Бионика в архитектуре

Данная презентаци показывает связь живой и неживой природы.

На ее основе обучающимсяпредлагается выбрать объект живой природы и на его основе попытаться смоделировать техническое сооружение. 

“БИОлогия”и“техНИКА”

Прикладная наука о применении в технических устройствах и системах  принципов, свойств, функций и структур живой природы.

Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими.

Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер.

В 1960 в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки. 

Это поиск новых архитектурных форм, отличающихся красотой и гармонией, и создание новых рациональных конструкций с использованием удивительных свойств строительного материала живой природы.

Яркий пример Архитектурно-строительной бионики-полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия.

Бионика и архитектура

Цель работы:

• Изучить применение свойств, функций и структур живой природы в архитектуре .

“ БИО логия”и“тех НИКА ”

• Прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов, свойств, функций и структур живой природы.

• Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими.

• Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер.

• В 1960 в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки.

Архитектурная бионика.

• Это поиск новых архитектурных форм, отличающихся красотой и гармонией, и создание новых рациональных конструкций с использованием удивительных свойств строительного материала живой природы.

• Яркий пример Архитектурно-строительной бионики-полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия.

• Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. В чем же секрет? Оказывается, их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб-одним из последних достижений инженерной мысли.

• Олимпийский объект- спорт комплекс в Лужниках «Дружба». По форме он как бы напоминает краба. Создатели руководствовались не столько внешним сходством, сколько использовали принцип пространственной механической работы формы.

Плоской плиткой можно перекрыть самое большое двенадцати метровое пространство, а Тонкой скорлупой толщиной буквально в сантиметры покрывают безопорные пространства в 200 и более метров. И в этом оба краба- и натуральный и искусственный-сближаются, становятся в один ряд оригинальных инженерных конструкций.

• Если растягивать равномерно во все стороны кусок большого полотна, то оно превратиться в прочную и легкую конструкцию, способную нести тяжесть, и чем сильнее растягивать, тем прочнее она становиться. Получается мембранная конструкция. Так тонкая пленка крыла летучей мыши превращается во время полета в упругую мембрану.

• Ну а если растянуть не плотно, а тонкой стальной лист. Очевидно, мы получим еще более прочную конструкцию. Именно так поступили создатели олимпийского крытого стадиона на проспекте Мира в Москве.

• Инженеры в одной конструкции, в олимпийском крытом стадионе, соединили умение природы пользоваться напряженными мембранами и ловкость паука, ткущего радиально-кольцевую систему своей паутины. Ведь стальные листы расположили именно по кольцевой системе.

• Еще раньше, чем в Москве, началось сооружение здания универсального спортивного зала в Петербурге. Это грандиозное сооружение, круглое, имеет диаметр 160 метров. Такое покрытие можно сравнить с листом экзотического листка Виктории Регии.

Создатель Хрустального дворца в Лондоне Джозеф Паксон в молодости был страстным любителем-садоводом. Он тоже руководствовался строением гигантских плавающих листьев Виктории Регии; диаметр листа 2м; несмотря на незначительную толщину, листья достаточно прочны, ведь их нижняя поверхность усилена балками, которые расположены очень рационально.

• Густаф Эйфель в 1889 году построил чертеж Эйфелевой башни. Конструкция Эйфлевой башни основана на научной работе швейцарского профессора анатомии Хермана фон Мейера.

• За 40 лет до сооружения парижского инженерного чуда профессор исследовал костную структуру головки бедренной кости в том месте, где она изгибается и под углом входит в сустав. И при этом кость почему-то не ломается под тяжестью тела.

• Это здание в Дубае. Они построены по аналогии строения тела змеи, и даже повторяют её движения.

• Листья пальмы, имеющие множество разрывов, подсказали свободнонесущую конструкцию защитного навеса при въезде в один из самых длинных и глубоких тоннелей-тоннель под Монбланом.

• Ребристая форма листа манжетки, бука, лапчатки придает им дополнительную жесткость, прочность и устойчивость в пространстве. Например, лист манжетки благодаря ребристой форме удерживает тяжелую каплю воды и не сминается под ее тяжестью.

Курский вокзал в Москве

• Этот принцип нашел широкое применение в современном строительстве. Складчатая форма- одна из простейших среди многочисленных пространственных конструкций.

• Архитекторы тщательно изучают еще один природный объект –куриное яйцо. Именно геометрическую форму оболочек-скорлуп использовали архитекторы М.Барщ и М.Синявский при проектировании первого в СССР планетария в Москве.

• Конструкция скорлупы представляет собой слоеный пирог. Его слои работают солидарно, переходя один в другой. Скорлупа толщиной 0,02-0,1мм не разрушается от резких перемен температуры; обеспечивает хорошую вентиляцию, в результате чего возникает дышащая конструкция, сохраняющая тепло.

• Известные испанские архитекторы М.Р.Сервера и, Х.Плоз, активные приверженцы бионики. Они создали группу, в состав которой вошли архитекторы, инженеры, дизайнеры, биологи и психологи. Группа разработала проект “Вертикальный бионический город-башня”. Через 15 лет в Шанхае, Китай, должен появиться город-башня, рассчитанный на 100 тысяч человек, в основу проекта положен”принцип конструкции дерева”, кипариса.

• В мире есть ещё много примеров, когда архитекторы копировали с природы. Например:

В 2003 году в Санкт-Петербурге по проектам архитектора Бориса Левинсона был построен «Дом дельфин»

Храм лотоса. Нью-Дели,Индия.

• Вокруг цветка лотоса разбито множество прудов и озер, и все это соединяется в симметрическую фигуру, если смотреть сверху.

Оперный театр в Сиднее. Выполнен в форме Раковин.

• Природа открывает пред инженерами и учеными бесконечные возможности по заимствованию технологий и идей.