luonnonmaisemaa- tärkein tekijä minkä tahansa arkkitehtonisen kohteen koostumuksessa. On tunnettu ilmaisu: rakennus "sopii" maisemaan. Tämä tarkoittaa sen harmonista yhdistelmää kohokuvioiden kanssa, heijastuksen vaikutuksen käyttöä säiliön peilissä, mittakaavasuhteita viheralueiden kanssa jne.

Suhteellisen identtisillä luonnontiedoilla määritetään asutun paikan ulkonäkö tai erillisen rakenteen koostumusratkaisu arkkitehdin luova menetelmä, hänen ammattitaitonsa, kansallisten perinteiden tuntemus, luonnon ymmärrys. Ottaen huomioon rakennusten ja rakenteiden suunnittelun maisematehtävät, on korostettava kolme tasoa:

- arkkitehtonisen ja maisemakokonaisuuden muodostuminen, arkkitehtonisten rakenteiden harmoninen sisällyttäminen luonnolliseen ympäristöön, arkkitehtuurin ja luonnon yleinen kompositiosuhde, luonnollisten edellytysten maksimaalinen tunnistaminen toiminnallisessa ja kompositsioonillisessa ratkaisussa;

- yksityiskohtainen arkkitehtoninen ja maisematutkimus avoimista tiloista, rakennusten vieressä ja niiden muodostama tai niiden "arkkitehtoninen ja maisemastylobaatti";

- luonnon elementtien tuominen talon arkkitehtuuriin.

Viime aikoina arkkitehdit ovat alkaneet käyttää arkkitehtonisia ja maisemamenetelmiä ja keinoja. Ja tämä ei ilmene yksittäisissä yksityiskohdissa - parvekkeiden ja loggioiden kukkien ja kiipeilykasvien laitteissa, vaan myös yleisessä suunnittelumenetelmässä maisemasta. Se on erityisen tärkeää, kun arkkitehti ei toimi yksittäisten ympäristön elementtien kanssa, vaan merkittävien kulttuurimaiseman fragmenttien kanssa muodostaen arkkitehtonisia ja maisemakokonaisuuksia. Arkkitehtuurin ja luonnon lähentymissuuntauksella on myös yksityiskohtaisempia näkökohtia: sisätilan paljastaminen ja sisätilojen visuaalinen integrointi ulkoiseen ympäristöön - ympäröiviin maisemiin, loggioiden, terassien, parvekkeiden järjestely rakennuksissa, jotka tarjoavat yhteyden tilojen ja luonnon välillä, sisätilojen arkkitehtoninen ja maisemasuunnittelu käyttämällä erilaisia ​​eläviä ja inerttejä materiaaleja - kukkia, koristeruohoja, vettä, kiviä jne.

Arkkitehtonisten rakenteiden sijoittaminen on eräs luonnonmaiseman muutoksen muoto. Tämä muutos voi olla positiivinen (kun rakennus on sopusoinnussa maiseman kanssa muodon, materiaalin, tekstuurin, mittakaavan ja muiden sommitteluominaisuuksien suhteen) ja negatiivinen (kun arkkitehtoniset rakenteet eivät ole vain ristiriidassa maiseman kanssa, vaan jopa rikkovat sitä).

Arkkitehtonisten rakenteiden ja maiseman välisen tietyn johdonmukaisuuden saavuttamiseksi on tarpeen tuntea useita kompositiotekniikoita. Lähtökohtana on rakennuksen ja maiseman tilamuotojen vertailu. Arkkitehti joutuu usein käsittelemään sellaisia ​​maiseman piirteitä ja muotoja, joita hän ei voi juurikaan muuttaa. Hänen on otettava ne huomioon suunnittelussa. Näitä muuttumattomia muotoja ovat jokilaaksot, tasangot, järvet, vuoristot ja muut suuret maisemamuodot.

Luonnollisille tilamuodoille on ominaista seuraavat pääominaisuudet: koko, geometrinen näkymä, rakenne, väri, chiaroscuro, sijainti avaruudessa. Luonnollinen tausta voi olla neutraali tai siinä voi olla voimakkaita suuria muotoja, kuten vuoria, suuria kukkuloita, metsiä. Pieni maalaistalo vuoristomaisemassa, jossa se on alisteinen ympäristölle, ja suuri parantolakompleksi tasaisella alueella, jossa se hallitsee, nähdään eri tavalla.

Rakennusten yhteensopivuus maiseman kanssa ei riipu niinkään niiden absoluuttisesta koosta, vaan niiden suhteesta. Geometriset ominaisuudet arkkitehtoniset rakenteet voivat olla sopusoinnussa maisemamuotojen kanssa (rakennuksen pyramidin muoto, sen teräväkulmainen siluetti muistuttaa meitä ympäröivistä kivistä tai kuusimetsästä) tai kontrastia niiden kanssa (laajennettu monikerroksinen rakennuslaatta viehättävän taustalla maisema).

Sekä arkkitehtonisilla rakenteilla että maisemamuodoilla voi olla massiivinen tai aurallinen tilarakenne. Leikattu rakennus, rakennuksen harjakattoinen rakenne johtavat arkkitehtuurin ja luonnon harmoniaan. Tärkeä rooli arkkitehtonisen rakenteen koordinoinnissa maiseman kanssa on materiaalin rakenne. Yksinkertaisimmat luonnonmateriaaleista tehdyt rakenteet - puu, kivi, ruoko - liittyvät orgaanisesti luonnonympäristöön. Keinotekoisten rakennusmateriaalien (muovi, alumiini jne.) rakenne kontrasteja luonnollisten ainesosien koostumuksella.

Rakenteen hallitseva tai alisteinen asema maisemassa määräytyy suurelta osin sen sijainnin perusteella: kohokuviota pitkin ja sen syvennyksissä johtaa johdonmukaisuuteen, kohokuvion poikki ja sen korkeissa kohdissa kontrastiin. Metsän alla ja keskellä metsää olevat rakennukset ovat alisteisia luonnon taustalle, monikerroksiset rakennukset istutusten taustalla ovat aina kontrasteja. Jotta rakennus olisi mahdollisimman yhdenmukainen maiseman kanssa, siinä on oltava pieni koko, avoin tilarakenne, maiseman kaltainen geometrinen muoto, harmoninen väriyhdistelmä arkkitehtonisista ja luonnollisista komponenteista.

Rakennusten välittömän ympäristön, yksittäisten ulkotilojen järjestämisen arkkitehtonisten ja maisemaongelmien ratkaisua on lähestyttävä sisustussuunnitteluna, jonka luomisessa yhdistyvät arkkitehtien, taiteilijoiden, viherrakennusinsinöörien, kaupunkimaiseman asiantuntijoiden luovuus. ja maisemasuunnitteluun. Ihmisen ja luonnon, arkkitehtuurin ja maiseman harmonia saavutetaan aina, jos arkkitehti, ei muodollisesti, vaan luovasti, tiettyyn tietomäärään luottaen, etenee etsinnässä maisematilanteesta paljastaen ja korostaen sen parhaita ominaisuuksia.

Suuressa kaupungissa ihminen on erillään luonnosta. Kaupunkilaisten tarpeiden täyttämisen ongelman ratkaisemiseksi kommunikaatiossa luonnon kanssa on mahdollista suurelta osin paitsi maisema- ja kaupunkisuunnittelun keinoin parantamalla kaupungin vesi-vihreitä järjestelmiä, tunnistamalla aktiivisesti paikallisia luonnonpiirteitä. rakentaminen, mutta myös luonnon elementtien ja ennen kaikkea kasvien tuominen rakennuksiin ja rakenteisiin.

Arkkitehdit käyttävät luonnonmateriaaleja sekä rakennusten ulko- että sisäsuunnittelussa. Ulkopuolella - tämä on julkisivujen pystysuora puutarhanhoito, parvekkeiden, loggioiden, ikkunoiden puutarhanhoito ja kukkakoristelu, pihojen, terassien, tasaisten kattojen arkkitehtoninen ja maisemasuunnittelu. Pienet arkkitehtoniset muodot parvekkeiden ja loggioiden maiseman parantamiseen - lattia- ja riippukukkalaatikot, ristikot - kiipeilykasveille, istutuskoneet - ampelousille. Tällaisten laitteiden standardointi ja esivalmistus on välttämätöntä, jotta vältetään ei-toivotut amatööritoiminnat, jotka aiheuttavat kaaosta rakennusten arkkitehtuuriin. Loggioiden ja parvekkeiden maisemointi ja kukkasisustus ovat ennen kaikkea asuntorakentamisen tehtäviä. Yksi syy on kasvien jatkuvan hoidon tarve, mikä on yleensä vaikeaa julkisissa rakennuksissa.

Maakukkien istuttamiseen käytetään useammin 20-30 cm leveitä ja 20-25 cm korkeita puisia laatikoita (pituus määräytyy huoneen kokonaistilan, loggian tai parvekkeen sijainnin, niiden aidan luonteen, tyypin mukaan. laite pystysuoraan puutarhanhoitoon jne.). On mahdollista käyttää pieniä muotoja betonia, šamottia, muovia. Betonituotteet maalataan vedenpitävällä polymeerimaalilla tai sisältävät värillisiä pigmenttejä teksturoituna kerroksessa. Metalliosat on peitetty öljymaalilla. Puiset elementit valmistetaan parhaiten sävytetystä puusta, jota seuraa väritön vedenpitävä lakka. Kasvilaatikot asennetaan lattialle tai aidan kaiteisiin. Kaikissa tapauksissa ne on kiinnitettävä tukevasti erityisillä kiinnikkeillä ja koukuilla, joiden paksuus on vähintään 0,5 cm. Sekä seka- että homogeeniset istutukset ovat mahdollisia. . On suositeltavaa istuttaa ampelous (riippuva) tai reunakasvit (nasturtium, alyssum, lobelia, ageratum, tagitis jne.) ensimmäiseen riviin; toisessa - pelargonium, mukulabegonia, zinnia, asterit, petuniat jne., kolmannessa - makeat herneet, aamukirkko, pavut jne. Pohjoisille julkisivuille kasvivalikoima on rajallinen, mutta täällä voit istuttaa myös alakokoisia: koiranputkea, orvokkia, esikkoa, mattiolaa, alyssumia; keskikokoinen: nasturtium, petunia, tuoksuva tupakka, kehäkukka, kipsi, fuksia. Loggioilla ja parvekkeilla järjestetään joskus minikallioja..

Asuinrakennusten integroitu maisemointi korkealaatuisilla laitteilla samaan tyyliin valmistetuille kasveille rikastuttaa merkittävästi tyypillisen asuinrakennuksen arkkitehtuuria ja lisää sen ympäristön mukavuutta.

Maiseman luovuuden erityinen alue on rivitalot. Terassipuutarhat ovat ikään kuin asunnon, ”vihreän olohuoneen” jatkoa. Tämä ongelma liittyy muuntyyppisten kattopuutarhojen järjestämiseen. Nykyaikaisessa kotikäytännössä ne eivät ole vielä kovin yleisiä.

Kotimaan puutarhat katoilla ja terasseilla - Assyria ja Babylon. Rohkeita rakentavia ratkaisuja ovat Babylonin "riippuvat" puutarhat, jotka luotiin VI vuosisadalla. eKr. Historiasta tunnetaan Pompejin puutarhat, Kreikan ja Vähä-Aasian "kelluvat" puutarhat, Bysantin keisarien terassien ylelliset puutarhat, Saksan kaupunkien kattopuutarhat jne. 1800-luvulta lähtien uusi talous ja tekniset edellytykset puutarhojen rakentamiselle katoille ovat ilmaantuneet. XX vuosisadalla. Tasakattojen laaja kehitys näkyi arkkitehtien Le Corbusierin, Wrightin, Gropiuksen ja muiden töissä.

Nykyään on mahdotonta puhua vain kattojen puutarhoista. On oikein esittää kysymys puutarhojen järjestämisen periaatteista erilaisille keinotekoisille perustuksille - katoille, terasseille, ylikulkusillalle, maanalaisten rakenteiden lattioille.

