Ленинграде, ресторан в Приморском парке Баку и его привязка в г. Фрунзе — ресторан «Бермет» и др.
Среди имен современных зодчих, работающих в направлении архитектурной бионики, выделяются Норман Фостер (http://www.fosterandpartners.com/Projects/ByType/Default.aspx), Сантьяго Калатрава (http://www.calatrava.com/#/Selected%20works/Architecture?mode=english), Николас Гримшоу (http://grimshaw-architects.com/sectors/), Кен Янг (http://www.trhamzahyeang.com/project/main.html), Винсент Калебо (http://vincent.callebaut.org/projets-groupe-tout.htm l) и т. д.

Если какой-либо аспект бионики заинтересовал Вас, пишите нам, и мы расскажем о нем более подробно!
Архитектурное бюро «Inttera».

Лозунг бионики: «Природа знает лучше». Что же это за наука такая? Уже само название и такой девиз дают нам понять, что бионика связана с природой. Многие из нас ежедневно сталкиваются с элементами и результатами деятельности науки бионики, даже не подозревая об этом.

Вы слышали о такой науке, как бионика?

Биология - популярное знание, с которым нас знакомят ещё в школе. Почему-то многие считают, что бионика - один из подразделов биологии. На самом деле это утверждение не совсем точное. Действительно, в узком смысле слова бионика - это наука, изучающая живые организмы. Но чаще всего мы привыкли ассоциировать с этим учением нечто другое. Прикладная бионика - наука, которая сочетает в себе биологию и технику.

Предмет и объект бионических исследований

Что изучает бионика? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть структурное деление самого учения.

Биологическая бионика исследует природу такой, какая она есть, без попытки вмешательства. Объектом её изучения являются процессы, происходящие внутри

Теоретическая бионика занимается изучением тех принципов, которые были замечены в природе, и на их основе создаёт теоретическую модель, в дальнейшем применяемую в технологиях.

Практическая (техническая) бионика - это применение теоретических моделей на практике. Так сказать, практическое внедрение природы в технический мир.

Откуда всё начиналось?

Отцом бионики называют великого Леонардо да Винчи. В записях этого гения можно найти первые попытки технического воплощения природных механизмов. Чертежи да Винчи иллюстрируют его стремление создать летательный аппарат, способный двигать крыльями, как при полёте птицы. В своё время такие идеи были слишком дерзкими, чтобы стать востребованными. Они заставили обратить на себя внимание значительно позже.

Первым, кто стал применять принципы бионики в архитектуре, был Антони Гауди-и-Курнет. Его имя прочно впечатано в историю этой науки. Архитектурные сооружения по проектам великого Гауди впечатляли в момент их сооружения, и такой же восторг они вызывают через много лет у современных наблюдателей.

Следующим, кто поддержал идею симбиоза природы и технологий, стал Под его руководством началось широкое применение бионических принципов в проектировании зданий.

Утверждение бионики как самостоятельной науки произошло лишь в 1960 году на научном симпозиуме в Дайтоне.

Развитие компьютерной техники и математического моделирования позволяют современным архитекторам намного быстрее и с большей точностью воплощать в архитектуре и других отраслях подсказки природы.

Природные прототипы технических изобретений

Самым простым примером проявления науки бионики является изобретение шарниров. Всем знакомое крепление, основанное на принципе вращения одной части конструкции вокруг другой. Такой принцип используют морские ракушки, для того чтобы управлять двумя своими створками и по надобности открывать их или закрывать. Тихоокеанские сердцевидки-великаны достигают размеров 15-20 см. Шарнирный принцип в соединении их ракушек хорошо просматривается невооружённым взглядом. Мелкие представители этого вида применяют такой же способ фиксации створок.

В быту мы часто используем разнообразные пинцеты. Природным аналогом такого прибора становится острый и клещеобразный клюв веретенника. Эти птицы применяют тонкий клюв, втыкая его в мягкую почву и доставая оттуда мелких жуков, червяков и прочее.

Многие современные приборы и приспособления оснащены присосками. Например, их используют для усовершенствования конструкций ножек различных кухонных приспособлений, чтобы избежать их скольжения во время работы. Также присосками оснащают специальную обувь мойщиков окон высотных зданий для обеспечения их безопасной фиксации. Это нехитрое приспособление тоже позаимствовано у природы. Квакша, имея на ногах присоски, необычайно ловко держится на гладких и скользких листьях растений, а осьминогу они необходимы для тесного контакта со своими жертвами.

