Бионика и ее сущность

Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Февраля 2013 в 19:24, реферат

Краткое описание

Понятие «бионика» (от греч. «биос» –– жизнь), появившись в начале ХХ в., стало обозначать некую формирующуюся область научного знания, основанную на открытии и использовании закономерностей построения естественных природных форм для решения технических, технологических и художественных (напр. дизайн) задач на основе анализа структуры, морфологии и жизнедеятельности биологических организмов. С бионикой также принято связывать биомеханику –– раздел биофизики, изучающей механические, динамические и морфологические свойства и особенности живых организмов, а также нейробионику, изучающую строение нервной системы человека, животных и моделирование на этой основе клеток-нейронов и нейронных сетей.

Файлы: 1 файл

Бионика.docx

— 23.59 Кб (Скачать)

 

Бионика.

 

«...органическая архитектура—это  архитектура «изнутри наружу»,

 

в которой идеалом является целостность.

 

Мы  не употребляем слово  «органик» в смысле

 

«принадлежащий  к растительному или животному миру».

 

Понятие «бионика» (от греч. «биос» –– жизнь), появившись в начале ХХ в., стало обозначать некую формирующуюся область научного знания, основанную на открытии и использовании закономерностей построения естественных природных форм для решения технических, технологических и художественных (напр. дизайн) задач на основе анализа структуры, морфологии и жизнедеятельности биологических организмов. С бионикой также принято связывать биомеханику –– раздел биофизики, изучающей механические, динамические и морфологические свойства и особенности живых организмов, а также нейробионику, изучающую строение нервной системы человека, животных и моделирование на этой основе клеток-нейронов и нейронных сетей.

 

Своего  рода «днем рождения»  бионики  принято считать 13 сентября 1960 г. –– день открытия в США Международного симпозиума в г.Дайтоне «Живые прототипы искусственных систем –– ключ к новой технике», который официально закрепил создание новой науки. Само же название «бионика» было предложено на этом симпозиуме американским исследователем Дж.Стилом и было принято как официальное наименование новой области знания. С этого момента у архитекторов, дизайнеров, конструкторов и т.д. возникает формальное право на постоянный поиск новых средств формообразования, отвечающих возрастающей динамике жизни и соответствующей возможностям научно-технического прогресса. Представители науки «бионики» избрали для обозначения нового направления эмблему –– скальпель и паяльник, соединенные интегралом с девизом: «живые прототипы –– ключ к новой технике».

 

В СССР к началу 1980 гг. благодаря  многолетним  усилиям коллектива специалистов лаборатории  ЦНИЭЛАБ, просуществовавшей до начала 1990 гг., архитектурная бионика окончательно сложилась как новое направление  в архитектуре. В это время  выходит итоговая монография большого международного коллектива авторов  и сотрудников этой лаборатории  под общей редакцией Ю.С.Лебедева «Архитектурная бионика» (1990). С гибелью  руководителя лаборатории Ю.С.Лебедева теоретические бионические исследования практически сводятся на нет, и бионическое направление в России фактически длительное время находится в состоянии стагнации с возобновлением интереса к нему со стороны преимущественно архитекторов только в начале ХХI в. Для архитектуры начала 70 гг. ХХ века характерна тенденция максимального уподобления строительных форм природным.

 

Современная бионика имеет  несколько направлений.  Архитектурно-строительная бионика изучает законы формирования и структурирования живых тканей; техническая бионика применяет  модели теоретической бионики для реализации различных технических задач; бионическое моделирование, специфика которого состоит в том, что ведется поиск путей и способов реализации в объекте проектирования отдельных сторон сложной биологической формы; представляющее новационную область бионики ее нейробионическое направление (нейробионика) связано с реализацией природных морфологических принципов в конструировании и построении различного уровня нейронных сетей.