Puutarhojen järjestäminen keinotekoisille perusteille liittyy useiden sosioekonomisten, ympäristöllisten, teknisten ja esteettisten ongelmien ratkaisemiseen. Ensinnäkin kaupunkisuunnittelun taloustiede, kaupunkialueiden järkevä käyttö stimuloivat monitasoisten maanpäällisten rakenteiden luomista laiturialueineen, ylikulkusillaineen, jalankulkualueineen, parkkipaikoineen ja maisemoituina lyhyitä paikkoja varten. määräaikainen lepo.

Modernin kaupunkikehityksen monikerroksinen rakenne ei ainoastaan ​​luo edellytykset matalan kerrostalojen tasakattojen tehokkaalle käytölle lisävirkistyspaikkoina, kesäkahviloina jne., vaan asettaa myös puhtaasti arkkitehtonisia ja taiteellisia tehtäviä. . Toistaiseksi useimmissa tapauksissa kerrostalojen ikkunoista ja loggioista avautuu ruma näkymä kauppakeskusten, palvelukortteleiden jne. mustille katoille.

Riippuen sijainnista suhteessa maanpinnan tasoon, keinotekoiset puutarhat jaetaan maanpäällisiin (aiemmin - "riippuviin"); maa, sijaitsee maanpinnan tasolla; ja sekatyyppinen. Nämä ovat puutarhoja, jotka on järjestetty rakennusten katoille tai muihin maanpinnan yläpuolelle kohotettuihin rakenteisiin, maanalaisten rakenteiden yläpuolelle ja rakennuksiin, jotka on osittain haudattu tai alueen rinteen viereen. Keinopohjaisilla puutarhoilla tarkoitetaan siis sellaisia ​​arkkitehtonisia ja maisemakohteita, joissa viheralueet on erotettu luonnonmaasta tietyillä rakennusrakenteilla.

Se on pidettävä mielessä puutarhojen järjestäminen keinotekoisilla perusteilla on taloudellisempaa ja teknisesti luotettavampaa, jos nämä kysymykset ratkaistaan ​​rakennusten ja rakenteiden suunnittelun aikana, ei myöhemmän kattojen mukauttamisen ja vastaavan teknisen jälleenrakennuksen, niiden arkkitehtonisen ja maiseman rikastamisen yhteydessä. Maisema-arkkitehtuurilla on suurimmat esteettiset ja ekologiset mahdollisuudet rikastuttaa kaupungin "viidettä" julkisivua. Puutarhojen järjestelyn myötä kattojen mikroilmasto sekä kaupungin yleinen maisema ja taiteellinen ilme paranevat. Puutarhojen järjestäminen keinotekoisilla perusteilla on tärkeä paitsi julkisille keskuksille ja komplekseille, myös teollisuusalueille ja asuinrakennuksille. Olemassa olevien teollisuuslaitosten alueilla on usein mahdotonta järjestää edes pieniä alueita lyhytaikaiseen virkistykseen, kun taas rakennusten tasaiset katot ovat pääsääntöisesti tyhjiä. Vanhojen asuinalueiden korkea rakennustiheys ei myöskään salli viheralueiden ja lasten leikkipaikkojen ja aikuisten virkistysalueiden kasvattamista.

Puutarhat jaetaan toimiviin ja ei-käyttöisiin. Ylläpidettyjen puutarhojen ryhmä sisältää alueensa aktiivisen käytön ja sitä edustavat pääasiassa virkistys- ja harvemmin tuotantotyypit (jälkimmäiset on luotu kasvattamaan kukkia, vihanneksia jne.). Käyttämättömien puutarhojen ryhmä on jaettu koristeellisiin ja suojaaviin tyyppeihin. Koristeellinen kattopuutarha ei ole tarkoitettu ihmisten vierailemiseen, vaan ne palvelevat puhtaasti esteettisiä tarkoituksia, edustaen itse asiassa koristepaneeleja. Niiden pinnoitteet on valmistettu sekä luonnollisista elävistä että elottomista (ruoho, sammalet, kukat, matalat pensaat, kivi, joskus vesi) ja keinotekoisista (keramiikka, tiilet, lasi, muovit jne.) materiaaleista. Kattopuutarhojen suojatoiminnot liittyvät pääasiassa rakennusten suojaamiseen liialliselta ylikuumenemiselta, auringon säteilyltä. Jommankumman materiaalin vallitsevuuden mukaan erotetaan vesipuutarhat (etelässä yleisin suojapuutarha), kasvulliset ja kuivat maisemat. "Kuivassa maisemassa" käytetään elottomia materiaaleja - hiekkaa, kiviä, lohkareita, ajopuuta; joskus japanilaisen puutarhan esimerkkiä noudattaen - sammalta, pieniä arkkitehtonisia muotoja.

Kasvipuutarhat on jaettu alaosiin puutarhoissa, joissa on jatkuvan peitteen muodossa oleva maakerros tai useita tontteja, jotka on erotettu poluilla ja tasoilla, ja puutarhoissa, joissa maa sijoitetaan vain erityisiin säiliöihin - säiliöihin.

Viisikerroksisen pysäköintihallin katossa oleva puutarha Oaklandissa, USA:ssa sekä Washingtonin Smithsonian Institutionin museorakennusten katolla oleva puutarha (kuva 3.), puutarha kukkivine pensaineen. Sotshin sirkuksen takahuoneiden katolla koristeellinen maisemointiratkaisu tunnetaan laajalti. Primorye-parantolan tasaiset katot samassa paikassa jne.

Asiantuntijoiden mukaan kattopuutarhojen rakentamiskustannukset ovat suhteellisen alhaiset, ne määräytyvät hyödynnettyjen ja hyödyntämättömien tasakattojen kustannuserosta. Puutarhakattojen hinta on enintään 2 kertaa korkeampi kuin hyödyntämättömien kattojen asennus.

Puutarhojen järjestämisen keinotekoisilla perusteilla tapahtuvan käytännön kehityksestä voidaan odottaa monitahoista vaikutusta:

- taloudellinen- arvokkaiden kaupunkialueiden järkevä käyttö ja käyttökelpoisen alueen lisääminen;

-ekologinen- kaupunkiympäristön saniteetti- ja hygieniaparametrien parantaminen;

- sosiokulttuurinen- uusien kommunikaatio- ja arjen virkistyspaikkojen järjestelmän kehittäminen, kaupunkimaiseman estetiikan parantaminen.

Kattopuutarhan istutukset valitaan alkuperäisistä (tai pitkään vakiintuneista) kasveista, jotka sopivat parhaiten epätavallisiin kasvuolosuhteisiin.

Nurmikko voidaan luoda päälle luonnollinen maaperä, matto - synteettisellä pohjalla sekä hydroponiikan käyttö. Joskus nurmikko korvataan vaatimattomalla maapeitteellä ja jopa kiipeilykasveilla, ja myös sammalta käytetään. Kukat yleensä istutetaan sisään istutuskoneet ja maljakot, puut ja pensaat - altaissa, erikoissäiliöissä, harvinaista avoin kenttä. Joskus puita istutettu kylpyihin, peittää maakukkulat, joilla on luonnolliset ääriviivat. Kasvillisuutta järjestettäessä otetaan huomioon maaperän massa, tuulen voima, salaojituksen tarve ja viemärit. Maaperän, kasvien sijoittaminen on sidottu sen rakennuksen tukirakenteisiin, johon puutarha asennetaan.Yksi arkkitehtuurin dematerialisoitumisen keino on rakennusten sijoittaminen maan alle tai niiden osittainen hautaaminen. Tähän liittyy "vihreiden kattojen" käyttö uutena ekologisena suuntauksena kaupunkisuunnittelussa ja arkkitehtuurissa.

Viherkattoa käytetään Delftin teknillisen yliopiston kampuksen rakentamisessa, hallitseva piirre on viherkaton läpi tunkeutuva 40 metrin betonikartio, joka sulkee koko kompleksin rakenteellisen pääakselin. Katon tekniset ominaisuudet mahdollistavat optimaalisen mikroilmaston ylläpitämisen ympäri vuoden. Arkkitehtonisen ja rakentavan ratkaisun ekologinen puoli on tärkeä: sadevesi kerätään erityisiin säiliöihin kaltevaa kattoa pitkin ja käytetään myöhemmin.

Visuaalisten suhteiden "rakennus - maisema" toteutusmuotoja on erilaisia, mukaan lukien rakennuksen ja maisemaympäristön väriharmonia, peililasiseinät, ikään kuin "liuottaen" rakennuksen taivaan, kasvien, veden heijastukseen, jne.

Luonnonelementtien tuominen rakennusten sisätiloihin on monimuotoista. Sisätilojen visuaaliset yhteydet ympäröivään maisemaan ovat tärkeitä. Tämä saavutetaan avaamalla sisätila "luonnolle" panoraamaikkunoiden kautta, järjestämällä loggioita, terasseja, liukuseiniä jne. Itsenäinen tehtävä on tuoda sisätiloihin luonnollisia elementtejä - kasveja, kiviä, vettä jne. Sisätilojen arkkitehtonisessa ja maisemaratkaisussa erottaa kaksi näkökohtaa: talvipuutarhojen luominen ja kasvien käyttö arkkitehtonisissa ja koristeellisissa koostumuksissa.

Talvipuutarha- keinotekoisessa mikroilmastossa kasvatettujen eksoottisten kasvien puutarha. Talvipuutarhojen luominen on melko vaikeaa, koska on tarpeen täyttää erityisvaatimukset huoneen lämpötila- ja kosteusolosuhteille, valaistukselle ja siten rakennuksen vaipan, lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmille, luonnolliselle ja keinotekoiselle valaistusolosuhteille jne.

Käytännössä jälkimmäinen on yleisempi. näkymä naturalisoidusta sisustuksesta- julkisten ja asuinrakennusten tilojen erilaiset koristeelliset maisemointi- ja kukkakoristelut. Julkisissa rakennuksissa käytetään kasvien lisäksi altaita, suihkulähteitä, veistoksia, elottomia luonnonmateriaaleja - kiveä, hiekkaa, puuta. Tilojen kasveilla on saniteetti- ja hygieeninen sekä koristeellinen rooli. Ne keräävät raitista ilmaa, säätelevät lämpötila- ja kosteusolosuhteita, imevät melua, pölyä tietysti pienessä mittakaavassa.

Sisustuksen koostumuksessa käytetään väriä, tekstuuria, lehtikuvioita, kukkia, siluettia, kasvimassaa ja niiden muita ominaisuuksia. Kasvien avulla tilaa jaetaan, kaavoitetaan. Erilaiset suoritusmuodot ovat mahdollisia: yksi kasvi (useammin puhtaan seinätason taustalla); pystysuora puutarhanhoito kiipeilykasveilla, viherreunusten järjestäminen jne. Usein erilaisia ​​lähestymistapoja yhdistetään. Asuin-, teollisuus- ja julkisten rakennusten maisemointitekniikka vaihtelee. Jos asunnon koristelu kasveilla on omistajan yksilöllistä luovuutta, niin julkisissa ja teollisuustiloissa se on yksi hankkeen arkkitehtonisen ratkaisun näkökohdista.

Kun käytetään yhden kasvin koristeellisia mahdollisuuksia yksityiskohdat tulevat esiin: lehtien kuvio ja koko, kukinnot, värisävyt. Yksittäiset kasvit sijoitetaan seinän tai kattoikkunan taustaa vasten maljakoihin, ruukkuihin upotettuun lattiaan tai erikoistelineisiin. Erilaisia ​​kukkalaatikoita käytetään yhdessä huonekalujen kanssa (pöydät, telineet puusta, metallista, muovista).

on tärkeä rooli sisustuksen muotoilussa vihreät reunat. Niitä suunniteltaessa huomiota ei kiinnitetä yksittäisten kasvien yksittäisiin ominaisuuksiin, vaan rajan siluettiin kokonaisuutena. Värien mukaan koostumuksista löytyy kontrastisia ja neutraaleja ratkaisuja. Reunuksen sijainti on mahdollista vaaka- ja pystytasossa, ikkuna-aukkojen, seinien, siirrettävien näyttöjen varrella, lattialla tai lattian syvennyksessä kaiteen korvaavien portaiden kehyksissä. Vihreiden reunojen korkealla sijainnilla on mahdollisia muunnelmia putoavista viherkasveista ampelousista.