Можно найти множество таких примеров. Бионика - это как раз та наука, которая помогает человеку заимствовать у природы технические решения для своих изобретений.

Кто первый - природа или люди?

Иногда случается, что то или иное изобретение человечества уже давно «запатентовано» природой. То есть изобретатели, создавая нечто, не копируют, а придумывают сами технологию или принцип работы, а позже оказывается, что в естественной природе это уже давно существует, и можно было просто подсмотреть и перенять.

Так произошло с обычной липучей застёжкой, которая используется человеком для застегивания одежды. Было доказано, что в для сцепления тонких бородочек между собой тоже применяются крючочки, подобно тем, которые есть на застёжке-липучке.

В строении фабричных труб наблюдается аналогия с полыми стеблями злаков. Продольная арматура, используемая в трубах, сходна со склеренхимными тяжами в стебле. Стальные кольца жёсткости - междоузлия. Тонкая кожица с внешней стороны стебля - это аналог спиральной арматуры в строении труб. Несмотря на колоссальное сходство структуры, учёные самостоятельно изобрели именно такой метод постройки фабричных труб, а уже позже увидели тождество такого строения с природными элементами.

Бионика и медицина

Применение бионики в медицине даёт возможность спасти жизнь многим пациентам. Не прекращаясь, ведутся работы по созданию искусственных органов, способных функционировать в симбиозе с организмом человека.

Первым посчастливилось испытать датчанину Деннису Аабо. Он потерял половину руки, но сейчас имеет возможность воспринимать предметы на ощупь с помощью изобретения медиков. Его протез подключён к нервным окончаниям пострадавшей конечности. Сенсоры искусственных пальцев способны собирать информацию о прикосновении к предметам и передавать её в мозг. Конструкция на данный момент ещё не доработана, она очень громоздкая, что затрудняет её использование в быту, но уже сейчас можно назвать такую технологию настоящим открытием.

Все исследования в данном направлении полностью основываются на копировании природных процессов и механизмов и их техническом исполнении. Это и есть медицинская бионика. Отзывы учёных гласят, что в скором времени их труды дадут возможность менять износившиеся живые органы человека и вместо них использовать механические прототипы. Это действительно станет величайшим прорывом в медицине.

Бионика в архитектуре

Архитектурно-строительная бионика - особая отрасль бионической науки, задачей которой становится органическое воссоединение архитектуры и природы. В последнее время всё чаще при проектировании современных конструкций обращаются к бионическим принципам, позаимствованным у живых организмов.

Сегодня архитектурная бионика стала отдельным архитектурным стилем. Рождалась она с простого копирования форм, а сейчас задачей этой науки стало перенять принципы, организационные особенности и технически их воплотить.

Иногда такой архитектурный стиль называют экостилем. Всё потому, что основные правила бионики - это:

• поиск оптимальных решений;
• принцип экономии материалов;
• принцип максимальной экологичности;
• принцип экономии энергии.

Как видите, бионика в архитектуре - это не только впечатляющие формы, но и прогрессивные технологии, позволяющие создавать сооружение, отвечающие современным требованиям.

Характеристики архитектурных бионических строений

Опираясь на былой опыт в архитектуре и строительстве, можно сказать, что все сооружения человека непрочны и недолговечны, если они не используют законы природы. Бионические здания, помимо удивительных форм и смелых архитектурных решений, обладают стойкостью, способностью выдерживать неблагоприятные природные явления и катаклизмы.

В экстерьере зданий, построенных в этом стиле, могут просматриваться элементы рельефов, форм, контуров, умело скопированные инженерами-проектировщиками с живых, природных объектов и виртуозно воплощенные архитекторами-строителями.

Если вдруг при созерцании архитектурного объекта покажется, что вы смотрите на произведение искусства, с большой вероятностью перед вами строение в стиле бионика. Примеры таких конструкций можно увидеть практически во всех столицах стран и больших технологически развитых городах мира.