 

Начало  ХХ и в особенности  начало XXI века в архитектуре ознаменовалось возрождением интереса к сложным криволинейным  формам, подчас напоминающим формы  живой природы, а иногда и способным  к трансформациям. Не случайно темой  Венецианской архитектурной бьеннале 2004 г. был выбран термин «Метаморфозы». Возрождается, уже на новом уровне, и органическая архитектура, своими корнями уходящая в конец XIX–начало XX века, к творчеству Л.Салливена и Ф.Л.Райта, провозгласивших, что архитектурная форма, как и в живой природе, должна быть функциональной и развиваться как бы «изнутри наружу». Само появление бионики, перекидывающей мосты от биологии к технике, было предопределено некой генерализованной цивилизационно-технологической обусловленностью, ибо издавна известно, что, например, дельфины и некоторые рыбы плавают быстрее, чем самые современные корабли. Поэтому при всё возрастающей скорости современных надводных конструкций объектом исследования ученых становится тело и кожа дельфинов для применения в кораблестроении тех природных механизмов, которые позволяют дельфину двигаться быстрее. Изучение аналогии в живой и неживой природе получило распространение для дальнейшего использования принципов построения и функционирования биологических систем и их элементов при совершенствовании как  уже существующих технических объектов, так и при создании принципиально новых механизмов, строительных конструкций, аппаратов и даже компьютерных систем.

Гармоничное формирование архитектурно-природной  среды (экологический  аспект архитектурной  бионики).

 

«Каждое здание, предназначенное  для человека,

 

должно  быть составной  частью ландшафта,

 

его чертой, родственной  местности и неотъемлемой от нее.

 

Дом – это поистине вторая кожа не только человека,

 

но  и той точки  земли, где он возведен» 

 

Чтобы выжить в суровых  условиях, человек  давно сооружает  искусственные  оболочки для жилья: сначала пещеры, потом дома, затем  квартиры и т.п.

 

Природная среда является для человека, с  одной стороны, источником неблагоприятных  климатических воздействий, от которых  необходима защита, с другой стороны, источником жизненных сил, с которыми должна быть постоянная связь. Эти противоречия составляют причину постоянного  улучшения жилья человека.

 

Экология - это не столько  наука о защите окружающей среды  от человека (как  иногда думают), сколько  наука о  современных способах развития природы  и человека. Сегодня  мы научились  хорошо защищаться от ветра, дождя, холода в жилом доме. Но при этом отрываемся 

 все больше и больше  от деревьев, травы и неба.

 

Технократическое  развитие последних десятилетий  почти  полностью подчинило себе образ  жизни человека. Это привело  к тому, что постепенно, шаг за шагом, человечество вышло из своей  экологической ниши обитания на планете. Фактически, мы стали жителями искусственной  «природы», созданной из стекла, бетона и пластика, экологическая совместимость  которой с жизнью живого организма  неуклонно стремится к нулю. И  чем сильнее искусственная природа  захватывает живую, тем более явственной становится глубинная тоска человека по естественной природной  гармонии. Тем более ярко проявляется  желание переломить ситуацию, найти  ту золотую середину, которая восстановила бы равновесие между техническим  прогрессом и человеком как явлением природы. Одним из таких способов восстановления равновесия, возврата к природе и стала архитектурная  бионика.

 

Визуальная  среда является одним из важных экологических факторов, учитывая тот факт, что 80 % информации человек получает посредством зрения. Неблагоприятная визуальная среда  может вызывать у человека раздражение, привести к тяжелым психическим  расстройствам и даже становиться  причиной повышения агрессивности. Этой проблемой и ее решением занимается видеоэкология – новое научное направление, нацеленное на изучение видимой среды как экологического фактора.

 

В современных  крупных  городах присутствует агрессивная  визуальная среда, которую создают  однотипные прямоугольные здания с  гладкими поверхностями, с однообразными  серыми оттенками. Окружающая визуальная среда не соответствует физиологическим  нормам зрения. Однообразная визуальная среда провоцирует человека на агрессию, ученые говорят о возникновении  «синдрома больших городов» в  городах с однообразными типовыми постройками. Человек подавляется  однообразием – развивается депрессии, астения, неврозы. Архитектурное проектирование домов, бионических сооружений, напротив разнообразна, в ней отсутствуют прямые линии и углы, она является естественным продолжением самой природы.

 

Формы, линии бионических  сооружений дополняют ту местность, в которой предполагается строительство  таких сооружений. Когда человек  смотрит на подобное здание, у него не возникает чувства раздражения – глазу есть за что зацепиться.

 

Еще полвека  назад известный  японский архитектор Кисе Курокава, который также использовал идеи бионики в своих проектах, говорил о переходе от «принципа машин к принципу жизни» и о том, что способность человека существовать в симбиозе с другими жизненными формами и системами планеты является определяющей для выживания его как биологического вида.