Tekniikat, jotka perustuvat vihertasojen suunnitteluun, ovat myös erilaisia. Tämä on joko tiheä massa kiharaa viheraluetta - vihreä verho tai yksi haara, joka hiipii monimutkaisesti seinää pitkin ja muodostaa vaalean läpinäkyvän kuvion, tai erilliset hajallaan olevat täplät. Kasveilla koristeluun käytetään sekä läpinäkymättömiä pystytasoja että metallista tai puusta valmistettuja ristikkoseiniä. Vihreillä koristeltujen läpinäkyvien väliseinien avulla huoneet kaavoitetaan, osittain erotettuina toisistaan.

Volumetriset vihreät koostumukset sisältävät vapaasti seisovat yksilöt, niiden ryhmät, kokonaiset puutarhan kulmat. Ilmeisiä sävellyksiä matalissa litteissä maljakoissa. Useita kasveja istutetaan suuriin ruukkuihin, joiden korkeus, kasvukuvio eroavat toisistaan, lehtien muoto ja rakenne eroavat toisistaan. Erittäin hedelmällinen materiaali on vaahtobetoni. Se soveltuu hyvin käsittelyyn, kaivertamiseen tavallisilla työkaluilla. Koverrettuihin reikiin voit joko istuttaa kasveja suoraan tai asentaa kukkaruukkuja.

Pohjatasolle tai erityiseen syvennykseen sijoitetuissa kasviryhmissä kasvien välinen tila täytetään lattiatasoon tai reunakiven reunaan asti sammaleella, kivillä, hiekalla. Useat kasvien väliin laitetut suuret kivet antavat koostumukselle luonnollisen ilmeen.

Sisätilojen ulkopuolelle (terassilla, viereisellä kaistaleella) ulottuvat ja vain ikkunoiden ja parvekeovien lasien erottamat maisemakompositsioonit luovat illuusion ulko- ja sisätilojen yhtenäisyydestä. On tavallista, että esittelyikkunoiden ulko- ja sisäpuolelle on järjestetty kivillä peitettyjä kaistaleita. Niissä on kaktuksia.

Maisemoidussa sisustuksessa, samoin kuin pienessä ulkopuutarhassa, kiinnitetään paljon huomiota pohjatason kehittämiseen, arkkitehtonisiin pieniin muotoihin ja läheiseen havainnointiin suunniteltuihin huonekaluihin. On mielenkiintoista, kun aula tai eteinen on ratkaistu useissa tasoissa. Jokaisella tasolla on oma kasvillisuus, ja huoneen korkeuden kasvaessa kontrasti matalakattoisten terassien korkeiden kasvien ja korkeiden huoneiden pienten kasvien välillä kasvaa. Kansallistamisen vaikutus liittyy puiston näkyvään tilaan lasin takana, ja laskeutuvat terassit herättävät laskeutumisen tunteen kohokuviota pitkin.

Toistaiseksi sisätiloissa ei ole mahdollista kasvattaa koivua tai omenapuita, kun ulkona on kylmä. Kasvit elävät rytmisissä sykleissä vuodenaikojen mukaan. Siksi sisätiloissa käytetään olosuhteissamme tuotuja etelän lämpöä rakastavia ikivihreitä. Dendrologien yritykset sisällyttää sisätiloihin lauhkeita kasveja pitäisi kuitenkin lopulta onnistua, ja tämä avaa uusia mahdollisuuksia sisustusalalla työskenteleville arkkitehdeille. Valitettavasti meidän on todettava, että sisäpuutarhanhoidossa, kuten myös kaupunkialueilla, vallitsee usein epäammattimaisuus, joka johtaa poikkeamiseen kirjailija-arkkitehdin sävellystarkoituksessa, tilojen epäsysteemiseen, kvantitatiiviseen täyttämiseen kasveilla, monissa tapauksissa mauttomasti. .

Usein teollisuustilojen maisemointi ja värisuunnittelu liittyvät erityisiin vaikeuksiin.. Kaikki kasvit eivät kestä jatkuvaa keinovaloa, saastumista, pölyistä ilmaa jne. Teollisuustilojen laitosten ylläpitoon liittyy lisävaikeuksia. Pölyisyyden vuoksi kasvit vaativat lisähoitoa (hankausta, ruiskutusta). Kokemus on osoittanut, että kun pölypitoisuus ylittää 3,8 mg/m 2 (esim. tekstiilituotannon karstaus- ja kiertoliikkeissä), maisemointi ei ole tarkoituksenmukaista.

Valaistus maisemointialueella pitäisi olla noin 800-1000 luksia. Lamput (loistelamput) on suositeltavaa sijoittaa suoraan kasvien yläpuolelle 1 m korkeuteen. Kasvien vaikeammista kasvuolosuhteista huolimatta, erityisistä maatalouskäytännöistä, viherkasvien istuttaminen työpajoihin, myös keinovalaistuksella, on mahdollista.

Viheralueita teollisuustiloissa järjestetään ottaen huomioon työntekijöiden liikkumissuunta ja myymälän sisäiset kuljetukset, turvallisuusvaatimukset - jotta tekninen prosessi ei häiriinny. Keinotekoisia kasveja on viime vuosina käytetty yhä enemmän teollisuus- ja julkisissa sisätiloissa.

Aihe: Puutarhojen, puistojen, metsäpuistojen suunnittelu.

Suunnitelma:

1. Puutarhojen suunnittelun päätehtävät.

2. Nykyaikaisten puutarhojen tyypit.

3. Puistotyypit.

4. Modernin puiston järjestäminen. Puistoalueen maisema-arviointi.

5. Puiston suunnittelun vaiheet.

6. Puiston toiminnallisten alueiden perusvaatimukset. Metsäpuistot.

Ympäristöystävällinen suunta arkkitehtuurin kehittämisessä on elävien järjestelmien rakenteen ja toiminnan parametrien hyödyntäminen luotaessa uusia periaatteita rakennusten toimintaan, uusia materiaaleja ja muotoja. Vihreä arkkitehtuuri on luonnon kaltaista arkkitehtuuria.

Arkkitehti- ja rakennusbioniikan tutkimusalue sisältää seuraavat aiheet: asutusalueiden yleissuunnitelmat, luonnonrakenteiden muoto ja kauneus, luonnonrakenteiden rakenteen perusperiaatteet, luonnon rakennejärjestelmät ja niiden käyttö arkkitehtuurissa ja rakentamisessa ( puristetut, venytetyt ja taivutetut elementit, perustukset, kuoret, rakenteet, kalvot, verkot), kokonaiskudosten rakenne luonnossa, passiiviset ja aktiiviset luonnonmateriaalit, keinotekoisten rakenteiden biomorfismi, orgaaninen yhteys maisemaan, kasvuprosessi luonnolliset rakenteet ja niiden hajoaminen toimintojen suorittamisen jälkeen jne.

Jotkut luonnon-bionisista periaatteista ovat arvokkaita kestävän arkkitehtuurin kannalta. Esimerkiksi homeostaasi, aineenvaihdunta, palaute ja reagointi ulkoisten vaikutusten muutoksiin, itsensä kehittäminen ja rappeutuminen elämän päättymisen jälkeen jne. Näiden periaatteiden käyttö arkkitehtuurissa mahdollistaa tulevaisuudessa ekologisen tasapainon saavuttamisen teknologisin keinoin.

Luonto ilmaisi itsensä täydellisimmin tilarakenteiden suunnittelussa (elävässä luonnossa ei ole litteitä elementtejä). Luonnonmuotojen rakenteen tutkimus: kuoret, kallot, munankuoret - osoittaa rakenteiden poikkeuksellisen kehittyneen, toiminnallisen ehdoin. Tässä on hyvä käsitys jakautuneista kuormista ja halkeamien päällekkäisyydestä (jarrutuksesta), jotta estetään elävälle organismille arvokkaan materiaalin tuhoutuminen ja materiaalien kulutuksen minimoiminen. Säiliöt rakennusten ja rakenteiden päällysteinä ovat luonnollisia, arkkitehtonisesti ilmeikkäitä, kestäviä, jäykkiä ja kevyitä rakenteita.

Luonnossa esine tulee näkyviin, kun sen ja taustan välillä on eroa kirkkaudessa, värissä tai tekstuurissa. Mitä suurempi kontrasti kohteen ja taustan välillä on, sitä parempi on näkyvyyden laatu, kun taas visuaalisen havainnon kynnys on kohteen ja taustan välisen kontrastin pienin arvo, josta kohde tulee näkyviin.

Arkkitehtoninen monimuotoisuus (samankaltaisuus biologisen monimuotoisuuden kanssa)

Visuaalisessa tunnelmassa paljon muodostuu näkyvien esineiden väristä, tekstuurista, mittakaavasta ja vuorovaikutuksen laadusta. Aistikokemuksen tyhjyys ei ole ravitsevaa sielun kehitykselle, jos ympäristön tarpeita vastaavien ominaisuuksien on silti tuotava iloa elämään ja henkistä voimaa, tarvitsemme vaihtelua, mutta ei tasaisuutta ilman rajoja - lämpötilaa, valaistusta , kaikki sama näkymä ikkunan edessä, kaikki samat muodot tai liikesarja avaruudessa. Heti kun on vaihtelua, alamme huomata, kuinka yksi tunne liittyy muihin. Alamme oivaltaa heidän kontaktinsa vyöhykkeet. Useimmiten tällainen kontakti on havaittavissa näkyvässä maailmassa. On selvää, että monimuotoisuuteen on pyrittävä, kuten luonnon monimuotoisuus: erilaisia ​​kokoja, muotoja, yksityiskohtia, värejä (luonnonmukaisuus huomioon ottaen). On toivottavaa, että rakennusten mitat vastaavat maiseman osien, ensisijaisesti puiden) ja ihmiskehon mittoja.

Elävä luonto ei noudata symmetrian lakeja. Voidaan olettaa, että rakennusten ja rakenteiden ei myöskään tarvitse olla täysin symmetrisiä. Tärkeä rooli rakennusten ja rakenteiden visuaalisen havainnon positiivisuudessa tai päinvastoin negatiivisuudessa on ihmisten yksilöllisillä ominaisuuksilla. Tiedetään, että jotkut arkkitehdit ja tavalliset ihmiset pitävät pilvenpiirtäjistä, valtavista aukioista, leveistä kaduista, joissa on autovirtoja; tämä on ilmeisesti yksi monimuotoisuuden ilmentymistä. Siksi arkkitehtuurissa, kuten luonnossa, on esitettävä erilaisia ​​​​ratkaisuja, "viehättävä lajike". Silloin visuaalinen ympäristö miellyttää silmää.

Ekologisen suunnittelun tulee pyrkiä luomaan mukava, terveellinen ja kaunis ympäristö ihmisille. Näiden ongelmien ratkaisemisessa voi olla hyödyllistä hyödyntää luonnossa esiintyvää monimuotoisuutta (yleensä lajimäärää), jonka rikkaus ylläpitää menestyksekkäästi luonnon ja ympäristön vakautta. Arkkitehtonisen monimuotoisuuden tulisi koskea kaikkia arkkitehtuurin kohteita - kaupungista, kaupunginosista, yksittäisistä rakennuksista niiden sisustamiseen.

Ekologisen arkkitehtuurin tulee tukea erilaisia ​​vaikutuksia. Esimerkiksi luonnossa vaihtelevan voimakkuuden tuulet vaikuttavat lähes jatkuvasti ihmisen ihoon; ilman kosteus luonnossa muuttuu; henkilön jalat olivat aiemmin olleet kosketuksissa maahan ja henkilö ei tuntenut pohjallaan sileää lattiaa tai asfalttia, vaan epätasaista; satoja tuhansia vuosia ihmistä ympäröivät suojien ja primitiivisten talojen ei-tasaiset pinnat, ja tällä hetkellä - lentokoneet; henkilö kosketti ympäristöystävällisiä pintoja - ruohoa, maaperää, lämmintä puunkuorta ja tällä hetkellä - useimmiten betonia, terästä, lasia, muovia; päivällä ihmiseen vaikutti ulkoilman lämpötilan vaihtelu, ja tällä hetkellä se on lähes vakio jne. Kaikki nämä tekijät voidaan ottaa huomioon rakennuksen monipuolisen ympäristön arkkitehtonisessa suunnittelussa. Kestävässä arkkitehtonisessa suunnittelussa monimuotoisuutta ajatellen voidaan ottaa huomioon seuraavat seikat.

