Архитектурная бионика

Глава У! /. Тектоника архитектурных и природных форм 183 равновесность энтропийная превращается в равновес ­ ность динамическую. Специфика такой рациональности накладывает отпе ­ чаток 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 прин ­ цип "малых изменений" форм) . Рассмотрим некоторые принципы формообразования во взаимосвязи с тектоникой форм. Один из них — спиральный принцип развития был уже подробно рас ­ смотрен 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 деравьев, кроны деревьев) и среди раковин, грибов и т.п. Особенно ярко принципы конуса проявляются в рас ­ тительном мире, означая собой борьбу двух правил. Первое правило — реализация способности стеблей растений (правда, не всех) , стволов деревьев к устой ­ чивости, как реакции на действие силы гравитации, (силы тяжести) и ветровых нагрузок — отсюда конус основанием вниз — конус устойчивости. Второе прави ­ ло — стремление к росту, из "точки", из семени вверх, вширь, в пространство — отсюда конус основанием вверх — динамическая форма конуса. В итоге в органи ­ ческой 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 заканчивают ­ ся 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 от ­ дельных случаях верхний конус бывает полный (ель) , в других — усеченный. В относительно плоских или сферических откры ­ тых 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 Хрис ­ тофору Колумбу. Архит. К.С. Мельников) . Сочетание принципа компактности и дифференциа ­ ции особенно наглядно проявляется в плотных упаков ­ ках повторяющихся стандартных элементов живой природы. Повторяемость однотипных элементов в живой при ­ роде функциональна. Она связана как с необходимостью выживания, экономии времени и энергетических ре ­ сурсов, так и с продолжением рода, т.е. с ростом и раз ­ витием (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 фи ­ зических законов: основные — симметричные и какие-то добавочные, приводящие к особым нарушениям сим ­ метрии. Это — "странные "усложнения в устройстве мира". И, надо добавить, что так называемые "слабые нарушения" приводят, по-видимому, далеко не к "сла ­ бым" результатам. Сердце у человека чуть-чуть смещено влево от оси

тивными строительными материалами также становят ­ ся вода как заполнитель и газообразные вещества, которые при определенных условиях (предположим, под давлением и в совокупности с синтетическими плен ­ ками) создают упругие и устойчивые конструкции. Этим, конечно, не умаляется ценность твердых и жест ­ ких минеральных материалов — они по-прежнему оста ­ ются основными в строительстве. В современных же условиях они также позволяют делать легкие конст ­ рукции, например оболочки-скорлупы из армоцемента, стали и кд., прообразы которых мы обнаруживаем в живой природе. Именно этот новый взгляд на строительные материа ­ лы и новый подход к их использованию, заимствован ­ ный 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 интег ­ рации, специализации функций (в связи со специализа ­ цией тканей) , а также и в технологических процессах приведения функции и формы к единству, целостности и гармонии. Если оторваться от механизма функционирования живых организмов и подняться над всеми его элемен ­ тами, то можно обнаружить две противоречивые тен ­ денции, 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 знтропийность, — экономией энергии (стремлением к компактности через механизм интеграции) , а также гравитацией (притяжением к земле), ориентирующей формы на статичность. Обе тенденции находят свое отражение и одновре ­ менно разрешение противоречия в таких принципах формообразования, как складывание и закручивание, в частности спиралей, в возникновении плотных, но дифференцированных упаковок, превращающихся в ре ­ шетчатые и ячеистые образования, комбинируемые из различных элементарных форм, а также во взаимо ­ действии "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 рациональ ­ ности с точки зрания энергетического баланса (пре ­ дельно 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 сре ­ де с постоянными, неизменяемыми параметрами био ­ химических и биофизических режимов. Следовательно, живая природа не рациональна? Нет, она рациональна, только ее рациональность нельзя понимать в чисто фи ­ зическом (энтропийном) и в энергетическом смысле. В противоположность энтропийному ее нужно пред ­ ставлять в информационном потоке или, как рацио ­ нальность роста и развития, направленного на совер ­ шенствование форм, — их приспособляемости к жизни, к удовлетворанию своих потребностей. И в этом процес ­ се физическая рациональность часто нарушается, а ПРОТИВОРЕЧИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ФОРМ И ТЕКТОНИКА