 

Уже сейчас в городах мира появляется все  больше «биморфных» зданий, поражающих своей красотой и гармоничностью, все чаще в конструкциях жилых домов и общественных зданий используются солнечные батареи и другие альтернативные источники энергии. Возможно, когда-нибудь наши дома будут похожи на птиц, деревья или цветы, сливающиеся с окружающими пейзажами, а технические решения позволят нам дышать чистым воздухом и жить в естественной природной среде, не причиняя ей вреда.

 

Бионика – это инновационный  архитектурный  стиль, берущий все  самое лучшее от природы: рельефы, контуры, формы. Это  архитектура будущего, которая в  своей конечной цели стремиться к  синтезу природы и современных  технологий. Во всем мире идеи бионической архитектуры успешно воплощены известными архитекторами: небоскреб-кипарис в Шанхае, Сиднейская опера в Австралии, здание правления NMB Bank – Нидерланды, небоскреб SONY и музей плодов – в Японии.

 

Бионическая архитектура  предполагает создание домов являющихся естественным продолжением природы, не вступающих с ней в конфликт. Бионическая  архитектура в своем дальнейшем развитии стремится к созданию экодомов – энергоэффективных и комфортных зданий с независимыми системами жизнеобеспечения. Конструкция такого дома предусматривает комплекс инженерного оборудования. При строительстве используются экологически совместимые с человеком материалы и строительные конструкции. В идеале, дом будущего – это автономная самообеспечивающаяся система, органично вписывающаяся в природный ландшафт и существующая в гармонии с природой. Бионический стиль равнозначен по своему содержанию понятию экоархитектура и напрямую связан с экологией.

 

Сейчас, например, ученые занимаются глубоким изучением механизма фотосинтеза. С их точки зрения, этот процесс, наряду со многими другими  функциями  зеленого листа, может быть использован  для создания так называемых «дышащих»  стен, кровли-мембраны или нового поколения экологически чистых строительных материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использование в архитектуре  природных  проявлений гармонии.

 

Архитектор  не должен отказываться от красок,

 

а напротив использовать их для придания жизни

 

  формам и объемам.  Цвет - это дополнение  формы и 

 

самое яркое проявление жизни

 

Первое  впечатление о  здании в бионическом стиле - постройки  выбиваются из правильной геометрии. Природные  формы объекта будят воображение. В бионике стены подобны живым  мембранам. Пластичные и протяженные стены и окна выявляют направленную сверху вниз силу нагрузки и противодействующую ей силу сопротивления материалов. Благодаря ритмической игре меняющихся вогнутых и выпуклых поверхностей стен сооружений кажется, что здание дышит. Здесь стена уже не просто перегородка, она живет подобно организму.

 

Только  представьте, войдя  в органическое здание, вы ощущаете себя погруженным  в чудесный мир, наполненный светом прозрачного  цвета. Цвет создает  особый мир интерьера, оживляя и  открывая материалы, просвечивающиеся под слоем краски. Цвет живет и  движется по своим законам. Создается  впечатление, что он влияет на усиление либо ослабление функций здания и  пространства.

 

В бионическом строении благодаря  постоянно меняющемуся балансу  взаимодействия желаний и пространственных возможностей человек испытывает ощущение движения - в покое, и покоя - в  движении пространства. Малейшее движение сдвигает баланс сил, благодаря чему меняется восприятие пространства. Постоянство  и изменение, симметрия и асимметрия, защищенная интимность и широкая открытость существуют в хрупком равновесии. Заметьте, и в движении, и в покое всегда присутствует ощущение равновесия.

 

Бионика стремится максимально  раскрыть назначение каждого помещения  в  жилище. Никакой взаимозаменяемости комнат. Спать нужно в спальне, готовить на кухне, а гостей принимать  в гостиной. Каждая комната предназначена  для отведённой ей роли и оборудована  для этого с наибольшим комфортом.

 

 

Проблемы  формообразования живой  природы.

 

От  функций к форме  и к закономерностям 

 

формообразования - таков  основной путь архитектурной  бионики.

 

Каждое живое существо на планете является совершенной  работающей системой, приспособленной  к окружающей среде. Жизнеспособность таких систем – результат эволюции многих миллионов лет. Раскрывая секреты устройства живых организмов, можно получить новые возможности в архитектуре сооружений.

Бионическая направленность уже издавна позволяла создавать формы построений и формы архитектуры исходя из их природного назначения и возможностей природных материалов, т.е. как конструирование, так и само построение объектов стало во многом предопределяться особенностями создания подобных форм природой с характерной для нее взаимосвязанной

Информация о работе Бионика и ее сущность