1. Halu erilaisiin arkkitehtonisiin ja maisemaympäristöihin, välttäen samantyyppisiä maisemia. Erilaisten maisemien läsnäolo (joet, purot, metsät, pellot, vuoret, suuret puistot, pienet puutarhat, monet luonnon- ja kulttuurialueet, joita yhdistävät "käytävät"). Johdatus paikallisten kasvi- ja eläinlajien maisemiin ja alkuperäisiin kasveihin - esittelijät.

2. Houkuttelevamman imagon luomiseksi on pyrittävä rakennuksen muotoihin, kerroksiin ja kokoihin (luonnon monimuotoisuuden tapaan). Mahdollisia monimuotoisuuksia ovat vain tasomaisten muotojen käytön rajoittaminen ja kaarevien pintojen käyttöönotto, kaarevien ja tasaisten muotojen yhdistelmien käyttö, rakennuksen eri kerrosmäärät ja mitat, luonnonmukaiset muodot ja koot (sis. rakennusten koon vastaavuus ympäröivien maisemien komponenttien - puiden, kukkuloiden - kokoihin; tilojen mittojen vastaavuus ihmiskehon mittoihin).

Rakennusten ja teknisten rakenteiden muotoja tulee vaihdella. Pääsuunta on erilaisten kaarevien tilavuuksien käyttö suuntaissärmiöiden ohella. On tarpeen varmistaa kaikenlaisten kuorien laaja käyttö sylinterimäisistä ja prismamaisista kuorista hypari- ja monimutkaisiin yhdistelmäkuoreihin. Yksi monimuotoisuuden alueista on etnisen arkkitehtuurin käyttö. Kaikki tekniset rakenteet tulee tehdä vain erilaisista kaarevista tilarakenteista. Rakennusten kokoa ja kerrosten määrää tulee vaihdella, kuten myös luonnonmaiseman osien - pensaiden ja puiden, kukkuloiden ja vuorten - kokoja.

Rakennusten ulkosisustustyyppejä ja värejä tulee vaihdella, kuten erilaisia ​​ulkopinnoitteita luonnossa. Ottaen huomioon ihmisen silmien värinäön, rakennuksen julkisivun ja kaikkien muiden keinotekoisten pintojen värit tulisi valita. On tarpeen ottaa huomioon värin sävy, kylläisyys, kirkkaus. Ihmissilmälle hyväksyttävimmät ovat vaaleat lämpimät värit: vaaleanvihreä, vaaleanruskea, oranssi, keltainen ja muut, sekä usein esiintyvät luonnolliset värit - sininen, sininen, pinkki jne. On myös otettava huomioon luonto. värin vaikutuksesta - aktiiviset jännittävät värit (punainen, oranssi, keltainen), rauhoittava (sininen, syaani, violetti) ja neutraali (vihreä on tasapainon väri). Emotionaalisen havainnon parantamiseksi on suositeltavaa käyttää hyvin havaittavia väriyhdistelmiä ja tasaista kontrastia - siirtämällä katseesi kohteesta toiseen. On tarpeen ottaa huomioon väriyhdistelmien kontrastin harmonia sävyn, kylläisyyden, kirkkauden ja samankaltaisuuden harmonian suhteen tasaisen väriominaisuuksien muutoksen kanssa.

Monimuotoisuutta ajatellen tulisi käyttää kasvavia ja mukautuvia koteja. Kasvavat ja mukautuvat rakennukset muuttavat ulkonäköään kasvaessaan tai sopeutuessaan uusiin käyttöolosuhteisiin.

3. Erilaisia ​​rakennusten julkisivuja, ikkunoiden, loggioiden ja parvekkeiden värejä, muotoja ja kokoja, arkkitehtonisia yksityiskohtia ja koristeita. Julkisivujen muodot voivat olla tasomaisia ​​ja kaarevia eri yhdistelmissä. Julkisivukoristelun tulee olla vaihtelevaa värimaailman, taiteellisen suunnittelun suhteen, eikä se saa sisältää samoja toistuvia yksityiskohtia. Ikkuna-aukkojen eri muotoja suositellaan - ei vain suorakaiteen muotoisia aukkoja, vaan myös soikeita, pyöreitä, monikulmioita, epäsäännöllisiä muotoja.

4. Erilaisia ​​pohjaratkaisuja, huonekokoja, lattiapäällystetyyppejä, seinien ja kattojen viimeistelyjä. Sisäisen pohjaratkaisun tulee muuttua rakennuksen elinkaaren aikana muuttuvien tarpeiden ja mahdollisuuksien mukaan, mukaan lukien asuintilan personointi sen sopeutumisena yksilön aineelliseen ja henkiseen parantumiseen. Ihmisen muuttama asuintila voidaan pitää yhtenä ihmisen itseilmaisun (yksilöllistymisen) tavoista. Siksi sisäisten asettelujen on oltava useita ja yksilöllisiä. Tietystä alueesta ei pitäisi olla käsitystä koko tilan toiminnan aikana. Siellä on oltava joustava asuintila, joka mukautuu monin eri tavoin asukkaiden tarpeisiin.

Seinien ja kattojen sisustuksen tulee vaihdella värimaailman, sisustuksen suhteen, eikä se saa sisältää samoja toistuvia yksityiskohtia. Lattiapäällysteiden sileys voi vaihdella: joissakin paikoissa, joissa asukkaat kävelevät paljain jaloin (kylpyhuoneissa), lattia voi jäljitellä maaperän ja kasvillisuuden epätasaista pintaa vaikuttamaan aktiivisesti pohjien hermopäätteisiin. Puulattioissa voi myös olla eriasteista karheutta.

5. Monipuolinen sisätilojen mikroilmasto. Pienissä rajoissa vaihtelevat päivä- ja yölämpötilat, kosteus, jatkuva ilmanvaihto vaihtelevalla nopeudella, luonnossa kevyen tuulen kaltainen.

6. Ajan myötä muuttuvat (joustavat) tilojen pohjaratkaisut, niiden muoto, pinta-ala, viimeistelyt, valaistus, maisemointi jne. Rakennuksen sopeutumiskyvyn (sopeutuvuuden) muuttaminen, esineiden käyttötarkoituksen muuttaminen. Fysiologisesti ihminen kehittyi jatkuvasti muuttuvassa visuaalisessa ympäristössä, jossa lämpö-, kuulo- ja tuntovaikutukset muuttuivat jatkuvasti.

7. Rakennusten tulee olla joustavia, kestäviä. Tässä mielenkiintoinen suunta on luonnollisen aineenvaihdunnan käsitteen soveltaminen arkkitehtuuriin. Luonnollista aineenvaihduntaa (aineenvaihduntaa) elävien organismien pääominaisuutena voidaan hyödyntää tehokkaasti ympäristöystävällisessä arkkitehtuurissa ja rakentamisessa. Sen tavoitteena on vähentää materiaalikustannuksia ja minimoida raaka-aineiden ja energian käyttö. Ympäristöarkkitehdin suunnitteluprosessin peruslaki on minimoida tarvittavat materiaaliresurssit ja -kustannukset sekä vähentää rakennuksen vaikutusta. Luonnollisten aineenvaihduntakiertojen matkiminen tarkoittaa helposti kierrätettävien ja ympäristöön imeytyvien tai toiseen rakennukseen siirrettävien tai muuhun tarkoitukseen käytettävien rakennusmateriaalien käyttöä. Luonnollisen aineenvaihdunnan energiaperiaatteen mukaan rakennus on tarpeen mukauttaa alueen ilmastoon niin, että se kuluttaa käyttövaiheessa mahdollisimman vähän energiaa. On välttämätöntä minimoida korkealaatuisten resurssien, kuten juomaveden, käyttö rakennuksen käyttöiän aikana.

orgaaninen arkkitehtuuri- arkkitehtonisen ajattelun suuntaus, jonka Louis Sullivan muotoili ensimmäisen kerran evoluutiobiologian säännösten perusteella 1890-luvulla. ja löysi täydellisimmän ruumiillistuksen seuraajansa teoksista Frank Lloyd Wright 1920-1950-luvuilla

Organics (Bionics)(kreikan kielestä biōn - elämän elementti, kirjaimellisesti - eläminen) on tiede, joka rajaa biologian ja teknologian ja ratkaisee teknisiä ongelmia organismien rakenteen ja elämän analyysin perusteella. Yksinkertaisesti sanottuna, jos muistat Leonardo da Vincin, joka yritti rakentaa lentokoneen, jolla on lintujen kaltaiset siivet, niin kuvittele heti, mitä orgaaninen tyyli on.

Ensimmäiset yritykset luonnonmuotojen käyttöön rakentamisessa tekivät Antonio Gaudi. Ja se oli läpimurto! Park Güell, tai kuten heillä oli tapana sanoa, "luonto jäätynyt kiveen" - arkkitehtonisten nautintojen pilaama Eurooppa ja koko maailma ei ole vielä nähnyt mitään vastaavaa. Nämä suuren mestarin mestariteokset antoivat sysäyksen arkkitehtuurin kehitykselle orgaaniseen tyyliin.

Vuonna 1921 bioniset ajatukset näkyivät rakentamisessa Rudolf Steiner Goetheanum, ja siitä hetkestä lähtien arkkitehdit ympäri maailmaa ottivat orgaanista ainesta "aseisiin".

Goetheanumin ajoilta nykypäivään on rakennettu suuri määrä sekä yksittäisiä rakennuksia että kokonaisia ​​kaupunkeja orgaaniseen tyyliin. Orgaanisen arkkitehtuurin vaikutusvaltaisin edustaja Euroopassa oli suomalainen Alvar Aalto.

Tyylin ominaisuudet:

● Orgaaninen arkkitehtuuri määritellään muodoilla, jotka eivät perustu geometriaan. Ne dynaaminen, väärä syntyy kontakteista todellisuuden kanssa. Jokaista orgaanisen arkkitehtuurin muotoa tulisi kuitenkin pitää sellaisena organismi joka kehittyy oman olemassaolonsa lain, oman erityisjärjestyksensä mukaisesti sopusoinnussa toimintojensa ja ympäristönsä kanssa, kuten kasvi tai muut elävät organismit.

● Toisin kuin funktionaalisuus, orgaaninen arkkitehtuuri näkee tehtävänsä luomalla rakennuksia ja rakenteita, jotka paljastavat ominaisuuksia luonnonmateriaaleista ja orgaanisesti kaiverrettu ympäröivään maisemaan. Arkkitehtonisen tilan jatkuvuuden ajatuksen kannattaja Wright ehdotti rajaa rakennuksen ja sen osien tarkoituksellisen erottamisen perinteeseen ympäröivästä maailmasta, joka on hallinnut länsimaista arkkitehtuuria Palladion ajoista lähtien. Hänen mielestään rakennuksen muodon tulee joka kerta seurata sen erityisestä käyttötarkoituksesta ja niistä ainutlaatuisista ympäristöolosuhteista, joissa se on rakennettu. Käytännössä Wrightin "preeriatalot" toimivat luonnollisen ympäristön luonnollisina jatkeina, kuten luonnollisten organismien evolutionaarinen muoto. Orgaanisen arkkitehtuurin individualismi joutui väistämättä ristiriitaan modernin urbanismin tarpeiden kanssa, eikä ole yllättävää, että maaseutukartanot olivat tämän suuntauksen päämonumentteja.

