Архитектурная бионика

Глава 1У. Гармония формообразования в архитектуре и в живой природе 97

ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ И АРХИТЕКТУРЕ

Общие сведения об истории золотого сечения. Вопро­ сы гармонии, эстетики, стандартизации и технологии в архитектуре тесно связаны с поиском рациональных в функциональном и морфологическом отношениях количественных мер. Интуитивное представление о существовании таких мер свойственно каждому человеку со времен зарож ­ дения цивилизации. В колоссальном многообразии форм живой природы обнаруживаются и четкие ритмы и аритмия, симметрия и асимметрия, непрерывность и дискретность, статика и динамика. Наряду с законо ­ мерными конфигурациями объектов наблюдаются слу ­ чайные, хаотические формы. И вместе с тем разве не поразителен тот факт, что во всем фантастическом оби ­ лии "произведений" природы проявляются два по край ­ ней мере руководящих морфологических принципа — принцип спирализации и принцип ветвления. Эти прин ­ ципы порождают ритмы и пропорции природных обра ­ зований, явлений, организмов и т.д., которые издавна служат источником подражания и научного анализа. Известный советский архитектор И.В. Жолтовский говорил: "Все основные членения живой формы всегда выражают и воплощают в себе то или иное взаимодействиа этих сил (тяго ­ тения и инерции — Ю.Л.). Пропорции — наглядное выражений этого взаимодействия. Отношения частей к целому и друг к другу выражают разные моменты живого роста, разные этапы его борьбы с тяготанием и инерцией, разныа возрасты организ ­ ма: стремительный азлет юного побега, великолепное равно ­ весие цветения, усталость увядения, тяжесть созревшего плода. Пропорции в руках подлинного художника должны быть не мертвой математической схоластикой, а могучим средством выражения, почерпнутым из наблюдения и изучения органичес ­ кой материи, живой жизни" (15). Конечно, не только из живой природы, но и из всей человеческой жизни, из общественных процессов, из технологии строительного производства, масштабов строительства вырастают соразмерности или пропор ­ ции архитектурных форм, корректируемые психо ­ логией человека своего времени. Трудно с определенностью сказать, когда возникли первые суждения о пропорциях вообще, т.е. о гармони ­ ческих математических отношениях. Интересные све ­ дения об этом приводятся в книге "Начало греческой математики" венгерского филолога и историка мате ­ матики А. Сабо, детальным образом изучившего проис ­ хождение артимологической терминологии пифагорей ­ цев. Он считает доказанным, что все важнейшие терми ­ ны учения о пропорциях имеют музыкально-теорети ­ ческое происхождение |17]. По-видимому, нет ника ­ ких сомнений, что основные сведения о пропорциях имелись в вавилонской и в индейской учености. Исторический опыт развития искусства и естество ­ знания показывает, что как в собственно народном 1ворчестве, так и в лучших произведениях архитектуры и в исследованных объектах живой природы наблюда ­ ются логически законченные, построенные на определен ­ ных законах соразмерности. Одной из наиболее инте ­ ресных и, пожалуй, важнейших соразмерностей, зри ­ тельно хорошо воспринимаемых, является пропорция золотого сечения. В количественном отношении пропорция золотого сечения выражается иррациональным числом 1,618 033 989 .... или, округленно с точностью до третьего знака, числом 1,618. Общепринятым обозна ­ чением ае является Ф * — первая буква имени Фидия, выдающегося скульптора Древней Греции, по-видимо- * Обозначение золотого сеченил через Ф было предложено енглийскими математиками М. Барром и Шопингом в матема ­ тических приложениях к книге Т. Кука "Кривые линии в жизни" (Cook Т. The Curves of Life. London, 1914),

Рис. 69. Ветвление скульптур ­ ных элементов поверхности раковины

вях системы, а боковое ветвление с преобладающей главной осью наблюдается в более мощных частях тела растения. Создается впечатление, что многие расте ­ ния формируют системы типа "сучок" с преобладанием главной оси, пока размеры и мощность ветвей не умень ­ шаются до, какого-то минимального предела, после чего система один или несколько раз разветвляется дихотомически (вильчато), и на этом ветвление прек ­ ращается. "Розетка" — мало распространенная модель, встре ­ чающаяся у водорослей, лишайников и др. В модели "мутовка" все ветви занимают более или менее одинаковое положение по отношению к произво ­ дящему метамеру и друг к другу, поэтому возможности для возникновения различий между боковыми мета ­ мерами в пределах одного узла минимальны. В случае модели "пучок" несколько метамеров развивается из производящего метамера так, что их ос ­ нования сильно сближены, а угловое расстояние между производными метамерами невелико; таким образом, производные метамеры располагаются на производящем в виде пучка, обращенного в одну сторону. Эта модель встречается не часто. Она создает возможность для дифференциации метамеров по форме и функции. Формы ветвления широко распространены и в живот ­ ном мире. Скелет животных, по существу, представляет собой ветвящуюся конструктивную систему. Особое значение начинают приобретать принципы ветвления в градостроительстве в связи с необходи ­ мостью проектирования движущихся потоков: пешехо ­ дов, автотранспорта, метро, троллейбусов и тл. Можно проследить и историческую тенденцию ветвления в раз ­ витии старых городов, в том числе и Москвы (рис. 68). В решении проблем движения потоков в городе из закономерностей ветвления природных объектов можно заимствовать: виды и формы ветвления, включая пространствен ­ ное ветвление; оптимальную плотность ветвления с точки зрения распределения и затрат энергии; оптимальную интенсивность ветвления в направлении от центров к периферии; оптимальную единичную и суммарную скорость движения потоков в зависимости от узлов ветвления. Ветвящиеся процессы в некоторых системах тесно переплетаются со спиральными. Например, раковины моллюсков часто скульптурированы спиральными вы ­ ступами, которые ветвятся (рис. 69). 7 — Архитектурная бионика