Высотные здания и стеблевые растения - Композиция архитектурных объектов, основанных на принципах архитектурной бионики и "зеленой" архитектуры

В связи с развитием тенденции ведущих к увеличению высоты и этажности зданий возникает потребность в поисках новых конструктивных решений, позволяющих сочетать бионический подход к проектированию с оптимальным расходом материалов.

Рис. 12 Телевизионная башня в г. Ештеде. Чехия. Арх. К. Губачек и д. р (1972г.),Рис. 13 Телевизионная башня в Останкино (инж. И. Никитин, Арх. Бурдин и д. р)

Для строительства в особых условиях - районах, подверженных действию сильных разнонаправленных ветров, землетрясений и т. д., особенно важен природный принцип пружинности, эластичности, демпфирования. Проявления этого принципа в различных формах мы наблюдаем и в строении позвоночного столба человека, а в стволах деревьев, и в стеблях растений. бионика гауди протобионика архитектурный

В нижней зоне поперечник стволов деревьев как правило, характеризуется не только большим диаметром, но и наличием большой массы затвердевших тканей, которые обеспечивают несущую способность нижней части ствола при работе на сжатие и изгиб. Ближе к вершине дерева ткани становятся более жизнедеятельными и эластичными. при действии ветровых нагрузок верхняя часть ствола дерева, пружиня, амортизирует энергию ветра, ослабляя его действие. Если бы не гибкость верхней части ствола, то из-за большой парусности крон деревьев Чехия. Арх. К. Губачек и др. (1972г.) корни не смогли бы выдерживать зачастую грандиозные ветровые нагрузки.

Интересно сравнение соотношения ширины основания стебля и искусственного сооружения (или их площади) к их высоте, как мы его называем - коэффициент стройности, или показатель, характеризующий эффективность конструктивной формы по отношению к ветровой нагрузки. К примеру, здание Останкинской башни имеет коэффициент стройности 1:30, а у стебля тростника он равен 1:200, у стебля ржи - около 1:500. При этом стебель ржи несет "тяжелую" ношу - колос, вес которого в 1,5 раза больше веса стебля.

Большая часть высотных сооружений сконструирована про принципу "конуса", с постепенным сокращение поперечного сечения кверху, обладают тем самым с градостроительной точки зрения существенным недостатком, своим широким основание они отнимают у города много территории (т. е. они имеют низкий коэффициент стройности).

В противоположность этим сооружения многие растения "экономят" свою "площадь застройки" и поэтому их конструктивная форма строится иначе.

Стебель злака имеет веретенообразную форму. Подобно колоннам греческих храмов стебель имеет утолщение примерно на половине своей высоты. Устойчивость стебля достигается в основном тем, что его сопротивляемость, связанная с перераспределением и ослаблением действия моментов сил от ветровой нагрузки.

На этом принципе основан очень интересный проект испанских архитекторов Марии Розы Сервера и Хавьера Пиоз - Bionic tower. Город-башня, рассчитанная на 100 тысяч человек. Высота данной башни более километра - 1,228 метров, т. е. 300 этажей. Общая площадь - два миллиона квадратных метров, около 400 горизонтальных и вертикальных лифтов, скорость которых - 15 м/с, то есть с первого на последний этаж можно будет подняться в среднем за 2 минуты. Диаметр башни, который имеет форму кипариса, в самой широкой точке - 166 на 133 метра, у основания - 133 на 100. Город будет покоиться на искусственном плоском острове, помещенном в искусственное же озеро. Искусственный остров у основания будет в 1 км в диаметре, а озеро призвано амортизировать подземные толчки.

Бионическая башня - это не нагромождение высотных зданий и этажей, это город в башне. То есть в монолитный снаружи "цилиндр" как бы помещается сложная ассиметричная структура. Главный принцип позаимствован у кипариса, причем в процессе строительства - по мере возведения этажей - будет пропорционально развиваться и основание города-дерева.

В интервью спецкору журнала "Новое Время" Владимиру Верникову Пиоз рассказал: "Механизм роста, точнее набора высоты, мы позаимствовали у деревьев. У кипариса в первую очередь. 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. Попробуйте сбить или выкорчевать кипарис - потребуются невероятные усилия. Всего же в башне будет 12 вертикальных кварталов, в среднем по 80 метров в высоту каждый, а между ними - перекрытия-сдержки, которые станут своеобразной несущей конструкцией для каждого очередного уровневого квартала.

Дома в нем, естественно, разновысокие, окруженные вертикальными садами, и люди будут по нему передвигаться с полным ощущением внешнего пространства благодаря свету и воздуху. Посреди каждого квартала построим искусственное озеро, а дома - двух типов: на внешнюю и внутреннюю стороны.

Алюминиевая "гармошка" будет применена и при возведении свайного фундамента, опирающегося на землю и едва заглубленного в нее, и увеличении его "корневой системы" по мере набора высоты. Точно так же отрастают новые корни у дерева. Чем выше башня, тем прочнее становится фундамент: он "дышит", не спрессовываясь".

Рис. 16 Макет здания Bionic tower

Заселять башню можно будет по мере строительства - это никак не помешает первым гражданам "города-кипариса". По проекту, благодаря тому, что свет и воздух буду легко проникать сквозь башню (к сожалению, жители вертикального города не смогут открывать окна), сопротивление ветру и, как следствие, колебания будут сведены до минимума. Между тем, известно, что на верхних этажах современных небоскребов колебания под воздействием порывов ветра довольно ощутимы. Важно и то, что множество изолирующих "кварталы" садов и озер послужат безопасности - каждый сегмент находится на значительном расстоянии от соседних, поэтому в случае, если здание протаранит самолет или начнется пожар, вся конструкция останется незыблемой. Кроме того, снаружи здание будет покрыто специальным воздухопроницаемым пластичным материалом, которое будет имитировать кожу или кору. Кроме того, системы кондиционирования, которые будут создавать городской микроклимат, напомнят о теплорегулирующей функции кожи. Заселение будет происходить постепенно - по мере строительства "кварталов", и уже сейчас ведутся разговоры о том, кто будет заниматься "расселением".

Похожие статьи




Высотные здания и стеблевые растения - Композиция архитектурных объектов, основанных на принципах архитектурной бионики и "зеленой" архитектуры

Предыдущая | Следующая