● Bioniikka pyrkii pohjimmiltaan arkkitehtonisena tyylinä luomaan sellaisen tilallisen ympäristön, joka stimuloisi koko tunnelmallaan juuri sen rakennuksen toimintaa, johon jälkimmäinen on tarkoitettu. Luomukodissa makuuhuone on makuuhuone, olohuone on olohuone ja keittiö on keittiö. Rudolf Steiner sanoi: "Bionisten muotojen luomisen henkinen puoli liittyy yritykseen toteuttaa ihmisen tarkoitus. Tämän mukaisesti arkkitehtuuri tulkitaan" paikaksi "jossa ihmisen olemassaolon tarkoitus paljastuu."

2000-luvun alussa yritykset siirtää orgaanisen arkkitehtuurin periaatteet laajempiin rakenteisiin ja sopusoinnussa luontoon luoden psykologisesti mukavan ympäristön kaupunkiolosuhteissa synnyttivät sellaisen tyylin kuinbiotekniikka(Bio-tekniikka) . Tämä tyyli on vielä manifestien kehittämisvaiheessa, mutta on jo alkamassa tarttumaan aktiivisesti asemiin.

Kulttuuri

Vestnik FEB RAS. 2006. Nro 5

V.V. Isaeva, N.V. Kasjanov

Luonnollisten ja arkkitehtonisten muotojen fraktiaalisuus

Luonnon ja arkkitehtuurin morfogeneesin yhteisyyden ja erityisten erojen tunnistamiseksi joitakin rakennuksia ja rakenteita tarkastellaan verrattuna luonnonmuotoihin ja fraktaalimalleihin. Arkkitehtoniset muodot ovat luonnollisia muotoja säännöllisempiä ja sisältävät vähän toistoja variaatioineen.

Fraktaalimorfogeneesi luonnossa ja arkkitehtuurissa. V.V.ISAEVA (A.V.Zhirmunsky Institute of Marine Biology, FEB RAS, Vladivostok), N.V.KASYANOV (Arkkitehtuurin ja kaupunkisuunnittelun teorian instituutti, Moskova).

Joitakin rakennuksia ja rakenteita tarkastellaan verrattuna luonnonmuotoihin ja fraktaalimalleihin, jotta voidaan paljastaa yhteisiä ja erityisiä piirteitä arkkitehtuurin ja luonnon morfogeneesissä. Arkkitehtoniset muodot ovat säännöllisempiä kuin luonnon muodot, ja niissä on vähän iteraatioita variaatioineen.

Viime vuosikymmeninä on kehittynyt nopeasti laaja uusi monitieteisen tutkimuksen ala, mukaan lukien epälineaarinen dynamiikka, fraktaaligeometria ja itseorganisaatioteoria. Tieteidenvälinen lähestymistapa laajentaa merkittävästi tieteellisen tutkimuksen kattavuutta ja auttaa tunnistamaan morfogeneesin yhteisiä piirteitä elävässä ja elottomassa luonnossa. Fraktaalialgoritmit (rakennussäännöt) luonnossa ja ihmisen luovuudessa löysi Benoit Mandelbrot (B. Mandelbrot). Yksi fraktaalin tärkeimmistä ominaisuuksista on asteikon invarianssi (itsen samankaltaisuus monilla asteikoilla). Fraktaaliulottuvuuden murto-arvo kuvaa tilan täyttöastetta fraktaalirakenteella, kun taas lakunaarisuuden arvo mittaa fraktaalirakenteen heterogeenisyyttä.

Monille luonnossa ja yhteiskunnassa tapahtuville prosesseille - kosmisista sosiaalisiin ja fysiologisiin - on ominaista kaoottinen fraktaalidynamiikka. Luonnonkohteiden fraktaalisuutta vahvistaa mahdollisuus rakentaa yksinkertaisten fraktaaliohjelmien pohjalta erittäin uskottavia virtuaalimaailman tietokonemaisemia, joissa todellisuuden lähentäminen saadaan aikaan tietyllä epäsäännöllisyydellä satunnaislukujen avulla. Sellaiset ohjelmat jäljittelevät myös kasvien morfogeneesiä onnistuneesti. Eläinten morfogeneesin mallintaminen kaikilla organisaatiotasoilla on dynaamisesti kehittyvä biologian alue. Monimutkaisen tilaorganisaation biologisia rakenteita voidaan karakterisoida kvantitatiivisesti määrittämällä fraktaaliulottuvuus, joka toimii indikaattorina näiden rakenteiden morfologisesta monimutkaisuudesta. Fraktaalialgoritmien osallistuminen biologiseen morfogeneesiin tarjoaa pakatun geneettisen koodauksen. Elävän luonnon fraktaalimaisille rakenteille on ominaista rajallinen toistoskaala, ja ne ovat vähemmän kaoottisia verrattuna elottomiin fraktaaleihin; pääsääntöisesti nämä ovat multifraktaaleja, ts. heterogeeniset fraktaalit.

ISAEVA Valeria Vasilievna - biologisten tieteiden tohtori (meribiologian instituutti FEB RAS nimetty A.V. Zhirmunskyn mukaan, Vladivostok), KASYANOV Nikolai Vladimirovich - arkkitehtuurin kandidaatti (Arkkitehtuurin ja kaupunkisuunnittelun teorian instituutti RAASN, Moskova).

Fraktaaligeometristen lähestymistapojen käyttö mahdollistaa useiden elävien ja elottomien esineiden samankaltaisuuden paljastamisen, sekä luonnollisten että ihmisen tekemien. Eräs esimerkki tällaisesta rinnakkaisuudesta muotoilussa on geodeettisten kupurakenteiden vertailu fullereenimolekyylien, monisoluisten eläinsolujen makromolekyylikompleksien ja radiolaarien luurankorakenteiden kanssa (kuva 1). Geodeettiset kupolirakennusrakenteet patentoi vuonna 1954 R. B. Fuller (1895-1983), amerikkalainen keksijä, arkkitehti ja filosofi; maassamme M.S. Tupolev oli mukana tällaisessa kehityksessä. Geodeettiset kupolit voidaan muodostaa monimutkaisella kolmioiden verkostolla, jotka muodostavat lähes pallomaisen pinnan (kuva 1a). Toistuvat jaot kolmioihin, jotka ovat ominaisia ​​geodeettisille kupuille, muodostavat fraktaalialgoritmin. Rakenteet, joissa oli tällainen kolmiojako, osoittautuivat paitsi lupaaviksi arkkitehtuurissa, myös hyvin samanlaisiksi kuin luonnollisia muotoja. Viime vuosisadan 90-luvulla saatiin uusi aine - fulleriitti, joka koostuu hiilimolekyyleistä, fullereeneista (fulereenien ja fulleriittien nimien etymologia liittyy hyvin läpinäkyvästi Fullerin nimeen). Fulleriitti on hiilen allotrooppinen muunnos, hiilen kolmas kiteinen muoto (kaksi aiemmin tunnettua muotoa ovat grafiitti ja timantti). Fullereenimolekyylit ovat suljettu pinta pallon tai sferoidin muodossa, jossa hiiliatomit sijaitsevat (kuva 1b). Geodeettisten kupolien rakenteet ovat myös samanlaisia ​​kuin eräät biologiset rakenteet, esimerkiksi klatriinin makromolekyylikompleksit (kuva 1c), aktiinifilamenttikimppujen verkosto monisoluisissa eläinsoluissa (kuva 1d) ja joidenkin yksisoluisten radiolaarien luurankoja. eliöt (kuvio 1e).

Kuvataiteella ja musiikilla on myös fraktaalimaisia ​​piirteitä. Joitakin esimerkkejä taiteilijoiden käyttämästä eri mittakaavassa toistuvia elementtejä, esim. Fraktaalijoukot on antanut B. Mandelbrot. Japanin, Intian perinteisen musiikin, venäläisten kansanlaulujen, amerikkalaisen bluesin, Bachin, Beethovenin, Debussyn ja Straussin musiikin tutkimukset johtivat siihen johtopäätökseen, että musiikilla on yhteisiä piirteitä luonnonprosessien dynamiikan kanssa, mikä jäljittelee maailmamme luonnollisia muutoksia. ajallaan. Taideteos on miellyttävä ja kiinnostava, kunhan se ei ole liian yksitoikkoinen eikä samalla sisällä liikaa yllätyksiä; musiikki on miellyttävää, jos siinä on sävelmuutoksia useilla taajuusasteikoilla ja rytmimuutoksia ainakin muutamalla aika-asteikolla. Mandelbrot-sarjan tietokonekuva voidaan kääntää ääniksi ja saada musiikkia toistuvilla ja vaihtuvilla "teemoilla". Ihmisen elektrokardiogrammin transkriptio ääniksi antaa "sydämen kappaleita", kaoottisten kardiogrammifraktaalien algoritmin mukaan syntetisoitua musiikkia (katso).

Arkkitehtuurissa on yleistä myös eri mittakaavassa toistuvien itsekaltaisten muotojen eli pohjimmiltaan fraktaalikonstruktion sääntöjen käyttö. Arkkitehtuurin tunnettu assimilaatio jäätyneeseen musiikkiin (JV Goethe) on syvästi perusteltu: sekä musiikki että arkkitehtuuri ovat fraktaalia. Arkkitehtuuriteokset sisältävät monia pituusasteikkoja ja itsensä samankaltaisuuden elementtejä: osien ja kokonaisuuden samankaltaisuutta, yksittäisten elementtien alistamista kokonaisuuteen (kuva 2). Arkkitehtoniset fraktaalirakenteet ovat järjestyneempiä kuin luonnolliset. Monien arkkitehtonisten muotojen fraktisuus on hyvin ilmeistä ja sijaitsee kirjaimellisesti pinnalla (yleensä julkisivussa). Mandelbrot kirjoitti ensimmäisenä arkkitehtuurin fraktaalisuudesta ja mainitsi Pariisin oopperarakennuksen arkkitehtuurin, "kuvataideteoksen" (arkkitehti C. Garnier), esimerkkinä fraktaalien luomisesta. M. Schroeder, esimerkkinä arkkitehtuurin samankaltaisuudesta, kutsuu Castel del Monten linnaa, jonka Pyhän Rooman keisari Fredrik II on rakentanut hänen oman suunnitelmansa mukaan. Tämä linna on tasoltaan säännöllinen kahdeksankulmio, jonka huipulle on kiinnitetty kahdeksan voimakasta tornia, joista jokaisella on myös tasossa säännöllinen kahdeksankulmio.

Riisi. Kuva 1. Fraktaaliosio: a - geodeettisen kupolin asettelu; b - fullereenimolekyylien rakenne; c - klatriinipallo; d - sytoskeleton aktiinifilamenttien nippujen järjestelmä; e - yhden radiolaarien luuranko

Riisi. 2. Arkkitehtuurin muotojen samankaltaisuus: a - Moskovan historiallisen museon rakennus; b - postirakennus Vladivostokissa; c - Intialainen temppeliarkkitehtuuri, kompleksi Khajurahossa Kuva. Kuva 3. Fraktaaliprototyypit ja pyramidimuotoisten julkisivujen arkkitehtuuri, kellotornit: a - Sierpinskyn "lautasliina", rakennettu neliöistä; b - Saksan goottilaisten rakennusten julkisivujen fragmentit; c - kellotorni (Kashira) Kuva. Kuva 4. Weierstrassin funktion (a) ja Milanon tuomiokirkon siluetin (b) ääriviivojen samankaltaisuus

Fraktaalimaisen muotoilun periaatteita arkkitehtuurissa on käytetty muinaisista ajoista lähtien, mutta vasta 1900-luvun lopulla, Mandelbrotin kirjojen ilmestymisen jälkeen, fraktaalialgoritmien käyttö arkkitehtonisessa morfogeneesissä tulee tietoiseksi. Ch. Jenks kuvasi siirtymistä uuteen paradigmaan arkkitehtuurissa monimutkaisten järjestelmien tieteiden vaikutuksesta, mukaan lukien fraktaaligeometria ja epälineaarinen dynamiikka. Useat Frank Gehryn, Peter Eisen-manin ja Daniel Libeskindin rakentamat keskeiset rakennukset näyttävät tämän uuden arkkitehtonisen paradigman ensimmäisiltä ilmentymiltä. Nykyaikaisia ​​arkkitehtuuritrendejä, jotka toimivat monimutkaisten pintojen kuvilla, joita kuvataan matemaattisesti epälineaarisilla yhtälöillä, voidaan ehdollisesti kutsua epälineaariseksi arkkitehtuuriksi. C. Jenks ja I. A. Dobritsina kirjoittivat arkkitehtuurin epälineaarisuudesta ja fraktiaalisuudesta yleisessä deklaratiivisessa muodossa. B. Mandelbrotin fraktaaligeometriaa käytetään jossain määrin arkkitehtonisten muotojen analysointiin K. Bovillen kirjassa, joka on toistaiseksi ainoa arkkitehtuurin fraktaaleja käsittelevä monografia, jossa pienempi osa kirjasta on omistettu varsinaiselle arkkitehtuurille. . Useissa artikkeleissa ja Internet-sivustoissa mainitaan elementtejä goottilaisten katedraalien arkkitehtuurista, barokkityylistä, intialaisista temppeleistä, jotka toistetaan eri mittakaavassa, ja analysoidaan toistoja klassisissa järjestysmuodoissa.