Конструкция нового тысячелетия

Ещё в 90-х годах испанской командой архитекторов был создан проект здания, основывающийся на совершенно новой концепции. Это 300-этажное строение, высота которого будет превышать 1200 м. Задумано, что передвижение по этой башне будет происходить с помощью четырёх сотен вертикальных и горизонтальных лифтов, скорость которых - 15 м/с. Страной, согласившейся спонсировать данный проект, оказался Китай. Для строительства был выбран самый густонаселённый город - Шанхай. Воплощение проекта позволит решить демографическую проблему региона.

Башня будет иметь полностью бионическую структуру. Архитекторы считают, что только это сможет обеспечить прочность и долговечность конструкции. Прототипом строения является дерево кипарис. Архитектурная композиция будет иметь не только цилиндрическую форму, похожую на ствол дерева, но и «корни» — новый вид бионического фундамента.

Наружное покрытие здания - это пластичный и воздухопроницаемый материал, имитирующий кору дерева. Система кондиционирования этого вертикального города будет аналогом теплорегулирующей функции кожи.

По прогнозам учёных и архитекторов, такое здание не останется единственным в своём роде. После успешного воплощения количество бионических строений в архитектуре планеты будет только увеличиваться.

Бионические здания вокруг нас

В каких известных творениях была использована наука бионика? Примеры таких сооружений несложно отыскать. Взять хотя бы процесс создания Эйфелевой башни. Долгое время ходили слухи, что этот 300-метровый символ Франции построен по чертежам неизвестного арабского инженера. Позже была выявлена полная её аналогия со строением большой берцовой кости человека.

Кроме башни Эйфеля во всём мире можно найти множество примеров бионических сооружений:

• возводилась по аналогии с цветком лотоса.
• Пекинский национальный оперный театр - имитация водяной капли.
• Плавательный комплекс в Пекине. Внешне повторяет кристаллическую структуру решётки воды. Удивительное дизайнерское решение совмещает и полезную возможность конструкции аккумулировать энергию солнца и в дальнейшем использовать её для питания всех электроприборов, работающих в здании.
• Небоскрёб "Аква" внешне похож на поток падающей воды. Находится в Чикаго.
• Дом основателя архитектурной бионики Антонио Гауди - это одно из первых бионических сооружений. До сегодняшнего дня он сохранил свою эстетическую ценность и остаётся одним из самых популярных туристических объектов в Барселоне.

Знания, необходимые каждому

Подводя итоги, можно смело заявить: всё, что изучает бионика, актуально и нужно для развития современного общества. Каждый должен ознакомиться с научными принципами бионики. Без этой науки невозможно представить технический прогресс во многих сферах деятельности человека. Бионика - это наше будущее в полной гармонии с природой.

Архитектурно-строительная бионика изучает законы формирования и структурообразования живых тканей, занимается анализом конструктивных систем живых организмов по принципу экономии материала, энергии и обеспечения надежности. Яркий пример архитектурно-строительной бионики — полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. В чём же секрет? Оказывается, их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб — одним из последних достижений инженерной мысли. Идентичность строения была выявлена позже. В последние годы бионика подтверждает, что большинство человеческих изобретений уже «запатентовано» природой.

Стремление к комфорту, к добротному, уютному и красивому жилью присуще человечеству с давних пор. Каждый из нас хочет, чтобы окружающее пространство входило в резонанс с его внутренним миром. Cейчас у каждого из нас есть шанс построить свой идеальный дом. Может это будет садовый дом с мансардой , как у героев Чехова. А возможно, коттедж с
террасой в американском стиле. Важно то, что он может сочетать в себе все элементы удивительного архитектурного стиля - "бионическая архитектура".

Появлению необычных архитектурных стилей мы обязаны гениям от зодчества. Талант вечно в поиске. Доказательства этому встречаются на каждом шагу в виде памятников архитектуры, разбросанных по всему миру. На протяжении многих лет стили сменяют друг друга, каждый из них неповторим. Современность предлагает новый подход к архитектуре. Одно из новых направлений - бионика, заслуживает особого внимания.

