Архитектурная бионика

132 Архитектурная бионика Таблица 4. Сравнительный подсчет длин диафрагм в плоскостных композициях "цепочкой" на основе равных по площади окружности, правильного треугольника, квадрата и правильного шестиугольника 1 Фигуры, составляющие композицию Число фигур в компо ­ зиции Стороны фигур, вы ­ раженные Сумма длин диаф ­ рагм Распределение мест по эконо ­ мичности пока ­ зателей ДЛИН диафрагм Взятая к расчету сум ­ ма диафрагм (внутренних и наружных)

Длина цепочки

Распределение мест по эко ­ номичности заполнения плоскости ло длине

через ра ­ диус ок ­ ружности г

U o - ЗБ-2г = 72т и = 18a = 18 -2-6r=46.8r <4= ЗБЬ = ЗБ-1,77г=БЗ,72г Ug = 36\f3c - ЗБ\^Зс-1,1г =

2гг(6,2Вг) 36m *

Окружность Треугольник

36 36 36 36

4

4

226г 189,8г

1

с =2,6 г

73

1

(2лг+ 11

2 3

Квадрат

Ь=1,77г Г=1,1г

109 180

192,9г

2 з

Шестиугольник

198г

= Б6,5г

(5т+1 '

* m — число фигур В КОМПОЗИЦИИ. ’ Фигуры составлены вместе в наиболее возможной компактной композиции.

тканей, или наружу, к свету (например, листовая плас ­ тинка) . Удобно начинать радиальную композицию из шестиугольников плотными рядами, расходящимися от центра пятиугольника. В природе мы встречаем та ­ кие образцы. При подсчете длины перегородок-диафрагм в ком ­ позиции, составленной из 36 фигур по 6 фигур в гори ­ зонтальном и вертикальном рядах, в состав которых входят 24 правильных шестиугольника и 12 полупра- вильных пятиугольников (т.е. композиции, получив ­ шейся у нас в результате опыта с цилиндрами) , оказа ­ лось, что длина диафрагм в этом случае та же, что и при композиции 6x6, полученной из одних лишь правиль ­ ных шестиугольников. Она равна 144,3г. Следователь ­ но, такая композиция также экономичнее, при прочих равных условиях, композиции из квадратов. В современной архитектуре имеется тенденция оперировать структурами, составленными из крупных объемных элементов, развивающимися во всех направ ­ лениях и принимающими самые разнообразные очерта ­ ния. Есть примеры использования и шестигранных элементов. Их нужно шире внедрять в практику и най ­ ти способы их применения в архитектуре, и особенно в компактных композициях. Такие композиции, кроме экономического преиму ­ щества в затратах строительного материала, обладают также некоторыми конструктивными и композици ­ онными преимуществами: 1) при стыковке шестиугольников получаются три угла, а не четыре, следовательно, в стыках необходимо соединять меньшее число элементов; 2) меньше потери тепла в связи с меньшей площадью ограждений; 3) большое разнообразие форм помещений, распла ­ нированных в пределах шестиугольника, легкое обра ­ зование эркеров, лоджий (в частности, в жилищном строительстве) и т.д.; 4) психологически уравновешеннее воспринимаемая плавность развития внутреннего пространства комнат или других помещений; 5) большие удобства в расстановке мебели; 6) большая вариантность блокирования, облегчаю ­ щая объемно-планировочные решения и возможность создания живописных композиций зданий. Такие элементы с успехом могут найти применение и в других областях строительства, в частности в про ­ мышленном строительстве. Однако шестигранные элементы имеют по сравнению с кубическими и некоторые недостатки. Например, у них большее число конструктивных элементов и их

стыковок. Поэтому возможно, что их выгоднее приме ­ нять в монолитном железобетоне или монолитных пластмассах. Мы начали с плоских повторяющихся элементов. Однако в живой природе значительно больше распрост ­ ранены сочетания стандартных элементов не на плос ­ кости, а в пространстве. Частично мы об этом уже ска ­ зали при анализе компоновок из шестигранников. Здесь опять-таки, стоит начать с плотной упаковки, но лишь пространственных элементов и, в частности, замкнутых выпуклых фигур-многогранников. Заполнять пространство целиком без просветов мож ­ но одним лишь кубом (из числа правильных много ­ гранников). Из полуправильных многогранников та ­ кую миссию выполняет ромбический додекаэдр (име ­ ет 12 граней, 24 ребра и 14 вершин) и тетракайдека- эдр — многогранник Кельвина (акад. Е.С. Федоров в свое время назвал-его гектапараллелоэдром) . Часто встречающийся в живом мире тетракайдека- эдр состоит из шести квадратов и восьми правильных шестиугольников. Получается он из октаэдра (правиль ­ ного восьмигранника) путем отсечения его шести вер ­ шин плоскостями, проходящими через 4 точки, расположенные на сходящихся к вершинам ребрах, на удалении 1/3 длины этих ребер от вершины. Тетракайдекаэдр дает возможность живой клетке развивать минимальную площадь перегородок на дан ­ ный объем. Здесь мы сталкиваемся с явлением, анало ­ гичным компоновке из правильных шестиугольников и шестиугольных призм. Кстати, в жизни этот много ­ гранник образуется также сходным путем, но не из окружностей и цилиндров, а из сфер. Компоновку из тетракайдекаэдров можно получить путем сжатия или растяжения касательных друг к другу двенадцати сфер (предполагают, что они эластичны) , концентрирующих ­ ся вокруг тринадцатой сферы и касательных к ней, когда их центры образуют кубооктаэдрическую решет ­ ку (многогранник, получающийся из куба и составлен ­ ный из восьми правильных треугольников и шести квад ­ ратов) . Такая структура из тетракайдекаэдров возникает в процессе роста клеток растений в результате образо ­ вания радиолярий из протоплазменных пузырьков (эту теорию развивает Д'Арси Томпсон) и тд. Модель такого явления хорошо наблюдать на мыльных пузырь ­ ках. Появляющиеся в этом процессе полярные напря ­ жения придают упругость всей системе (рис. 6). Композиция из элементов, равномерно заполняющих плоскость или пространство и развивающихся одно ­ образно во всех направлениях, относится к самому