Войти
Биомиметическая архитектура - это современная философия архитектуры, которая ищет решения для обеспечения устойчивости в природе, а не копируя естественные формы, но понимая правила, управляющие этими формами. Это мультидисциплинарный подход к устойчивому дизайну, который следует набору принципов, а не стилистическим кодексам. Это часть более крупного движения, известного как биомимикрия, которое представляет собой исследование природы, ее моделей, систем и процессов с целью получения вдохновения для решения техногенных проблем.
Скворечник в Казинуме Архитектура долгое время черпала из природы как источник вдохновение. Биоморфизм, или объединение существующих природных элементов в качестве вдохновения в дизайне, возник, возможно, с зарождением антропогенных сред и существует сегодня. Древние греки и римляне использовали природные мотивы в дизайне, например, колонны, вдохновленные деревьями. Поздние античные и византийские усики арабески - стилизованные версии растения акант. Вольер Варрона в Казинуме 64 г. до н.э. реконструировал мир в миниатюре. Пруд с одной стороны окружал куполообразное сооружение, в котором обитало множество птиц. Каменный портик с колоннадой имел промежуточные колонны из живых деревьев.
Церковь Sagrada Família работы Антони Гауди, начатая в 1882 году, является хорошо известным примером использования функциональных форм природы для решения структурной проблемы. Он использовал колонны, которые моделировали ветвящиеся навесы деревьев, чтобы решить проблемы статики для поддержки свода.
Sagrada-familia-arches2 Органическая архитектура использует вдохновленные природой геометрические формы в дизайне и стремится воссоединить человека с его или ее окружение. Кендрик Бэнгс Келлог, практикующий архитектор-органик, считает, что «прежде всего органическая архитектура должна постоянно напоминать нам не принимать мать-природу как должное - работайте с ней и позволяйте ей направлять вашу жизнь. Помешайте ей, и человечество окажется в проигрыше ». Это соответствует другому руководящему принципу, который гласит, что форма должна следовать потоку, а не работать против динамических сил природы. Комментарий архитектора Даниэля Либермана об органической архитектуре как движении подчеркивает роль природы в строительстве: «… более истинное понимание того, как мы видим, нашим умом и глазом, является основой всего органического. Человеческий глаз и мозг эволюционировали в течение эонов времени, большая часть которых находилась в пределах огромного, нетронутого и немощеного ландшафта нашей Эдемской биосферы! Мы должны пойти в Природу за нашими моделями, это ясно! » Органические архитекторы используют искусственные решения с вдохновленной природой эстетикой, чтобы вызвать понимание окружающей среды, а не полагаться на решения природы для решения проблем человека.
Архитектура метаболизма, движение, существовавшее в Японии после Второй мировой войны, подчеркивало идею бесконечных изменений в биологическом мире. Метаболисты продвигали гибкую архитектуру и динамичные города, которые могли удовлетворить потребности меняющейся городской среды. Город уподобляется человеческому телу в том смысле, что его отдельные компоненты создаются и устаревают, но объект в целом продолжает развиваться. Подобно отдельным клеткам человеческого тела, которые растут и умирают, хотя человеческое тело продолжает жить, город также находится в непрерывном цикле роста и изменений. Методология Metabolists рассматривает природу как метафору созданного человеком. Город-спираль Кишо Курокавы смоделирован по образцу ДНК, но использует ее как структурную метафору, а не как основополагающие качества цели генетического кодирования.
Биомиметическая архитектура выходит за рамки использования природы как источника вдохновения для эстетических компонентов построенной формы, но вместо этого стремится использовать природу для решения проблем функционирования здания. Биомимикрия означает подражание жизни и происходит от греческих слов bios (жизнь) и mimesis (подражать). Это движение является ответвлением новой науки, определенной и популяризированной Джанин Бенюс в ее книге 1997 года «Биомимикрия: инновации, вдохновленные природой», как движение, которое изучает природу, а затем подражает или черпает вдохновение в ее замыслах и процессах для решения человеческие проблемы. Вместо того, чтобы думать о здании как о машине для жизни, биомимикрия предлагает архитекторам думать о здании как о живом существе для живого существа.
Биомиметическая архитектура использует природу как модель, меру и наставник для решения архитектурных проблем. Это не то же самое, что биоморфная архитектура, которая использует существующие природные элементы в качестве источников вдохновения для эстетических компонентов формы. Вместо этого биомиметическая архитектура смотрит на природу как на модель, чтобы подражать или черпать вдохновение в естественных конструкциях и процессах и применять ее к рукотворным. Он использует природу как меру, что означает, что биомимикрия использует экологический стандарт для оценки эффективности человеческих инноваций. Природа как наставник означает, что биомимикрия не пытается эксплуатировать природу, извлекая из нее материальные блага, а ценит природу как нечто, чему люди могут научиться.