Бионика в переводе с греческого означает "живущий". Изучив строение и способ жизни растений и животных, архитекторы применяют в инженерных сооружениях те же принципы. До сих пор среди исследователей не существует единогласного мнения, творчество каких архитекторов следует отнести к направлению “живой архитектуры”. И все же основоположником бионики можно считать Антонио Гауди, ещё в девятнадцатом столетии построивший первые уникальные дома. Надменная и пресытившаяся архитектурными находками Европа пришла в восторг от творений мастера. А бионика получила мощный толчок к развитию. Уже в начале 20-го века основатель антропософии Рудольф Штейнер создал проект удивительного сооружения под названием Гетеанум. Проект был воплощён в жизнь.

Известная всем конструкция Эйфелевой башни (см. заметку Суперсооружения: Эйфелева башня (Париж)) основана на научной работе швейцарского профессора анатомии Хермана фон Мейера (Hermann Von Meyer). За 40 лет до сооружения парижского инженерного чуда профессор исследовал костную структуру головки бедренной кости в том месте, где она изгибается и под углом входит в сустав. И при этом кость почему-то не ломается под тяжестью тела.

Фон Мейер обнаружил, что головка кости покрыта изощренной сетью миниатюрных косточек, благодаря которым нагрузка удивительным образом перераспределяется по кости. Эта сеть имела строгую геометрическую структуру, которую профессор задокументировал.

В 1866 году швейцарский инженер Карл Кульман (Carl Cullman) подвел теоретическую базу под открытие фон Мейера, а спустя 20 лет природное распределение нагрузки с помощью кривых суппортов было использовано Эйфелем.

Сейчас многие столицы мира украшены зданиями в бионическом стиле. То там, то здесь возникают новые "живущие" сооружения. Голландия и Австралия, Китай и Япония, Канада и даже Россия могут похвалиться бионическими шедеврами.

В архитектурно-строительной бионике большое внимание уделяется новым строительным технологиям. Так в области разработок эффективных и безотходных строительных технологий перспективным направлением является создание слоистых конструкций. Идея заимствована у глубоководных моллюсков. Их прочные ракушки, например у широко распространенного «морского уха», состоят из чередующихся жестких и мягких пластинок. Когда жесткая пластинка трескается, то деформация поглощается мягким слоем и трещина не идет дальше.

Бионика стремится максимально раскрыть назначение каждого помещения в жилище. Никакой взаимозаменяемости комнат. Спать нужно в спальне, готовить на кухне, а гостей принимать в гостиной. Каждая комната предназначена для отведённой ей роли и оборудована для этого с наибольшим комфортом. Дом не будет иметь привычной геометрической формы. Скорее он будет напоминать объект живой природы. Мягкие плавные линии стен, окон, перетекая друг в друга, создадут ощущение движения. Внутри органического дома создаётся впечатление волшебного мира, поскольку этот архитектурный стиль предусматривает обилие света во всех комнатах. Зачастую используются цветные стёкла, поэтому и свет может быть необычного оттенка. Одновременное чувство движения и покоя - вот, пожалуй, главное достоинства дома, выполненного в органическом стиле. Под разными углами зрения неуловимо меняется и само помещение.

Это лишь малая часть того, что можно рассказать о стиле, созданном для человека, стремящегося раскрыть свой внутренний мир, душевный и духовный потенциал. Теперь и архитектура берёт на себя эту непростую задачу.

«Бионика» – слово, которое имеет греческие корни, в переводе означает «живущий». Эта наука занимается изучением разных методов организации живой природы в области промышленности.

Бионика в строительстве

Первые попытки использовать природные формы в строительстве предпринял еще испанский архитектор Антонио Гауди в 19 веке. Заказчик Эусебио Гуэль давно мечтал «о практичном здоровом доме с красивыми формами». Гауди справился с задачей виртуозно. Он втиснул в узкое пространство (18 на 22 метра) особняк, напоминающий одновременно мечеть и венецианское палаццо с просторным цокольным этажом, каретным двором и конюшнями. За серым мраморным фасадом дворца Гуэля – роскошные интерьеры. На отделку денег не жалели: черное дерево, палисандр, черепаховый панцирь, слоновая кость, одна комната облицована эвкалиптом, другая – буком, резные потолки с накладными листьями из золота и серебра. Именно здесь Гауди впервые превратил кровлю с дымоходами и вентиляционными трубами в «сад стоящих камней». Каждая башенка одета в свой керамический наряд.

