Архитектурная бионика

18 Архитектурная бионика логии, химии, физики, биохимии, биофизики) , мате ­ матический анализ и инженерный подход к решению задач. Бионика, таким образом, представляет собой науку, соединяющую научно-исследовательскую часть с одновременным исполнением практического замыс ­ ла, не только выводящую законы, но и одновремен ­ но выражающую их в конкретной материальной фор ­ ме. Бионика — наука в полном смысле созидательная, способствующая активному преобразованию природы и созданию новой, искусственной среды по подобию живой природы, но лишь в аспекте человеческих задач. Если, например, в естествознании морфология иссле ­ дует формы живой природы, анатомия — внутреннее строение органов, биохимия — химические процессы, протекающие в живых организмах и т.д., то бионика занимается исследованием всех факторов, касающих ­ ся живых организмов, вместе взятых (с различной степенью детализации) . Бионика в итоге направлена на создание готовых вещей — физических моделей природных прототипов. В этом ее созидательность. Архитектурную и техническую бионику объеди ­ няет общность предмета исследования — использова ­ ния тех или иных средств и принципов организации живой природы в материальном производстве, к сфере которого примыкает архитектура. У них много сход ­ ства, в том числе и в методах использования биосис ­ тем. Однако архитектурная бионика в силу специфики ее цели имеет и свою бионическую сферу, т.е. свои объекты живой природы, и решает свойственные толь ­ ко ей проблемы. Поэтому мы можем рассматривать ее в какой-то мере как самостоятельное явление, сложив ­ шееся на базе исторической и современной практики архитектуры и находящее свое приложение в архитек ­ турной науке. Ее предмет — исследование законов функционирования и формообразования объектов жи ­ вой природы (биологических объектов) с целью при ­ менения их для совершенствования архитектурных решений, формирования комплексных архитектурных и градостроительных систем, гармонизации взаимосвя ­ зи архитектуры и природной среды 1. Архитектурная бионика идет от изучения всей не­ исчерпаемой сокровищницы природных форм к опре ­ деляемому социальными потребностями выбору под ­ ходящих из них, от выявления чисто бионических принципов и их моделирования к комплексной архи ­ тектурно-биологической интерпретации и скорректи ­ рованному архитектурному моделированию, а от них к творческому развитию архитектурно-бионической практики. Необходимо различать теорию и практику архитек ­ турной бионики, так как вторая по самым различным причинам не всегда соответствует тем идеальным кри ­ териям, которые разрабатываются в теоретическом аспекте. 1 Понятия "биологический объект", часто используемый в технической бионике, и "живая природа" имеют примерно равный смысл. Однако есть некоторые оттенки этих поня ­ тий. Понятие "живая природа" говорит непосредственно о специфике живого, как особого явления в космосе и био ­ геосфере. Вместе с тем известно, что в живой природа имеются и "неживые" элементы, например окостеневшие панцири моллюсков, твердые, склеренхимные ткани расте ­ ний, костные образования животных. В живой природе происходят не только биологические, но физические и хи ­ мические процессы. Понятие "биологический объект" конкретизирует понятие "живая природе". Поэтому часто вместо терминов "живая природе", "живой организм", "объекты живой природы" употребляется термин "биоло ­ гический объект". В данном труде во избежание незойли- вости применения лишь одного термина употребляются в одинаковом смысле различные варианты этих понятий. Заметим также, что о понятии живого до сих пор идут горячие дискуссии.

Живая природа перестает быть загадочным феноме ­ ном. Одно из основных обобщений современной био ­ логии состоит в том, что все явления жизни подчиня ­ ются законам физики и химии и могут быть объясне ­ ны с помощью этих законов на самых различных уров ­ нях: молекулярном, при образовании кристаллов, формировании механических (конструктивных) тка ­ ней и опорных скелетов, общей системы форм и эко ­ логических связей. Живая природа и архитектура раз ­ виваются в одних и тех же биофизических условиях земной и космической сферы и подчиняются законам гравитации, инерции, термодинамики. Их формы обус ­ ловливаются сходным действием температурно-влаж ­ ностных факторов, режимом инсоляции, цикличностью метеорологических явлений и т.д. Строительная дея ­ тельность живых организмов так же, как и в архитек ­ туре, связана с созданием строительных материалов и определенным порядком (технологией) производ ­ ства работ. Архитектура, ставшая в процессе своего развития большим общественным явлением, нацелена вместе с тем на удовлетворение не только общественных, но и биологических потребностей человека. И здесь через изучение биологической организации человека архи ­ тектура получает особые импульсы формообразова ­ ния, значение которых повышается в условиях науч ­ но-технической революции, роста требований к эконо ­ мии общественной энергии и интенсификации чело ­ веческого труда. Опытом мировой архитектуры последних трех деся ­ тилетий подтверждается, что архитектурная бионика способна решать самые разнообразные вопросы архи ­ тектуры как в их раздельной интерпретации, так и в комплексе (рис.З) . Сюда относятся: уточнение обще ­ теоретических вопросов архитектуры, касающихся принципиальных сторон ее развития; совершенство ­ вание теории систем; дальнейшие направления диф ­ ференциации функциональной структуры архитектур ­ ных форм и архитектурного пространства; углубле ­ ние композиционных приемов — тектоники, пропор ­ ций, равновесности, симметрии, ритмов, света, цвета и т.д.; решение проблемы создания благоприятного микроклимата в зданиях и в других архитектурных образованиях; рационализация существующих конст ­ рукций и внедрение новых конструктивных форм; развитие индустриализации производства на основе унификации, стандартизации и сборности архитектур ­ но-конструктивных элементов; создание строительных материалов с новыми эффективными комплексными конструктивными и теплоизолирующими свойствами ; дальнейшая разработка технологии производства кон ­ струкций и организации производства возвещения зда ­ ний; совершенствование методики экспериментально ­ го конструирования на физических моделях и др. Таким образом, результаты исследований, проводи ­ мых в области архитектурной бионики, оказываются полезными при решении проблем социального и эсте ­ тического совершенствования архитектуры в самых ее различных типологических отраслях: в жилых комп ­ лексах, в общественных и промышленных зданиях и сооружениях, в градостроительстве. Конечно, все это не означает, что она в состоянии решить все эти вопро ­ сы до конца. Нет, она не подменяет и не исключает существующие методы и лишь готова помочь их даль ­ нейшему прогрессу. Вместе с тем в отдельных облас ­ тях она может оказать революционизирующее воздей ­ ствие.

Рис. 3. Структура архитектур ­ ной бионики (схема Ю.С. Ле ­ бедева)