Bovill sovelsi fraktaaliformalisointia katujen varrella oleviin rakennusriveihin ja joidenkin arkkitehtonisten rakenteiden (mukaan lukien F.L. Wrightin ja Le Corbusierin) fraktaaliulottuvuuden määrittämiseen neliöitä laskemalla; Tällainen analyysi luo esteettiset perusteet arkkitehtonisen suunnittelun arvioinnille, mikä mahdollistaa suositusten siirtymisen pois standardiarkkitehtuurin tappavasta yksitoikkoisuudesta. Yritykset kvantitatiivisesti suhteuttaa fraktaaliulottuvuuden korkea arvo (heijastaen yksityiskohtien pirstoutumista) arkkitehtoniseen ilmeisyyteen eivät kuitenkaan anna paljoakaan arkkitehtonisten muotojen rakentamisen fraktaalisääntöjen ymmärtämiselle. Fraktaaliulottuvuuden arvo voi toimia vain esineen tilallisen monimutkaisuuden muodollisena ominaisuutena, joka ei ota huomioon tärkeämpiä laadullisia ominaisuuksia. Vaikka fraktaalit yhdistetään yleensä muodon rikkaaseen muotoon, fraktaalit voivat olla esteettisesti kiinnostamattomia, jopa tylsiä. Päinvastoin, arkkitehtuurissa on rakenteita, joissa ei käytännössä ole fraktaaliominaisuuksia ja jotka ovat samalla erittäin ilmeikkäitä - esimerkiksi massiiviset epälineaariset muodot. Arkkitehtonisten muotojen fraktaaliprototyyppejä ei ole varsinaisesti vielä esitetty.

Työmme tarkoituksena oli etsiä yksinkertaisimpia graafisia fraktaalikuvia, jotka visualisoivat joitain julkisivujen arkkityyppejä, suunnitelmia ja kolmiulotteisia arkkitehtonisia muotoja, ja käyttää simulaatiotietokonemallinnusta arkkitehtonisten rakenteiden fraktaalialgoritmien laadulliseen eikä kvantitatiiviseen analyysiin. Arkkitehdit ja rakentajat eivät yleensä ymmärtäneet niitä fraktaaligeometrian suhteen. Laajemmassa näkökulmassa tämä tehtävä on osa ongelmaa tunnistaa muotoilun rinnakkaisuus sellaisissa erilaisissa maailmoissa kuin elottomissa ja elävässä luonnossa ja toisaalta ihmisen luomissa muodoissa - sekä todellisissa arkkitehtonisissa että virtuaalisissa (tietokoneissa) -. muu. Moderni tieteellinen lähestymistapa, jossa käytetään fraktaaligeometriaa sekä topologiaa ja epälineaarista dynamiikkaa, pystyy paljastamaan tässä monia samankaltaisia ​​morfogeneesin suuntauksia ja ratkaisuja, mukaan lukien aiemmin tuntemattomia muotoilun näkökohtia ja mahdollisesti uusien arkkitehtonisten muotojen luomista. Mandelbrotiin viitaten: "graafinen esitys on loistava työkalu mallien vertaamiseen todellisuuteen", tarkastellaan joitain graafisia fraktaaleja arkkitehtonisten julkisivujen ja suunnitelmien prototyyppeinä.

Sierpinski-algoritmi (ns. Sierpinski-lautasliina, joka on rakennettu tässä tapauksessa neliöistä) rakentamisen ensimmäisissä vaiheissa antaa prototyypin sellaisista palvontapaikoista kuin porraspyramidit; samanlaisen arkkityypin pystysuunnassa pitkänomaiset rakennukset -

temppelin ja linnoituksen tornit, kellotornit (kuvat 3 a-c). Tietysti minkä tahansa rakenteen loputtomat toistot arkkitehtuurissa ovat mahdottomia, todellinen arkkitehtuuri sisältää yleensä vähän toistoja, joten arkkitehtonisia rakenteita jäljittelevät (tai arkkitehtonisten esineiden "geneettisen koodin" paljastavat) fraktaalimallit ovat protofraktaaleja (Mandelbrotin termi fraktaalirakenteille, joissa on vähän toistoja ) . Lisäksi arkkitehtuurissa, kuten musiikissa, tarkat toistot ovat harvinaisia, kun taas teeman ja kuvan variaatiot ovat yleisiä.

Temppelien siluetille, jossa on monia pystysuoria toistuvia elementtejä, Weierstrass-funktion kaavio (kuvat 4 a, b) voi toimia metaforisena prototyyppinä - klassinen fraktaalifunktio, jolla ei ole derivaattoja missään kohdassa (se on siis mahdotonta piirtää tangentin mihin tahansa kaavion pisteeseen), avattu 1800-luvun lopussa. Epäilemättä Milanon ja vastaavien katedraalien arkkitehdit ja rakentajat eivät olleet tietoisia Weierstrassin tehtävästä, emmekä väitä, että katedraalin siluettiviivat noudattaisivat tarkasti funktion kaaviota - tämä kaavio antaa vain visuaalisen metaforan sellaiselle arkkitehtoniselle rakennukselle. lomakkeita.

Cantor-sarja on toinen arkkitehtonisten muotojen kuvaamiseen soveltuva fraktaalialgoritmi, jossa on symmetrisesti järjestettyjä erikorkuisia osia, mikä on melko yleistä arkkitehtuurissa (yksinkertaisin arkkitehtoninen tekniikka - koko rakennuksen pelkistetty kaltaisuus kohoaa rakennuksen keskelle). Klassisen Cantor-sarjan fraktaalirakenne on diskreetti, kun taas yhdistetyt fraktaalit, kuten Sierpinskin "lautasliina", sopivat paremmin arkkitehtonisiksi prototyypeiksi. Kantor-sarjan erillisten osien yhdistäminen antaa yhdistetyn fraktaalin (Kantorin kampa, kuva 5b) - "Stalin-pilvenpiirtäjän" ja vastaavien rakennusten prototyypin. Cantor-sarjaa lacunarity variaatioilla (kuva 5c) voidaan muokata yksinkertaisimmalla tavalla, jolloin saadaan esimerkiksi graafinen morfotyyppi (Kuva 5c, d), joka on samanlainen kuin Intian temppelien arkkitehtoniset muodot. Fraktaalialgoritmi diskreetin Cantor-joukon muodostamiseksi on samanlainen kuin kaksijakoisesti haarautuvan puun - yhdistetyn fraktaalin - muodostamisen algoritmi. Käänteinen kaksijakoinen puu on yleistetty "arkkitehtoninen koodi" kohoavien uskonnollisten rakennusten morfogeneesistä, jonka hierarkkinen rakenne ilmaisee ajatuksen korkeampien voimien läsnäolosta.

Epälineaaristen fraktaalien morfogeneesi synnyttää kuvien dynamiikkaa, jotka käyvät läpi loputtomat metamorfoosit virtuaalitilassa, jolloin syntyy monimutkaisia ​​muotoja, jotka muistuttavat biologisia ja arkkitehtonisia muotoja. Arkkitehtoninen sisustus, ristikoiden ja aitojen koristekuviot muistuttavat usein epälineaarisia fraktaaleja (kuva 6).

Kirkon monien kupolien fraktaalipiirteitä voidaan tarkastella venäläisen puutemppeliarkkitehtuurin mestariteoksen - Karjalan Kizhi Pogostin kirkastuskirkon - esimerkissä (kuva 7a). Erään kirjoittajista rakentama tietokonemalli visualisoi kirkastuskirkon kupolien sijainnin (kuvat 7 b, c). Venäjän pohjoisen monikupoliiset puukirkot muodostavat morfologisesti toisiinsa liittyvän sarjan: Kizhi Pogostin kirkastuskirkon (1714) prototyyppi oli Vytegorsky Pogostin esirukouskirkko Anhimovon kylässä Vologdan alueella, rakennettu vuonna 1708 ja tuhoutui tulipalossa vuonna 1963. Monikupoliisten kirkkojen kupolien sijainti ja mitat, jotka on ehdollisesti esitetty yhdessä tasossa aksiaalisymmetrisesti, on yleisimmässä muodossa pelkistetty Sierpinskin "lautasliina"-variantin yksinkertaiseksi fraktaalialgoritmiksi (kuva 1). 7d).

Yksi universaaleista fraktaalialgoritmeista, spiraali, jota käytetään laajalti elottomissa (alkiainehiukkasten liikeradoista sykloniin ja galakseihin) ja villieläimissä (nilviäisten kuoret, sorkka- ja kavioeläinten sarvet, kasvien versojen kiharat) sekä arkkitehtuurissa ja suunnittelussa (kuva 8). , antaa monia samanlaisia ​​morfogeneesiratkaisuja. Spiraalikoristeen kolmiulotteinen toteutus rinnakkaisena tai purkautuvana

vastakkaisiin suuntiin ja risteäviin spiraaleihin sisältyvät Pyhän Vasilin katedraalin kupolit (kuva 8a). "Pyhän Vasilin katedraali on outo kultaleikkausfraktaali, jonka määrittelee vähintään kahdeksan kultaleikkaussarjan jäsentä". Kultaiset mittasuhteet ja muut fraktaalisuhteet luovat tämän temppelin arkkitehtonisen sinfonian.

Arkkitehdit ovat tietoisia sellaisista kolmiulotteisen spiraalialgoritmin toteutuksista, kuten Tatlinin torni (malli Kolmannen Internationaalin muistomerkistä) ja samankaltaisesta rakennuksen spiraalivalmiudesta Patriarch's Pondsissa (kuva 8f).

"Kultaisen leikkauskulman" visuaalinen tulkinta antaa fraktaalialgoritmin, joka ilmenee villieläimissä, koristeissa ja arkkitehtuurissa. Tietokoneella luotu kuva "auringonkukasta" (kuva 8b), jossa "kultakulmaa" vastaavaa askelta käytetään kulmalisäyksenä, on hyvin lähellä todellista kuvaa auringonkukansiementen asettelusta (kuva 8d). ), joka on vähemmän järjestetty kuin ihanteellinen tietokonemalli . Samanlainen järjestely, nimeltään phyllotaxis (phyllo - lehti, taksit - liike), on ominaista varren lehdille (tai niiden johdannaisille) havupuiden käpyjen suomuille; lisäksi yhteen suuntaan kierrettyjen rivien lukumäärä ja toiseen suuntaan kierrettyjen rivien lukumäärä ovat kaksi vierekkäistä Fibonacci-lukua. Subsellulaarisella tasolla samanlainen piirre ilmenee tubuliinidimeerien järjestäytymisessä mikrotubuluksiin - sytoskeleton rakenteisiin.

