Архитектурная бионика

94 Архитектурная бионика рый по возможности не нарушил бы природных качеств, а, наоборот, их бы усилил, возвеличил и подчеркнул. Во всяком случае переход должен быть компактным. По ­ логая 'эстакада деформирует природную геометрию; поэтому в своем проекте я предлагаю вместо эстакадной спиральную форму подъема. Нужно или резко оторваться ввысь от самого плато, илй сохранить переход на уровне Лужниковского плато". Принцип спирали был использован К.М. Мельнико ­ вым в проекте гаража для Парижа (рис. 54). В этом проекте архитектор предложил подвесить стоянку над мостами Сены: "Явилась, — писал он, — острая конструк ­ тивная идея, состоящая из двух взаимопротивоположных кон- солей, удерживающихся от падения собственным равновесием... Воздушная ерхитектура стоянки нуждается в защите ее от вет ­ рового кручения — два атланта на противоположных углах сооружения парализует ветер" [15]. Спиральным завихрением ветров противостоит спи ­ раль стоянки-гаража. Сходная конструкция была впер ­ вые реализована в 1953 г. в США. М. Новицким и полу ­ чила затем значительное распространение- Пространственная спиралеобразная форма входа в Центральный парк культуры и отдыха в Москве (про ­ ект архит. М.Д. Мазманяна, 1929) придала его архитек ­ туре динамизм и необычность формы (рис. 55). В чем же в итоге смысл использования природной формы спирали (ее принципа, закономерности) в ар ­ хитектуре? Почему эта форма привлекает зодчих и какие возможные ее перспективы применения в архи ­ тектуре? Прежде всего, спираль позволяет протяженную фор ­ му сделать компактной, т.е. решить проблему макси ­ мального использования архитектурного пространства. Ярким примером такой компактности в живой приро ­ де служит ископаемый образец раковины Пахидикуса. Ее диаметр равен 0,4 м, но если ее развернуть в "ленту", то ее длина составит 10 м. Подобная форма спирали, используемая в архитектуре, может обеспечить боль ­ шую экономию территории застройки, что очень важно для современных городов. В функциональном отношении спиральная форма часто очень удобна и необходима, например, при строи ­ тельстве гаражей, определенных видов промышленного производства, пандусов, спусков и т.д. В определенных случаях спираль может способство­ вать упрочнению конструкции. В этом отношении перс ­ пективно предложение архит. М. Николетти и инж. С. Мусмечи (Италия) , спроектировавших жилой дом "Геликоид" в виде трех вертикально закрученных спиралевидных или винтообразных пластин, сомкну ­ тых наверху. Такая форма позволяет также более рав ­ номерно распределить в здании инсоляцию (рис. 56). В спирали, как уже говорилось, заложена идея роста и развития. Не целесообразно ли использовать эту идею в архитектурных проектах, учитывая перспективу раз ­ вития объекта архитектуры или комплекса? Нельзя забывать и об интересных динамических свойствах спирали, придающих архитектуре определен ­ ную живописность и красоту и служащих средством связи архитектуры и окружающей природы. В главе о конструкциях будет также рассказано об использовании принципа спирали (винта) для полу ­ чения тонкостенных скорлуп-оболочек — турбосом. ПРОЦЕССЫ ВЕТВЛЕНИЯ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ И АРХИТЕКТУРЕ Другой фундаментальной морфологической характе ­ ристикой природных систем является ветвление. Вет ­ вящиеся формы встречаются также и у спиралевидных форм, на всех структурных уровнях, начиная с моле ­ кул и кончая космогоническими системами, такими, как спиральные галактики. Достаточно полного и четкого определения ветвле ­ ния, удовлетворяющего различные области знания.

Рис. 57. Периодический структурный элемент ДНК Рис. 58. Ветвление кристалла

Рис. 60. Дендрит окиси мар ­ ганца (по В. Клеберу) Рис. 59. Структура ткани дре ­ весины

пока еще нет. Некоторые существенные черты этого явления были выражены еще в 70-х годах прошлого столетия ученым Ю. Саксом: "Разветвлением образу ­ ются системы одноименных членов". В этой формули ­ ровке заключены два важных момента: во-первых, ветвление рассматривается как процесс, во-вторых, ветвление есть итог этого процесса. В результате такого процесса возникает разветвленная система, состоящая из "членов", т.е. элементов, обладающих однородными свойствами и взаимообусловленными связями. Таким образом, ветвление — это пространственно-временной процесс.[ 35,38]. Процесс, приводящий к ветвлению, — стохастический процесс, несущий в себе черты и закономерного, и слу ­ чайного. Изучение морфологии таких процессов, ис ­ следование их параметрических характеристик пред ­ ставляет значительный интерес для архитектуры. Дума ­ ется, что данная проблема может быть решена на основе использования методов архитектурной бионики. Ее решение может . сыграть важную роль в оптимизации транспортных коммуникаций города с перспективой его развития на многие годы. Кроме того, аналоги про ­ цессов ветвления, наблюдающихся в живой природе, могут быть использованы при разработке несущих конструкций, оболочек-скорлуп, трансформируемых конструкций и др. Активный интерес к изучению явления ветвления начал проявляться пишь в 40-х годах. К концу 40-х и началу 50-х годов относится возникновение теории ветвления в математике, хотя отдельные вопросы рассматривались в последней четверти Х1Х в. учеными Гальтоном и Ватсоном в плане решения задачи о вы ­ рождении фамилий (поэтому ветвящийся процесс с дискретным временем называется иногда процессом Гальтона-Ватсона) . Заметим, что биологические про ­ цессы размножения в популяциях выходят за рамки моделей ветвящихся процессов (появление новых час ­ тиц обусловливается взаимодействием нескольких су ­ ществующих в данный момент частиц)ГЗБ]. Рассмотрим несколько природных объектов, в ко ­ торых ветвление выражено наиболее ярко.