Также Гуэль и Гауди мечтали превратить Лысую гору в сад. И это был прорыв! Парк Гуэля, или, как говорили раньше, «природа, застывшая в камне», до сих пор не имеет аналогов. Частные виллы утопали бы в зелени, вокруг усадеб – дорожки, аллеи, беседки, фонтаны, гроты, акведуки, плюс охрана по периметру. Коммерчески проект провалился. Было продано всего два участка из шестидесяти, состоятельные люди не захотели жить так далеко от города. Нынешние барселонцы выбор места одобряют. Планировка парка напоминает сжатую пружину – от подножия к вершине серпантином поднимаются извилистые тропинки и крутые лестницы. Теперь парк Гуэля не только радость для души и глаз, но и большое удовольствие для барселонцев и туристов, ведь там и пальмовые рощи, и чистый воздух. Парк оказался выше уровня смога. А те, кто добираются до вершины, получают в награду великолепный вид на Барселону и море.

Особняк « Наутилус »

В качестве своего творческого манифеста мексиканский архитектор Хавьер Сеносиан и его коллеги из бюро построили дом в местечке Наукальпан (Мехико). Критики тут же объявили постройку аллюзией на безумные «растительные» структуры Антонио Гауди. И действительно, что-то общее в архитектонике и декоре обнаружить можно. Хотя прототипом жилища стало не растение или цветок, а закрученная раковина моллюска наутилуса.

«Мне всегда было интересно почувствовать, каково это – жить в раковине», - смеется архитектор. Интерьер дома динамичен благодаря спиральным лестницам, криволинейным объемам и перламутровой отделке (мозаике). Дневной свет, проникая сквозь главный цветной витраж и круглые световые люки в крыше, создает таинственную атмосферу. Основным строительным материалом стал невероятно пластичный армоцемент. Кроме него, архитекторы использовали гранитокерамику Grancrete, мозаичную плитку, стекло и натуральный камень.

Бионика в интерьере

Бионика появилась и начала активно развиваться в Европе в двадцатых годах двадцатого века, но своего полного расцвета она достигла лишь в семидесятых годах, приобретя свой нынешний облик и будучи признанной как самостоятельный стиль.

Стремительность жизни современного общества, огромные расстояния и активная деятельность человека приводят к тому, что у жителей городов практически не остается свободного времени для личной жизни. Но ведь и для занятых, мобильных и деловых людей очень важен комфорт и уют личного пространства. Часто дом становится единственным местом, где человек может полноценно отдохнуть, расслабиться и отгородиться от суеты большого города. Бионическая архитектура обращена к человеку, к его внутреннему миру, ведь интерьер должен положительно влиять на самочувствие, настроение человека и раскрывать его творческие способности.

Интерьер биодома является продолжением самого дома. Этот стиль старается избегать прямых углов и прямых линий. Характерными элементами данного стиля является плавность линий и массивность предметов обстановки. Текстуры и декоративные элементы интерьера повторяются с той же гармоничностью и тем же изяществом, какие мы привыкли видеть в живой природе. Четкое разграничение и зонирование пространства окажется здесь неуместным, равно как и четкий переход между поверхностями. Формы в интерьерах, как правило, заимствуются из живой среды и воссоздаются современными технологиями.

Традиционным для данного направления является использование светлой цветовой гаммы, глянцевые и даже зеркальные текстуры, а также характерные для природы орнаменты . В предметах обстановки может использоваться перфорация с целью уменьшения веса конструкции. Цвета бионики: белый, молочный, слоновая кость, бежевый, очень светлый серый,окраска зелени, неба, воды, коры, песка и прочие. Возможны элементы ярких цветов: синий, алый, лимонный. Все, как в природе!

Элементы биоинтерьера

Согласитесь, любопытно оказаться среди цветов или забавных предметов, может быть, напоминающих что-то определенное, а может, совсем ни на что не похожих и пробуждающих фантазию? В бионических формах природные стилизации могут быть применены как ко всей предметной среде интерьера в целом, так и к отдельным предметам дизайна.

Например, бионические светильники выбиваются из ряда геометрически правильных форм. Так, если взять любую классическую люстру в стиле модерн или классика – с хрустальными подвесками, коваными элементами, – беглого взгляда хватает, чтобы увидеть в ее основании геометрию. А в бионике чаще – необычные формы, нелогичные линии . Впрочем, зачастую люстры классических направлений могут содержать в себе элементы бионики: так, довольно популярна идея украшения потолочных светильников декоративными фруктами из муранского стекла .