Kaikkein kauniista tyypillisistä rakennuslaatikoista yksinkertaisin ja yleisin kolmiulotteinen fraktaalimalli voi olla Mengerin "sieni" (kuva 9a), jonka sisätilan rakenne on esitetty kuvassa. 9b. Yleisimmässä muodossa voidaan sanoa, että ikkunoiden suorakulmiot ovat kuin kokonainen suorakaiteen muotoinen rakennus, ja sisätilojen suuntaissärmiöt ovat kuin koko rakennuksen "laatikko". Epäilemättä alkeellisintakaan paneelitaloa ei rakennettu täsmälleen Mengerin "sieni"-algoritmin mukaan, mutta fraktaaligeometriaan kuuluu esineitä, joiden elementtiä eri mittakaavassa toistettuna voidaan lisäksi deformoida, muuttaa multifraktaalirakennusohjelman mukaisesti. Fraktaalirakennus voidaan rakentaa suuntaissärmiöisistä tangoista (ja sisältää suuntaissärmiöitä), joita voidaan siirtää, pyörittää, puristaa: fraktaalialgoritmit mahdollistavat alkuperäisen muodon pakkaamisen, pyörityksen, epälineaariset muunnokset. Tällaisten algoritmien satunnaistamisen myötä syntyy tietty kasa muunnoksia, muotoja, jotka ovat samanlaisia ​​kuin postmodernismin ja dekonstruktivismin arkkitehtuuri.

Joten erityyppisille arkkitehtonisille rakenteille voidaan löytää fraktaalianalogi, kaksi- tai kolmiulotteinen, ja siten paljastaa niiden fraktaalialgoritmi. Mallifraktaalit, kuten Cantor-sarja ja Menger-sieni, voivat toimia varsin riittävinä arkkitehtonisen morfogeneesin malleina. Tietenkin toisin kuin suhteellisen yksinkertaiset ja säännölliset geometriset ja tietokonefraktaalit äärettömällä

Riisi. 5. Kantorin setti arkkitehtonisten muotojen prototyyppinä: a - Kantorin setti; b - Kantorin kampa; c - Kantorisarja, jossa on erilainen lakunaarisuus; d - sen yksinkertaisin muunnos. Kuva 6. Epälineaariset fraktaalit ja vastaavat metalliaitojen koristelumuodot: a, b - Julia-sarjat; c - Mandelbrot-joukon fragmentti; d - Vladivostok GUM:n parvekkeen ristikkokuvio; d - rokokoo-ristikkoportti Würzburgissa, Saksassa

Riisi. Kuva 7. Kirkon monikupuinen ja fraktaalimalli: a - Kizhi Pogostin kirkastumisen kirkko; b, c - tämän kirkon tietokonemalli: julkisivufragmentti (b), kattokaaviofragmentti (c); d - versio Serpinskyn "lautasliinasta"

Riisi. 8. Spiraalialgoritmi ja luonnonmuodot, arkkitehtuuri ja suunnittelu: a - Pyhän Vasilin katedraali; b - fyllotaksisen tietokonemalli; c - logaritminen spiraali; d - auringonkukan phyllotaxis (selvyyden vuoksi osa siemenistä on poistettu); e - aidan kierrekuvio (Ryabushinskyn kartano Moskovassa); e - Patriarkan lampien rakennuksen kierrevalmistus

Riisi. Kuva 9. Mengerin "sienen" kolmiulotteinen malli: a - ulkonäkö; b - sisäisen tilan rakenne

saman muodon toisto, arkkitehtuuri soveltaa rakentamisen sääntöjä käyttämällä rajoitettua määrää toistoja, muuttaen niiden rakentamisen sääntöjä, rikkomalla tiukkaa samankaltaisuutta ottamalla käyttöön monia muunnelmia, ts. protofraktaaleja, multifraktaaleja ja epäsäännöllisiä algoritmeja käytetään.

Yleensä arkkitehtonisten muotojen harmonian ja kauneuden kaavojen etsiminen suoritetaan erinomaisten mestareiden jo luomien luomusten analysoinnin yhteydessä. Tiedetään, että käsite kuuluisasta kultaleikkauksesta, jota Phidias käytti Parthenonin rakentamisessa, ilmestyi kaksi vuosisataa myöhemmin Eukleideen elementeissä, ja itse termin "kultaleikkaus" otti käyttöön Leonardo da Vinci yli tuhat vuotta myöhemmin. . Sekä fraktaalikonstruktion sääntöjen käyttö arkkitehtuurissa muinaisista ajoista lähtien että kultaisen leikkauksen käyttö eivät tietenkään olleet tietoisia myöhempien käsitteiden kannalta eivätkä suinkaan aina osoittautuneet matemaattisesti todistetuiksi; Taiteellisesti ilmeikkäiden mittasuhteiden etsimisessä ja luomisessa arkkitehtejä ohjasi intuitio ja harmonia. Ja meidän aikanamme arkkitehdit eivät ole läheskään aina tietoisia arkkitehtonisten muotojen fraktaalirakentamisen yleisyydestä, aivan kuten Molièren hahmo ei tiennyt, mitä hän sanoi proosassa.

Fraktaalilähestymistapa ei ole ihmelääke, kuten Mandelbrot itse kirjoitti, eikä ollenkaan uusi aikakausi ihmiskunnan historiassa, vaan vain uusi, mutta varsin tehokas tapa analysoida ja mahdollisesti suunnitella arkkitehtonisia muotoja, jotka voivat rikastuttaa merkittävästi arkkitehtuurin teorian ja käytännön kieli.

Kuuluisa espanjalainen arkkitehti A. Gaudi antoi Sagrada Familia -katedraalissaan uuden tulkinnan goottilaisista muodoista - luonnollisia muotoja muistuttavia muotoja; Gaudí jätti euklidisen geometrian, symmetrian ja säännöllisyyden. Tuomiokirkon fraktaalimaisia, hiekkalinnaa muistuttavia muotoja edustavat luonnolle ominaiset kaoottiset, epäsäännölliset fraktaalit. Nykyaikaiset epälineaarisen tieteen käsitteet synnyttävät uuden käsityksen järjestyksen ja kaaoksen välisestä suhteesta tilana, joka sisältää arvaamattomuuden, epäsäännöllisyyden, mysteerin elementtejä, jotka ovat samankaltaisia ​​kuin luonnonmuotojen rikkaus ja omaperäisyys. Epälineaarisen dynamiikan käsitteiden käyttö avaa mahdollisuuden säännöllisyyden ja epäsäännöllisyyden, satunnaisuuden ja epäsymmetrian välisen suhteen oikeaan analysointiin. Epälineaaristen muotojen estetiikka sattuman elementeillä on muotoiltu G. Eilenberg: "Miksi myrskyjen taivutettu puun siluetti ilman lehtiä iltataivaan taustaa vasten nähdään kauniina ja mikä tahansa erittäin toimivan siluetti yliopistorakennus ei näytä siltä arkkitehdin ponnisteluista huolimatta? ...Kauneustuntuksemme syntyy järjestyksen ja epäjärjestyksen harmonian vaikutuksesta luonnon esineissä - pilvissä, puissa, vuoristoissa tai lumikiteissä. Niiden ääriviivat ovat fyysisiin muotoihin jäädytettyjä dynaamisia prosesseja, ja niille on ominaista tietty järjestyksen ja epäjärjestyksen vuorottelu. Samalla teollisuustuotteemme näyttävät jotenkin luutuneilta muotojensa ja toimintojensa täydellisen järjestyksen vuoksi, ja itse tuotteet ovat mitä täydellisempiä, sitä vahvempi tämä järjestys. Tällainen täydellinen säännöllisyys ei ole ristiriidassa luonnonlakien kanssa, mutta nyt tiedämme, että se ei ole tyypillistä edes hyvin "yksinkertaisille" luonnonprosesseille. Tiede ja estetiikka ovat yhtä mieltä siitä, mikä teknisissä esineissä häviää luonnollisiin verrattuna: tietyn epäsäännöllisyyden, epäjärjestyksen ja arvaamattomuuden ylellisyys.

Suuntaus rakenteiden orgaaniseen upottamiseen luonnonympäristöön, luonnon ja ihmisperäisten maisemien integroitumiseen ilmenee arkkitehtuurin ja muotoilun linjojen, pintojen ja muotojen samankaltaisuudesta luonnonmuotojen kanssa. Tämä suuntaus näkyy selvästi jugend- ja "orgaanisessa" arkkitehtuurissa. Käytettiin laajasti 1900-luvun alussa. modernissa arkkitehtuurissa muoviset, "nestemäiset", epäsymmetriset, biomorfiset linjat, pinnat, "virtaava" kukkakoristeet, päiden kohokuviot antavat rakennuksille muistutuksen elävän kehittyvän organismin kanssa, jäljittelevät luonnollisten muotojen epäsäännöllisyyttä.

1900-luvun lopun arkkitehtuuri. tyypillistä on myös biomorfisten metaforien - antropomorfisten, zoomorfisten, fytomorfisten sekä plastisten geomorfisten muotojen käyttö, jotka ikään kuin kasvaisivat luonnollisesti maasta, arkkitehtuurin ja luonnonmaiseman orgaanisessa integraatiossa. Meidän aikanamme on tulossa syvempi tietoisuus luonnollisen ja ihmisperäisen ympäristön ykseydestä sekä "elävän" ja "elottoman" luonnon muotoilun periaatteiden yhtenäisyydestä, jota tukevat epälineaarisen tieteen käsitteet. Nykyaikaista tieteellistä lähestymistapaa voidaan soveltaa menestyksekkäästi etsimään arkkitehtuuria, joka on riittävä luonnonympäristön järjestyksen ja kaaoksen harmoniaan, arkkitehtuuria, josta voi tulla semanttinen dominantti luonnon- ja historiallisessa kontekstissa, paikan henkeä (genius loci). ).

KIRJALLISUUS

1. Voloshinov A.V. Fraktaalien estetiikasta ja taiteen fraktaalisuudesta // Synergetic paradigma. Epälineaarinen ajattelu tieteessä ja taiteessa. M.: Progress-Tradition, 2002. S. 213-246.

2. Gazale M. Gnomon: faaraoista fraktaaleihin. M.; Izhevsk: Regular and Chaotic Dynamics, 2002. 271 s.

3. Grube G.-F., Kuchmar A. Arkkitehtonisten muotojen opas. Moskova: Stroyizdat, 1995. 216 s.

4. Jenks Ch. Uusi paradigma arkkitehtuurissa // Project International. 2003. nro 5. C. 98-112.

5. Dobritsina I.A. Postmodernismista epälineaariseen arkkitehtuuriin. Moskova: Edistys-traditio. 2004. 416 s.

6. Zaslavsky G.M. Kaaoksen fysiikka Hamiltonin järjestelmissä. M.; Izhevsk: Computer Research Institute, 2004. 286 s.

7. Zolotukhin I.V. Fulleriitti - uusi hiilen muoto // Sorosov. kouluttaa. -lehteä 1996. No. 2. S. 51-55.

8. Isaeva V.V. Synergiaa biologeille: johdantokurssi. M.: Nauka, 2005. 158 s.

9. Kronover R.M. Fraktaalit ja kaaos dynaamisissa järjestelmissä. M.: Postmarket, 2000. 350 s.

10. Mandelbrot B. Luonnon fraktaaligeometria. Moscow: Institute of Computer Research, 2002. 856 s.

11. Orfinsky V.P. Kysymykseen Venäjän uskonnollisen arkkitehtuurin kansallisesta identiteetistä // Kristillinen arkkitehtuuri. Uusi materiaali ja tutkimus / toim. I.A. Bondarenko. M.: Pääkirjoitus URRS, 2004. S. 125-180.

12. Peitgen H.-O., Richter P.Kh. Fraktaalien kauneus. Kuvia monimutkaisista dynaamisista järjestelmistä. M.: Mir, 1993. 176 s.

13. Penrose R. Mielen varjot. M.; Izhevsk: Computer Research Institute, 2005. 688 s.

14. Petruševskaja M.G. Maailman valtameren radiolaarit. L.: Nauka, 1981. 405 s.

15. Smolina N.I. Symmetrian perinteitä arkkitehtuurissa. M.: Stroyizdat, 1990. 344 s.

16. Schroeder M. Fraktaalit, kaaos, voimalait. M.; Izhevsk: Regular and Chaotic Dynamics, 2001. 527 s.

17. Baldwin J. Bucky toimii. N. Y.: Wiley, 1996. 243 s.

18. Blumenfeld R., Mandelbrot B.B. Levy-pölyt, Mittag-Leffler-tilastot, massafraktaalilakunaarisuus ja havaittu ulottuvuus // Phys. Rev. 1997 Voi. 56, nro 1. S. 112-118.

