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
-
Некоторые специалисты считают архитектурной бионикой только те здания, которые не просто повторяют природные формы или созданы из естественных природных...
-
Архитектурно-строительная бионика изучает законы формирования и структурообразования живых тканей, занимается анализом конструктивных систем живых...
-
Понятие "бионика" (от греч. "биос" -- жизнь), появилось в начале ХХ в. В глобальном смысле оно обозначает область научного знания, основанную на открытии...
-
К настоящему времени в архитектуре сложилась парадоксальная ситуация. С одной стороны, стремительное развитие технологий строительства, теорий расчета...
-
Каждое живое существо на планете является совершенной работающей системой, приспособленной к окружающей среде. Жизнеспособность таких систем - результат...
-
Принципы построения здания Высота жилых домов простых граждан не могла превышать одного этажа. По этим причинам возникала своеобразная...
-
Проектированное здание имеет централизованную систему теплоснабжения с врезкой в городскую тепловую сеть. Здание оборудовано хозяйственно-питьевым...
-
На уровне градостроительства 1. выявление благоприятных и неблагоприятных с энергетической точки зрения факторов внешней среды (природно-климатических и...
-
Совершенно отдельным стилем на протяжении всего ХХ века был стиль неоклассики, национальной романтики и "новой архитектуры". По своему назначению эти...
-
Формирование стилей - Основные особенности китайской традиционной архитектуры
Кроме своего ярко выраженного художественного своеобразия, китайская архитектура отличается от европейской и от других восточных архитектур устойчивостью...
-
Маркеры масштабности в архитектуре и дизайне - Художественные средства построения композиции
Важную роль в достижении гармоничности композиции играют так называемые маркеры масштаба. В архитектуре зрительной мерой для стены дома могут служить...
-
Лестницы в подвалы устраивают или в пределах лестничных клеток и их ограждают глухой стеной от основной лестницы, или в специальных приямках, примыкающих...
-
Основные конструктивные элементы зданий - Строительство и архитектура
Все виды зданий состоят из следующих взаимосвязанных структурных элементов имеющих определенные назначения: фундаментов стен, каркасов и отдельных опор,...
-
Архитектура романского стиля, Характерные черты - Изучение архитектурных стилей
Характерные черты В романскую эпоху формируются монастырские комплексы, включавшие помимо храмов сакристии (помещения для облачения духовенства),...
-
Архитектура династии Оттонов - Изучение архитектурных стилей
В 9 веке вследствие вторжения викингов, магометан, арабов и мадьяр, достижения Каролингов уступили место глубокому кризису. Но Оттон I Великий(936 -...
-
Здания и архитектурные комплексы - Готическая архитектура
Черты готической архитектуры предвосхищалсиь уже некоторыми романскими соборами - самый ранний романский пример, в котором, уже сложилась готическая...
-
Архитектура США стала обретать самостоятельную роль в развитии мирового зодчества лишь через столетие после того, как "Декларацией независимости" новое...
-
Основным типом монументального зодчества в XVI - первой половине XVII вв. продолжает оставаться замок и дворец феодала [10, с. 41]. Если ранние...
-
Здание 5-ти этажное, без подвала с размерами в плане 22,8* 54,0м в крайних разбивочных осях. Сетка колонн 7,6х5,4м. Высота этажа - НЭт=5,2м. Кровля...
-
Определение системы связей - Одноэтажное промышленное здание
Вертикальные связи между колоннами каркаса в продольном направлении обеспечивают жесткость и неизменяемость каркаса здания в продольном направлении от...
-
Несмотря на значительные различия, существующие между зданиями разного назначения как во внешнем виде, так и во внутренней структуре, все они состоят из...
-
Рекомендации по выбору фундаментов - Строительство и архитектура
В результате технико-экономического анализа конструктивных решений фундаментов получены следующие рекомендации по выбору типа фундаментов в зависимости...
-
Галерейные жилые дома, Основания. Характеристики грунтов оснований - Строительство и архитектура
Галерейные жилые дома по планировке отличаются от коридорных тем, что входы в квартиры в таких домах устраиваются с поэтажных открытых коридоров-галерей,...
-
Конструктивные системы - Строительство и архитектура
Если объемно-планировочные решения зданий должны отвечать требованиям функционального соответствия, архитектурно-художественной выразительности и...
-
Сбор материала диплома проводился летом 2014 года. Оценивалось состояние "Якорного парка" в городе Петрозаводск. Проводилась ландшафтно - таксационная...
-
Творчество Арата Исодзаки - Сущность и специфические особенности постмодернизма в архитектуре
Арата Исодзаки родился в 1931 г. в Оита. В 30 лет он окончил отделение архитектуры в Токийском университете. Некоторое время он работал под началом...
-
Роберт Вентури родился в Филадельфии 25 июня 1925. Учился в архитектурной школе Принстонского университета (1947-1950) и Американской академии в Риме...
-
Образование архитектурной формы - Образование архитектурной формы
Архитектура, являясь необходимой частью человеческой культуры, в настоящее время стоит перед новым перспективным этапом своего развития и не может...
-
Водопровод - хозяйственно - питьевой, рассчитанный напор у основания стояков - 1,8*105 Па. Канализация - хозяйственно - бытовая. Отопление водяное....
-
Курсовой проект разработан на основании паспорта типового проекта 144-000-230. Район строительства - город Кунгур. Согласно СНиП 23.01-09 "Строительная...
-
Развитие Владимиро-Суздальской архитектуры - Владимиро-Суздальская архитектура
Столица княжества - Владимир - застраивается монументальными сооружениями, из которых до нашего времени сохранились лишь расширенный Всеволодом III...
-
Исходные данные: - Размеры в плане L1 Ч L2 , м - 20,8 Ч 63 - Сетка колонн l1 Ч l2 , м - 5,2 Ч 7,0 - Временная нагрузка, Н/м2 - 7000 - Количество этажей,...
-
Открытый греческим археологом С. Маринатосом в 1968--1976 гг. на острове Фера (ныне Санторин) древний город Акротири, погибший от землетрясения, поразил...
-
Монолитное строительство - основная технология возведения зданий. Технология, позволяющая возвести монолитные многоэтажные здания, коттеджи, сооружения...
-
Возвращаясь к активным средствам использования энергии природной среды, необходимо отметить экономическую и энергетическую целесообразность максимально...
-
Технологическая концепция. Наиболее сложной частью поставленной задачи будет выбор последующей функции будущего "нового" сооружения. Для решения этого...
-
В данном разделе речь идет о проблемах размещения жилых и общественных функций в пространствах, ранее имевших совершенно иные функции, например, в бывших...
-
По-своему предопределяет цели проектирования другая особенность среды общ. зданий, их структура (почти) всегда делится на две разных по настроению,...
-
Объект исследований и действующие нагрузки В качестве объекта исследований были приняты 3 конструктивные схемы каркаса семиэтажного здания гостиницы с...
-
Планировка в городских условиях промышленных зон Промышленная зона города состоит из промышленных предприятий и промышленных узлов. Промышленные объекты...
Высотные здания и стеблевые растения - Композиция архитектурных объектов, основанных на принципах архитектурной бионики и "зеленой" архитектуры