Бионические светильники можно условно разделить на две группы: классическую и авангардную.

Классическую линию в интерьерной бионике образовывают светильники из традиционных материалов: бронзы, хрусталя, стразов, детально воспроизводящих цветы и с оцветия, а также букеты экзотических растений, кленовые или дубовые резные листочки . Используются любые растительные мотивы: листья, травы, цветы, плоды – здесь фантазия художников неисчерпаема, как неисчерпаем мир флоры.

Однако к стилю бионика относятся не только изображения цветов и плодов. Авангардную линию составляют навеянные природой ассоциации , воплощенные дизайнером в статичном интерьере, объектах мебели, конструкций, оформлениях проемов и т.д. Например, застывшие в углу медузы или камни – это на самом деле светильники, дающие мягкий и рассеивающие свет; в углу стоит стул, напоминающий пчелу или лепесток цветка, а в центре комнаты вырос диван, похожий на облако. В интерьерах бионики часто встречается такое «цитирование» природных элементов и их форм.

Жан-Мари Массо. Все лучшее – от природы

Один из самых плодовитых архитекторов и дизайнеров, прославившихся в 2000-е годы, Жан-Мари Массо, в своих проектах следует идеям бионики и технофутуризма. Идеи для дизайна интерьера и архитектуры он призывает подсматривать у природы. Рассмотрим, какими же должны быть предметы мебели, чтобы соответствовать этим принципам.

1. Состоять из высокотехнологичных материалов. Интерьерная бионика часто использует высокотехнологичные материалы и продукты органического синтеза. Жан-Мари Массо считал, что полимеры отлично сочетаются с традиционными натуральными материалами, дополняя их и создавая принципиально новое органичное пространство. Искусственно синтезированные и переработанные материалы дают совершенно новый уровень комфорта, отлично выдерживают высокие нагрузки и крайне просты в уходе. Материалы «будущего» устойчивы к загрязнениям, имеют малый вес, и в зависимости от своего назначения, могут долгое время сохранять тепло или, напротив, не нагреваться.

2. Вписываться в окружающее пространство. В бионике архитектурная постройка или садовая ме бель обязательно гармонируют с ландшафтом. Например, бионика предлагает дом, который встраивается в склон холма и плавно продолжает его, или парящий в воздухе отель в виде облака, или – если речь идет о мебели для сада – кресло с каркасом из тонкой сетки, напоминающее нежную дымку с мягкими очертаниями.

3. Мимикрировать и растворяться в ландшафте или интерьере. Назойливые акценты не свойственны живой природе, поэтому и бионика в интерьере не пестрит избытком цветов и объёмов, позволяя пространству всегда оставаться воздушным и легким. Диван на тонком каркасе, ширма из дымчатого стекла, смеситель из блестящей стали, будто сливающейся с потоком воды, обозначают свое присутствие, но не навязывают его.

4. Обладать природными формами. Силуэты зданий и предметов могут быть обтекаемыми и плавными, как раковины или живые организмы, реже – строгими, как кристаллы, но всегда гармоничными. Криволинейные предметы часто стремятся к форме капли воды, морской звезды, цветка, ортогональные – к призме.

5. Дарить тактильные удовольствия. Без них немыслима живая природа, и потому бионика в интерьере ценит мелкие предметы обтекаемой формы, которые будто сами ложатся в руку, круглящиеся формы изделий из пластика, следующие изгибам тела, сплошь состоящие из мягких поверхностей кресла и диваны.

6. Быть лаконичными. Простые формы и ясно читающиеся силуэты диктуются целесообразностью, удобством и эргономикой, будь то силуэт здания или держателя бумаги, похожего на сучок дерева, абрис дивана, напоминающего очертание холма или волны, ванны в виде створки раковины.

7. Демонстрировать природную структуру. Не только внешняя форма, но и связанное с ней «содержание» напоминают о связи с природой. Сферическая постройка внутри предстанет как серия пещер-промоин в мягкой породе, стеклянный призматический стол продемонстрирует ячеистость внутренних отсеков, поверхность кресла из термопластика явит пористую структуру материала.

