Биомиметика в современной архитектуре

Сегодня, как и в древнейшие времена, природа оказывает огромное влияние на человека и на мир, который он создает вокруг себя. Раньше люди создавали сооружения для защиты от окружающей среды: непогоды или диких зверей. Сегодня же человечество рассматривает свои дома еще и с эстетической точки зрения, некоторые конструкции заимствуются из самой природы. Многие современные здания имеют органические формы, которые напоминают формы природных объектов, таких как камни, листья или волны.

Например, здания, расположенные в окружении зелени, могут быть выполнены в зеленых тонах, чтобы сочетаться с окружающей природой. Такое явление называется биомиметикой — это наука, изучающая природные процессы, структуры и функции, и применяющая их принципы для создания новых технологий и материалов. Биомиметическая архитектура является новой отраслью науки о биомикрии, которая вдохновляется природой, а затем воплощает её принципы в архитектурное сооружение. Смысл этих конструкций заключается не только в визуальном сходстве, но и в стремлении сохранить природу с помощью понимания правил, характерных для природных явлений.

Одним из важнейших принципов современной архитектуры, помимо энергоэффективности и лаконичности, является функциональность. Современным зданиям важно быть не только красивыми внешне, но и при этом удобными и практичными внутри, чтобы конструкция отвечала функциям. По фасаду человек должен догадываться, что это за здание, каково его назначение. Такое соответствие формы и конструкции можно наблюдать и в природе, в ней нет ничего лишнего и ненужного.

Одним из примеров использования биомиметики в архитектуре являются здания, которые имеют форму лепестков цветка или крыльев птицы. Такие формы могут обеспечить оптимальную циркуляцию воздуха и света внутри помещений, что уменьшает затраты на электричество и повышает комфорт людей.

При возведении этой крыши были применены особые дубовые планки. Хотя данное здание не может быть отнесено к прямым аналогиям с конкретными природными объектами, его использование деревянной облицовки и размещение в окружении леса устанавливают гармоничную связь с естественной средой.

Павильон на выставке BUGA, сделанный из искусственных волоконных композитов, был создан по примеру живых организмов. В природе большинство несущих конструкций имеют такое строение.

Майкл Пирс разработал уникальную концепцию Истгейт — революционного центра, вдохновленного программой «Жизнь» на Би-би-си, где наблюдался потрясающий процесс строительства термитников насекомых. Вдохновленный этим явлением, он решил использовать подобный принцип в своем проекте, создав здание с отверстиями по всей поверхности, позволяющими использовать возобновляемую энергию окружающей среды и отказаться от традиционных систем кондиционирования и отопления.

Центр Истгейт применяет передовую технологию «пассивной вентиляции», которая существенно снижает эксплуатационные расходы и обеспечивает эффективное использование энергии. Внешняя оболочка здания нагревается солнечным теплом днем и через многочисленные вентиляционные отверстия притягивает его внутрь. По ночам накопленное тепло подогревает прохладный воздух, создавая комфортные условия для обитателей центра.

Архитектор Йорн Утзон хотел сделать здание в виде набора ракушек, изгибы которых будут напоминать еще и волны океана.

Здание, фасад которого имеет форму волны, состоит из множества оконных модулей, что создает уникальный визуальный эффект. Несмотря на то, что здание имеет прямоугольную форму в плане, такая конструкция создает эффект оптической иллюзии, что делает его еще более привлекательным для глаза.

Источником вдохновения для этого театра оказались камни и потоки воды.

На создание небоскреба «Аква» архитектора вдохновили эрозии пород SAA Великих озер. Острые углы скал превратились в мягкую плавную форму, поэтому здание кажется живым существом.

