Владимир Петров - Думай иначе. Креативное мышление [с ил.]

Структура бедренной кости (рис. 1.38а) может послужить образцом для конструирования опор со сложной нагрузкой (рис. 1.38б). Стержни решетки расположены в соответствии с траекториями главных напряжений.

Рис. 1.38. Опоры со сложной нагрузкой

Пример 1.38. Структура строения глубоководной губки Исследования, проведенные в Bell Labs в 2005 году, показали, что скелет тропической глубоководной губки Euplectellas имеет очень прочную структуру, которую можно использовать в широком диапазоне, от создания новых материалов на наноуровне до современных архитектурных сооружений.

Скелет губки чрезвычайно прочен и гибок и противостоит воздействию хищников. Он состоит из пучков стекловолокон, тоньше человеческого волоса, скрепленных органическим клеем.

Структурные детали скелета морской губки соответствуют инженерным принципам, используемым в конструкциях зданий, таких как Swiss Re Tower в Лондоне, отеле De Las Artes в Барселоне и Эйфелевой башне в Париже. На рис. 1.39 показано сравнение в масштабе 1:1000.

Структура скелета губки состоит из волокон, скрепленных в виде решетки, укрепленные другими волокнами крест - накрест, расположенными по диагонали в обоих направлениях в дополнительных квадратах. Внешняя часть структуры укреплена «горными хребтами», препятствующими разрушению.

Рис. 1.39. Структура скелета глубоководной губки

Пример 1.39. Дом – листья подорожника

Архитектура 3 - этажного дома (рис. 1.40) повторяет спиралевидное расположение листьев подорожника, обеспечивающее лучшую освещенность солнцем.

Рис. 1.40. Дом – листья подорожника

Пример 1.40. Крыша – цветок

Мир живой природы динамичен. В зависимости от времени суток, т.е. освещенности, открываются или закрываются лепестки таких цветов, как цирконий, мак, шиповник и др. Перед переменой погоды меняют свою пространственную форму листья клевера, папоротники и др. В биологии такие движения называют обратимыми, а в архитектуре – трансформациями.

По аналогии с закрыванием и открыванием лепестков цветка группой архитекторов создан проект крыши стадиона в Киеве в виде цветка, лепестки которого поднимаются и опускаются в зависимости от погоды (рис. 1.41).

Рис. 1.41. Крыша – цветок

Пример 1.41. Дышащая стена

По аналогии с кожицей ириса создали «дышащую стену» (рис. 1.42).

Рис. 1.42. «Дышащая стена»

Пример 1.42. Надувные палатки

Использование свойства расширения воздуха или каких - либо смесей газов при нагревании создает возможность автоматического регулирования микроклимата в пневматических сооружениях. Эффект увеличения изоляции может дать автоматическое увеличение толщины двухслойного покрытия надувных оболочек при нагреве и уменьшение толщины при охлаждении. Используя эту идею, архитектор Ю. Лебедев предложил проект - идею туристического городка. Надувные палатки, саморегулирующие солнечную радиацию (рис.

1.43). Наверху показан общий вид туристического городка, а внизу – взаимодействие формы и солнечных лучей (разрез палатки) 19.

Рис. 1.43. Надувные палатки

Пример 1.43. Ресторан – раковина

По аналогии с формой раковины мексиканский архитектор Ф. Кандела спроектировал ресторан в Косхомило в Мексике (рис. 1.44).

Рис. 1.44. Ресторан – раковина

Пример 1.44. Вертикальный бионический город - башня (Vertical city bionic tower) Испанские архитекторы, супруги Хавьер Пиоз (Javier Pioz) и Мариа Роза Сервера (Maria Rosa Cervera) спроектировали башню - город по аналогии с кипарисом. Дом в 300 этажей и высотой 1228 метров для ста тысяч человек (рис. 1.45).

Рис. 1.45. Вертикальный бионический город - башня

Вот, что говорит Хавьер Пиоз: «Наша башня не небоскреб. Не закрытое со всех сторон здание, как нынешние, стенами, а, по сути, открытое, в ажурной оболочке из множества стальных и алюминиевых элементов - мембран и стекол под разными углами крепления. Воздух и свет легко проникают во внутренние строения башни. Сама она – в форме вытянутого эллипса, диаметр самой широкой его части – 166 на 133 метра. Нет и этажей в нашем понимании, потому что тысяча метров высоты – это не 10 стометровых зданий, поставленных друг на друга. Такое ни один фундамент не выдержит, а сила ветра и малейшее землетрясение опрокинут его.

Бионика подсказала нам, что и как надо делать. Механизм роста, точнее, набора высоты, мы позаимствовали у деревьев. У кипариса в первую очередь (рис. 1.46). Его зеленая часть состоит из мелких чешуйчатых мембран, сквозь которые проходит ветер любой силы, а он и не шелохнется. Его корневая система заглублена всего на 50 сантиметров, но невероятно разветвлена и по своему строению напоминает губку. С каждым новым сантиметром ствола появляется, уходя чуть в сторону от уже существующего, новый отросток корня.

Рис. 1.46. Строение кипариса

Попробуйте сбить или выкорчевать кипарис – потребуются невероятные усилия (рис. 1.47).