8. Уметь строиться по модульному принципу. Принцип пчелиных сот и точно пригнанных друг к другу кристаллов подсказывает такие идеи, как секционные постройки, модульная мебель, которую удобно комбинировать, составлять в ряд по горизонтали или вертикали.

9. Радовать глаз естественными цветами. Бионика в интерьере приветствует оттенки снега и почвы, зелени, воды и неба, они в бионике самые «ходовые». Как и в естественных условиях, вкрапления ярко-красного или ослепительно-синего делегируются единичным «акцентным» предметам с тонкими силуэтами.

10. Будить чувство юмора. Без него самый «умный» дизайн становится холодно-прагматичным. Без толики самоиронии не «сочинить» диван, похожий на спонж и ванну, или скульптуру ростом с оранжерейное дерево, в которую можно высаживать растения.

"Правила строительства", №4 5 /2, июль 2014

Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.

XXI век ознаменовал новый виток в развитии органической архитектуры, которая получила своеобразное дополнение за счет использования современных материалов и технологий. Эта современная «нео-органическая» архитектура названа «бионической». В отличие от концепции Ф. Л. Райта, она признаёт при проектировании архитектурных форм возможность прямого заимствования форм органической природы.

Бионика (био-тек) – это направления в науке, которое занимается изучением возможности использования в технике определенных биологических систем и процессов. Свое название она получила от греческого слова, означающего «элемент жизни».

Бионическая архитектура создает не просто уникальные строения - бионика предполагает союз человека, природы и новейших технологий. Эта архитектура стремится к созданию экодомов - комфортных, энергоэффективных зданий, оснащенных комплексом инженерного оборудования для автономной системой самообеспечения. Бионический стиль обращен к человеку, прямо связан с экологией и равнозначен понятию экоархитектура. При строительстве используются экологически совместимые с человеком материалы и строительные конструкции, а внутреннее пространство такого здания положительно влияет на настроение и самочувствие человека, помогает раскрыться его творческим способностям. В идеале, дом будущего - это автономная самообеспечивающаяся система, органично вписывающаяся в природный ландшафт и существующая в гармонии с природой.

Стиль бионической архитектуры все ещё находится в процессе активного становления, хотя исторические предпосылки её возникновения уходят корнями в конец XIX начало XX века. Идеи био-тека можно проследить в творчестве архитекторов Антонио Гауди, немецких и австрийских архитекторов Земпера, Фельдега, Бауэра, инженера П.Л. Нерви, в вантовых и палаточных сооружениях Отто Фрая и др.

Архитекторы бионики ХХ века

Первые примеры такой архитектуры можно встретить в конце ХХ века. Венгерский архитектор Антти Ловаг (род. 1920) (см. рис. 24) создал «Дворец пузырей» (Palais Bulles) - известный на весь мир дом Пьера Кардена в Каннах (см. рис. 25).

Рисунок 24 - Антти Ловаг (фото)

Рисунок 25 - Дворец пузырей. А. Ловаг. 1975-1989 (Канны, Франция):

а – внешний вид; б - фрагмент интерьера

Уникальное строение на Лазурном Берегу в местечке Теуль-сюр-Мер представляет собой причудливую конструкцию из сферических сооружений, напоминающую волнообразными формами нагромождение валунов или пригоршню пузырей. Причудливым также является интерьер, в котором преобладают кривые и круглые формы. Розовые стены построены из экспериментальных материалов - пены, полиэстера и пластика, а специально спроектированное освещение позволяет не включать электрический свет до позднего вечера.

Окна расположены так, что солнечный свет проникает в них под определённым углом, давая простор для фантазии, и, конечно же, из них открывается прекрасный вид на природу.

Среди выдающихся памятников современной архитектуры следует отметить работу талантливого архитектора Фариборза Сабхи (см. рис. 26) - храм Лотоса в Нью-Дели (Индия) (рис. 27). Строительство храма началось в 1978 году и было завершено в 1986-м.

Рисунок 26 - Фариборз Сабха (фото)

Рисунок 27 - Храм Лотоса (вид сверху). Ф. Сабха.

1978-1986 (Нью-Дели)

Центральный зал имеет диаметр 75 м, высоту 31 м, вместимость 1300 сидячих мест.