Деревянные профили создают атмосферу звукозаписывающей студии и приятный «шум» разговоров за столом, предлагая более интимный опыт, а также визуально интересное и сложное окружение. Этот подход к созданию атмосферы обеденного зала является инновационным и необычным, так как он сочетает в себе использование компьютерных технологий и естественные материалы, такие как дерево. Это позволяет создавать уникальные и запоминающиеся пространства, которые сочетают в себе комфорт и эстетику. Кроме того, использование CNC-технологии позволяет точно воспроизводить каждый элемент проекта, обеспечивая высокое качество и точность в исполнении.

Дизайн магазина использует изогнутые деревянные поверхности, напоминающие пустынную пещеру, с естественным светом, падающим сверху, как в пещере Dahl Al Misfir.

Городской рынок East Village был создан с учетом экологической устойчивости, используя натуральные элементы, такие как сырой цвет и текстуру, и отражая красоту природы. Внутренний дизайн был разработан с учетом ландшафта парка, чтобы создать баланс между внешней и внутренней средой. Были использованы зеркальные поверхности, чтобы пригласить природу внутрь помещения.

Фасад здания выполнен в органическом стиле, отражающем внутреннюю структуру сосен, которые являются символом региона Золотого побережья. Балконы здания выполнены таким образом, чтобы обеспечивать тенистые места для отдыха на открытом воздухе, а раздвижные решетки могут использоваться для защиты от погодных условий и обеспечения конфиденциальности. Дизайн здания позволяет наслаждаться прекрасным видом на океан и окружающую природу.

Создание архитектурного проекта этого здания черпает вдохновение из уникальной структуры панциря морского ежа. Каждый элемент конструкции тесно соединяется друг с другом с помощью пальцевого соединения, похожего на способ, которым пластины в панцире ежа соединяются между собой.

Оригинальный дизайн садов в проекте «Эдем» был вдохновлен мыльными пузырями. Кроме того, такая необычная форма геодезических куполов напоминает глобулярные кластеры в геологии.

За основу этого сооружения из углеродного волокна была взята волокнистая структура элитры — хитиновых крыльев у жуков.

Исследователи из ICD, ITKE и ITFT обратились к крыльям божьей коровки с целью создания многофункционального навеса, способного изменять свою конфигурацию по желанию человека. Эта команда ученых обратила внимание на особенности крыльев жуков, которые хрупкие и тонкие, а также на то, что они скрыты под более прочными надкрыльями. Они отмечают, что насекомые складывают нижние крылья вдоль гибких соединительных зон, что позволяет им компактно упаковывать их. Это связано с наличием упругой энергии в соединительных зонах, которая позволяет жукам быстро раскрывать крылья в случае опасности и взлетать.

Крыша этого здания имеет форму больших мощных крыльев птицы, которые открываются на 90 градусов при помощи специального механизма.

«Мы всегда представляли себе Кунстхаус как адаптивное здание, — говорят архитекторы этого здания. — Поэтому на крыше есть характерные „отростки“, которые по задумке должны были двигаться и взаимодействовать с солнцем. Оболочку мы тоже задумывали как кожу животного, с непрозрачными, прозрачными и полупрозрачными участками, меняющуюся в зависимости от окружающей среды и поставленных задач».

Таким образом, можно сделать вывод о том, что использование принципов биомиметрики в архитектуре является перспективным направлением, которое может привести к созданию более устойчивых, функциональных и красивых зданий. Использование биомиметрики в архитектуре позволяет создавать здания, которые максимально адаптированы к окружающей среде и потребностям человека. Принципы биомиметрики могут быть использованы для создания энергоэффективных зданий, которые могут использовать природные ресурсы более эффективно, а также для создания зданий, которые могут быть легко восстановлены и переработаны. Благодаря заимствованию из природы форм и материалов, архитекторы могут создавать не только функциональные здания, но также произведения искусства. Также биомиметика может помочь создавать здания с минимальным негативным воздействием на окружающую среду. Использование природных процессов и форм позволяет строить здания, которые лучше адаптируются к окружающей среде и расходуют меньше ресурсов.