Бионический автомобиль Подражание природе требует понимания различий между биологическими и техническими системами. Их эволюция отличается: биологические системы развивались миллионы лет, тогда как технические системы развивались всего несколько сотен лет. Биологические системы развивались на основе их генетических кодов, управляемых естественным отбором, в то время как технические системы развивались на основе человеческого дизайна для выполнения функций. В целом функции в технических системах нацелены на разработку системы в результате дизайна, тогда как в биологических системах функции могут иногда быть несистематическим генетическим эволюционным изменением, которое приводит к определенной функции, которая не предусмотрена заранее. Их различия широки: технические системы функционируют в обширных средах, в то время как биологические системы работают в ограниченных жизненных условиях.
Рыба-коробочка на рифе Сапожников Архитектурные инновации, отвечающие за архитектуру, не обязательно должны напоминать растение или животное. Если форма является неотъемлемой частью функции организма, тогда здание, смоделированное на основе процессов, происходящих в жизненной форме, может в конечном итоге также выглядеть как организм. Архитектура может имитировать естественные формы, функции и процессы. Хотя биомимикрия является современной концепцией в эпоху технологий, она не предполагает включения сложных технологий в архитектуру. В ответ на предшествующие архитектурные изменения биомиметическая архитектура стремится двигаться к радикальному увеличению эффективности использования ресурсов, работать по модели с замкнутым циклом, а не по линейной (работа по замкнутому циклу, который не требует постоянного потребления ресурсов для функционирования), и полагаться на солнечную энергию. энергия вместо ископаемого топлива. Дизайнерский подход может работать от дизайна к природе или от природы к дизайну. Дизайн по природе означает определение проблемы дизайна и поиск параллельной проблемы в природе для решения. Примером этого является бионический автомобиль DaimlerChrysler, который обратил внимание на самокат для создания аэродинамического кузова. Метод от природы к дизайну - это дизайн, основанный на решениях, основанный на биологическом опыте. Дизайнеры начинают с определенного биологического решения и применяют его в дизайне. Примером этого является самоочищающаяся краска Sto Lotusan. Идея представлена цветком лотоса, чистым выходящим из болотистой воды.
Биомимикрия может работать на три уровня: организм, его поведение и экосистема. Постройки на уровне организма имитируют конкретный организм. Работа только на этом уровне без имитации того, как организм участвует в более широком контексте, может быть недостаточной для создания здания, которое хорошо интегрируется с окружающей средой, потому что организм всегда функционирует и реагирует на более широкий контекст. На уровне поведения здания имитируют поведение организма или его отношение к более широкому контексту. На уровне экосистемы здание имитирует естественный процесс и цикл окружающей среды. Из принципов экосистемы следует, что экосистемы (1) зависят от современного солнечного света; (2) оптимизировать систему, а не ее компоненты; (3) приспособлены к местным условиям и зависят от них; (4) разнообразны по компонентам, взаимосвязям и информации; (5) создать условия, благоприятные для стабильной жизни; и (6) адаптироваться и развиваться на разных уровнях и с разной скоростью. По сути, это означает, что ряд компонентов и процессов составляют экосистему, и они должны работать друг с другом, а не против друг друга, чтобы экосистема работала бесперебойно. Чтобы архитектурный дизайн имитировал природу на уровне экосистемы, он должен следовать этим шести принципам.
На уровне организма архитектура смотрит на сам организм, применяя его форму и / или функции к зданию.
Корнишон 
Корзина цветов Венеры (помечена губкой) Книга Нормана Фостера Башня Корнишона (2003) имеет шестиугольную оболочку, вдохновленную губкой корзины цветов Венеры. Эта губка находится в подводной среде с сильными водными потоками, а ее решетчатый экзоскелет и круглая форма помогают рассеять эти нагрузки на организм.
Проект Эдема (2001) в Корнуолле, Англия. представляет собой серию искусственных биомов с куполами, смоделированными по образцу мыльных пузырей и пыльцевых зерен. Grimshaw Architects обратились к природе, чтобы создать эффектную сферическую форму. Полученные геодезические гексагональные пузыри, надуваемые воздухом, были построены из этилен-тетрафторэтилена (ETFE), материала, который одновременно легкий и прочный. Окончательная надстройка весит меньше, чем содержащийся в ней воздух.
На уровне поведения здание имитирует то, как организм взаимодействует с окружающей средой, чтобы построить структуру, которая также может без сопротивления вписаться в окружающую среду.
Термитные курганы Намибия 
Eastgate Center, Хараре, Зимбабве Eastgate Center, спроектированный архитектором Миком Пирсом совместно с инженерами Arup Associates, представляет собой большой офисный и торговый комплекс в Хараре, Зимбабве.. Чтобы минимизировать потенциальные затраты на регулирование внутренней температуры здания, Пирс обратился к самоохлаждающимся холмам африканских термитов. В здании нет кондиционера или отопления, но температура регулируется с помощью пассивной системы охлаждения, вдохновленной самоохлаждающимися насыпями африканских термитов. Структура, однако, не должна выглядеть как термитник, чтобы функционировать так же, и вместо этого эстетически основана на местной каменной кладке Зимбабве.