Архитектор включил в проект здания 27 «лепестков» лотоса, облицованных мрамором и объенённых по три, что придало храму девятиугольную округлую форму. Девять дверей храма Лотоса ведут в главный зал высотой около 40 м, вмещающий 2500 человек. Храм облицован белым мрамором, привезённым из Греции. Территория комплекса, включающая здание храма и сад, имеет площадь примерно 10,5 га.

Бионика XXI века

На современном этапе архитекторы используют не внешние формы живой природы, а лишь те свойства и характеристики формы, которые являются выражением функций того или иного организма.

Среди ярких примеров био-тека также можно назвать работы испанского архитектора и скульптора Сантьяго Калатравы (род. 1951) (рис. 28) - Город искусств и наук (1996-2008, Валенсия, Испания) и Художественный музей в Милуоки (2001, США) (рис. 29).

Рисунок 28 - Сантьяго Калатрава (фото)

Рисунок 29 - Художественный музей. С. Калатрава. 2001

(Милуоки, штат Висконсин, США)

Ярчайшим примером био-тека XXI века считается построенный в 2001-2004 годах по проекту британского архитектора Нормана Фостера (род. 1935) (см. рис. 30) знаменитый лондонский «Огурец» - небоскрёб Мэри-Экс (см. рис. 31).

Рисунок 30 - Норман Фостер (фото 2012 г.)

Рисунок 31 - Небоскрёб Мэри-Экс. Н. Фостер. 2001-2004 (Лондон)

Башня Мэри-Экс - 40-этажное здание главного офиса швейцарской страховой компании «Swiss Re» в Лондоне. Конструкция выполнена в виде сетчатой оболочки с центральным опорным основанием. Небоскрёб не имеет углов, что не позволяет ветровым потокам стекать вниз.

Диаметр у основания составляет 49 м, затем здание плавно расширяется, достигая максимального диаметра в 57 м на уровне 17-го этажа. Далее конструкция сужается, достигая минимального диаметра в 25 м. Здание практически полностью стеклянное, его верхушка закрыта прозрачным куполом.

Внутри предусмотрены площадки для зелёных насаждений. Фостер хотел использовать солнечное освещение и естественную вентиляцию. Здание высотой в 180 метров получилось экономичным (потребляет вдвое меньше электроэнергии, чем другие постройки такого типа). Из-за зеленоватого оттенка стекла и характерной формы его называют «огурцом» («корнишоном»).

Всё больше архитекторов создают свои творения в органическом (бионическом) стиле, воплощая смелые идеи в прекрасных формах.

Один из таких мастеров, использующих мотивы природы в своих работах,- мексиканский архитектор Хавьер Сеносиан (род. 1948) (рис. 32).

Рисунок 32 - Хавьер Сеносиан (фото 2012 г.)

Среди его работ множество построек, которые наполовину зарыты в землю и заросли травой, сливаясь с ландшафтом. Уникальны не только конструкции его зданий, но и мебель, идеально гармонирующая с общей композицией.

Х. Сеносиан в 2006-2007 годах построил дом-ракушку «Наутилус», получивший всемирную известность (см. рис. 33).

Внешние террасы здания и его железобетонная оболочка толщиной 5 см выполнены в виде единой спирали. Так архитектор реализовал главную идею своего творения: проходя из одной комнаты в другую, человек ощущает себя улиткой, живущей в собственном домике.

И правда, уникальное строение напоминает «дом» улитки. Необычный дизайн здания отличается смелой фантазией. Дом помещён в единую железобетонную конструкцию, укреплённую сталью проволочной сетки со специальным соединением в два дюйма толщиной, что обеспечивает строению абсолютную сейсмостойкость. Особенность этой огромной раковины - поразительное сокращение входа и красочные витражи, бросающие разноцветные световые блики на стены.

Рисунок 33 - Дом-ракушка «Наутилус». Х. Сеносиан. 2006-2007 (Наукальпан-де-Хуарес, Мексика): а – внешний вид;

б, в - фрагменты интерьера

Среди архитекторов, применяющих сегодня органический подход, использующих концепцию объекта как организма, звучат такие имена как Тойо Ито, Шухей Эндо, Эмилио Амбаз, Майкл Соркин, Массимилиано Фуксас, Питер Эйзенман, Заха Хадид и группы архитекторов: студия Декой, МВРДВ, ФОА, ШоП, NOX, ЮН Студия.