19. Bovill C. Fraktaaligeometria arkkitehtuurissa ja suunnittelussa. Boston; Basel; Berliini: Birkhäuser, 1996. 195 s.

20. Jencks Ch. Uusi tiede = uusi arkkitehtuuri // Arkkitehti. design. 1997 Voi. 67, nro 9/10. s. 7-11.

KUVATLUONTOSISÄÄNARKKITEHTUURI

Uusien sosiaalisen elämän muotojen kehittyminen ja syntyminen, tieteellisen ja teknologisen edistyksen saavuttaminen, tilarakennejärjestelmien ja tehokkaiden rakennusmateriaalien käyttöönotto - kaikki tämä johti arkkitehtonisen muodon uusien ominaisuuksien syntymiseen, jotka, kuten "klassinen" "Meidän tuntemat ominaisuudet osallistuvat sen kauneuden muodostumiseen. Samaan aikaan tapahtuu mielenkiintoinen prosessi: modernin arkkitehtuurin muotoutumistrendit (hyväksytyn "abstraktin muodon", "rakenteen" tai "järjestelmän" käsitteen puitteissa) alkavat ikään kuin lähentyä villieläinten muotoja. , lähestyy niitä oireettomasti (ei tietenkään koskaan lähestymättä) ominaisuuksillaan, jotka ovat seurausta toiminnan, muodon ja tekniikan vuorovaikutuksesta.

Esteettiset tunteet tuovat esiin villieläimissä havaitsemamme ominaisuudet, jotka liittyvät vuosikymmeniä kestäneen tieteellisen ja teknologisen kehityksen ja 1900-luvun arkkitehtien ja insinöörien tieteelliseen ja luovaan ajatteluun arkkitehtuurin suuriin saavutuksiin.

Näitä ovat luonnollisten muotojen ulkoisesti korostunut fyysinen keveys ja suuret mahdollisuudet kestää mekaanista rasitusta; vapaasti virtaava tila, jolle on ominaista monipuolisuus ja läpinäkyvyys, mikä edistää syvälle ulottuvaa visuaalista havainnointia ja kokonaisvaltaista havaintoa; jäsentää tilaa; eri muotojen, rakenteiden, massojen ja tilojen vuorottelu asteittaisilla siirtymillä, jotka suoritetaan erilaistumis- ja integraatiolain mekanismin avulla; muotojen plastisuus; kiinteiden ja leveiden pintojen elastiset ja kevyet taivutukset, samanlaiset kuin teräsbetonista ja muovista valmistetut kuoret - arkkitehtuurikäytännössä käytetyt kuoret; dynaamisuus - sekä todellisia liikkeitä että kuvaannollinen ilmaus muotojen kasvusta ja kehityksestä jne.

Arkkitehtuurin bioniikka pyrkii tutkimaan objektiivisia säännönmukaisuuksia näiden ominaisuuksien ilmentymisessä ja löytämään niiden käyttöä arkkitehtuurissa, ei pelkästään puhtaasti käytännön ongelmien - suunnittelun, sulkevien pintojen luomisen, ympäristön järjestämisen jne. -, vaan myös arkkitehtuuriin liittyvien esteettisten tehtävien ratkaisemiseksi. toiminnan, muotojen ja tekniikoiden harmonisointi.

Arkkitehdit eivät kuitenkaan vain nykyään, vaan ilmeisesti koko arkkitehtuurin olemassaolon ajan ymmärsivät taiteellisesti ja tuovat figuratiivisuuteen luonnon muotojen ja tilan yllä olevia ominaisuuksia, usein ajattelematta niitä määrääviä toimintoja ja yhdistämättä niitä. jälkimmäisen kanssa. Ja silti, tämä ei vain ollut ristiriidassa ihmishengen tarpeiden ja kehityksen kanssa, vaan se oli monissa tapauksissa välttämätöntä sen kohottamiseksi, suurten yhteiskunnallisten tehtävien suorittamiseksi arkkitehtuurin taiteen avulla.

Luonnon muodoista ja niiden tilayhdistelmistä tuli tietyissä tapauksissa taiteellisten arkkitehtonisten muotojen prototyyppejä. Esimerkiksi lootustiikkojen motiivi tulkittiin egyptiläisten temppelien pylväikkössä, metsän motiivi - goottilaisten katedraalien sisätiloissa, mikä antoi heille paitsi ilmeisyyden myös ideologisen tunnelman.

Arkkitehtuurin kehityksen, kasvun, elinvoiman dynamiikka ilmaistaan ​​usein symbolisesti tilaspiraalin muodossa, vaikka tämä tekniikka ei olekaan toiminnan kannalta välttämätön (mutta ei myöskään ole ristiriidassa sen kanssa). Villieläimissä spiraali on toiminnallinen ilmentymä organismien kasvun ja kehityksen rationaalisuudesta: spiraalikuoret, lehtien spiraalijärjestely kasvin varressa, terälehtien ja kukkien kierrejärjestely jne.

Dynaamiikan ongelma on aina huolestuttanut arkkitehtejä. Jos nyt on olemassa tekniset edellytykset todella liikkuvien arkkitehtonisten muotojen rakentamiselle, niin perinteisessä arkkitehtuurissa, kun se oli välttämätöntä, arkkitehdit pyrkivät ilmaisemaan ajatusta dynaamisesta muodosta illusorisin keinoin.

Riisi. 99. Bulgarian paviljonki EXPO-70:tä varten avautuvan ruusukukan muodossa. Kilpailuprojekti (2. palkinto). Arkkitehti. Matey Mateev (NRB)

Riisi. 100. Kristoffer Kolumbuksen muistomerkki. Kilpailuprojekti. 1930 arkkitehti. K. S. Melnikov (Neuvostoliitto)

Arkkitehtuurin käytännön seurauksena on kehitetty useita tekniikoita, jotka edistävät arkkitehtonisten muotojen dynaamisen ilmaisukyvyn saavuttamista. Nykyaikaiset arkkitehdit eivät myöskään kieltäydy luomasta liikkeen kuvia.

Vuosina 1969-1970. Bulgarialainen arkkitehti M. Mateev jätti kilpailuun (ja voitti 2. palkinnon) Osakan EXPO-70:n bulgarialaisen paviljongin projektin (kuva 99). Hän otti ruusun kuvan pohjaksi ja antoi sille "dynaamisen" muodon kukkimaan valmiista silmusta. Tässä arkkitehtonisen kuvan päätöksessä ruusun valinta näyttää olevan varsin perusteltu: se ei ole kopio luonnollisesta muodosta, vaan taiteellinen tulkinta arkkitehtuuriteoksessa Bulgariassa suositusta kukasta.

Luodessaan kuvaa Christopher Columbuksen (1930) muistomerkistä, joka on tarkoitus rakentaa hänen aluksensa miehistön laskeutumisalueelle Amerikan maaperällä, arkkitehti. K. S. Melnikov käytti kahden kartion "taistelua": vakauden kartiota ja kasvukartiota, ilmaiseen symbolisesti kaikki navigoinnin vaikeudet ja sen seurauksena voiton. Hän "inspiroi" jälkimmäistä sanan täydessä merkityksessä kiinnittämällä siivet ylempään kartioon (kasvukartioon), jotka saivat sen pyörimään tuulen voimalla (kuva 100). Tiedetään, että elävässä luonnossa kahden käpyn "vastakohta" on tyypillinen suuntaus, joka ilmenee selvästi esimerkiksi kuusen kruunun ja rungon muodossa, sienten kehityksessä jne.

Elävä luonto voi herättää vieläkin syvemmälle kätkettyjä aistiassosiaatioita, esimerkiksi organismien kasvun ja valon, auringon, lämmön halun, elinvoimaisuuden yhteydessä - terveen periaatteen vahvistaminen, joka ilmenee raikkaissa ja kirkkaissa väreissä, joustavuudessa. kudoksista, varmuudella ja muodoltaan vakiona - monimuotoisuuden elintärkeä välittömyys, jopa näennäinen sattumanvaraisuus (kuten vuosisatojen aikana muodostunut kaupunki, joka on imenyt eri aikakausien tyylit).

Onko bioniikassa tarkoituksenmukaista käyttää näitä assosiaatioita arkkitehtonisissa muodoissa? On aivan sopivaa, jos ne tulkitaan oikein eivätkä ne ole ristiriidassa arkkitehtuurin inhimillisten tavoitteiden kanssa. Niiden ilmaisutapoja arkkitehtuurissa ehdottaa elävä luonto. Luonnollisen harmonian esteettisten lakien käyttö ei tietenkään voi täysin korvata arkkitehtuurille sosiaalisena ilmiönä luontaista taiteellista ja figuratiivista ilmaisukykyä, mutta arkkitehtonisen bioniikan mahdollisuudet ovat tässä valtavat,

Näyttää siltä, ​​että assosiatiivinen ajattelu edistää kokonaisvaltaisen kuvan, villieläinten ja arkkitehtuurin muotojen harmonian ymmärtämistä ja toistamista. Se on erityisen tärkeää ymmärtääkseen "jotain" ja monia muotomuutoksia, jotka usein jäävät tieteen "silmistä" nykyisessä elävän luonnon tuntemuksen vaiheessa.

Tämän myös arkkitehti huomauttaa. I. Sh. Shevelev, sanoen, että muodon harmonia G saavutetaan ilman yhteyttä assosiaatioihin, ei vaikuta ihmisen tietoisuuden syvyyksiin, ei koske sitä, mikä on tallennettu ihmisen muistiin. Mutta I. Sh. Shevelev korostaa, arkkitehtuurin taiteelle ei ole ominaista suorat visuaalisia kuvia luovat assosiaatiot, vaan assosiaatiot, jotka herättävät näihin kuviin liittyviä tunnelmia ja psykologisia tiloja. Eri aikakausina, eri arkkitehtuureissa ne eivät ole samoja. Esimerkiksi antiikkiarkkitehtuuri liittyy ihmiseen, kun taas muinainen venäläinen arkkitehtuuri näyttää liittyvän luontokuviin.

Joskus kysytään: menettääkö arkkitehtuuri kansallisen identiteettinsä villieläinten muokkaamisen lakien käytön vuoksi, mikä ei olisi kansallisten kulttuurien kehityksen kannalta hyväksyttävää.

Olemme vakuuttuneita siitä, että jos näin tapahtuisi, se ei olisi arkkitehtonisen bioniikan vika. Päinvastoin, arkkitehtoninen bioniikka auttaa löytämään toisen tavan kehittää kansallisia piirteitä, nimittäin alueellisten, paikallisten villieläinten muotojen tulkinnan näkökulmasta niiden kiinteässä, spatiaalisessa ekosysteemissä. Jälkimmäinen ei kuitenkaan ole suinkaan ainoa, vaan olennainen osa kansallista ympäristöä.

Samaan aikaan arkkitehtuurin bioniikka ei kavenna arkkitehtuuria suppeasti kansalliseksi, sillä monet elävien muotojen järjestäytymisen lait ja periaatteet ovat yleismaailmallisia, puhumattakaan siitä, että elävän luonnon muokkaamisen lakien käyttö ei ole omavaraista ja on arkkitehtuurin pääasiallisen sosiaalisen tehtävän alainen.

Arkkitehtuuri-bionisen prosessin viimeisen ja korkeimman vaiheen tulisi olla sosiaalinen käytäntö, joka herättää uusia tarpeita bionisille menetelmille ja voi korjata vanhoja ennakkoluuloja niitä kohtaan. Arkkitehtuuri-bioninen käytäntö pystyy kehittämään ja rikastuttamaan tätä arkkitehtuuria siinä määrin, että itse asiassa syntyy täysin uusia harmonisia arkkitehtonisia-bionisia järjestelmiä, komplekseja, kaupunkisuunnittelullisia luonnonyksiköitä.