Катарское здание кактусов, спроектированное бангкокской компанией Aesthetics Architects для министра муниципальных дел и сельского хозяйства, представляет собой проектируемое здание, в котором отношение кактуса к окружающей среде используется в качестве модели для строительства в пустыне. Бесшумно выполняемые функциональные процессы вдохновлены тем, как кактусы выживают в сухом, палящем климате. Солнцезащитные шторы на окнах открываются и закрываются в ответ на жару, так же как кактус подвергается испарению ночью, а не днем, чтобы удерживать воду. Проект выходит на уровень экосистемы в прилегающем ботаническом куполе, система управления сточными водами которого следует процессам, сохраняющим воду и имеющим минимальное количество отходов. Включение живых организмов в стадию разложения сточных вод сводит к минимуму количество внешних энергетических ресурсов, необходимых для выполнения этой задачи. Купол создаст пространство с контролируемым климатом и воздухом, которое можно использовать для выращивания источника пищи для сотрудников.
Построение на уровне экосистемы включает в себя имитацию совместной работы множества компонентов окружающей среды и, как правило, городского масштаба или более крупного проекта с несколькими элементами, а не изолированной структуры.
Проект Cardboard to Caviar Project, основанный Грэмом Уайлсом в Уэйкфилде, Великобритания, представляет собой циклическую замкнутую систему, использующую отходы в качестве питательного вещества. Проект платит ресторанам за картон, измельчает его и продает конным центрам за подстилку для лошадей. Затем загрязненная подстилка покупается и помещается в систему компостирования, которая производит много червей. Червей скармливают икре, из которой получается икра, которую продают обратно в рестораны. Идея об отходах для одного в качестве питательного вещества для другого может быть перенесена на целые города.
Проект леса Сахары, разработанный фирмой Exploration Architecture, является теплица, которая стремится полагаться только на солнечную энергию, чтобы работать как система с нулевыми отходами. Проект находится на уровне экосистемы, потому что многие его компоненты работают вместе в циклической системе. Обнаружив, что пустыни раньше были покрыты лесами, Exploration решила вмешаться на границах лесов и пустынь, чтобы обратить вспять процесс опустынивания. Проект имитирует Намибийского пустынного жука для борьбы с изменением климата в засушливой среде. Он основан на способности жука саморегулировать температуру своего тела, накапливая дневное тепло и собирая капли воды, которые образуются на его крыльях. В конструкции теплицы используется соленая вода для испарительного охлаждения и увлажнения. Испаренный воздух конденсируется в пресную воду, позволяя теплице оставаться в тепле в ночное время. Эта система производит больше воды, чем нужно внутренним растениям, поэтому излишки выбрасываются для роста окружающих растений. Солнечные электростанции основаны на идее о том, что симбиотические отношения важны в природе, они собирают солнце и обеспечивают тень для роста растений. В настоящее время проект находится на пилотной стадии.
Лаваса, Индия - город площадью 8000 акров, предложенный HOK (Хельмут, Обата и Кассабаум) для региона Индии, подверженного сезонным дождям. Команда HOK определила, что первоначальная экосистема участка была влажным лиственным лесом, прежде чем он превратился в засушливый ландшафт. В ответ на сезонное наводнение они спроектировали фундамент здания для хранения воды, как это делали бывшие деревья. Городские крыши имитируют естественный фиговый лист баньяна, глядя на его систему капельного орошения, которая позволяет воде стекать, одновременно очищая ее поверхность. Стратегия перемещения избытка воды по каналам заимствована у местных муравьев-комбайнов, которые используют многолучевые каналы для отвода воды от своих гнезд.
Биомимикрию критиковали за дистанцирование человека от природы путем определения этих двух терминов как отдельных и отличных друг от друга. Необходимость классифицировать человека как отличного от природы поддерживает традиционное определение природы, заключающееся в том, что это те вещи или системы, которые возникают независимо от человеческого намерения. Джо Каплински также утверждает, что, основываясь на замысле природы, биомимикрия рискует предполагать превосходство решений, данных природой, над созданными руками человека. Обожествляя природные системы и обесценивая человеческий дизайн, биомиметические структуры не могут угнаться за созданной человеком окружающей средой и ее проблемами. Он утверждает, что эволюция человечества в культурном отношении основана на технологических инновациях, а не на экологической эволюции. Однако архитекторы и инженеры не основывают свои проекты строго на природе, а только используют ее части в качестве вдохновения для архитектурных решений. Поскольку конечный продукт на самом деле представляет собой слияние естественного дизайна с человеческими инновациями, биомимикрию на самом деле можно рассматривать как приведение человека и природы в гармонию друг с другом.
HOK (Хельмут, Обата и Кассабаум) Биомимикрия
