Что муравьи-зеркала, яркие голубые бабочки и комнатная монстера могут научить нас проектированию зданий

Почти все современные здания строятся с использованием схожих традиционных технологий и процессов производства и строительства. Эти процессы потребляют много энергии и производят огромные выбросы углерода.

Это едва ли устойчиво. Возможно, единственный способ по-настоящему строить устойчивые здания — это соединять их с природой, а не изолировать от неё. Здесь на помощь приходит биоархитектура — область, которая черпает принципы из природы для решения технологических задач и глобальных проблем.

Возьмём, например, пустынные организмы. Как они выживают и процветают в экстремальных условиях?

Один из таких видов — сахарский серебряный муравей, названный так за своё блестящее, зеркальное тело. Его отражающее тело рассеивает тепло. Это адаптация, которую мы можем применить в зданиях в виде отражающих стен или тротуаров, которые не нагреваются.

В природе так много аспектов, на которые можно опереться. Представьте города с торговыми центрами на основе кувшинок, стадионами, напоминающими морские раковины, и лёгкими мостами, вдохновлёнными клетками.

• Кувшинки могут научить нас тому, как проектировать большие здания эффективно, с плавным движением пешеходов.
• Морские раковины могут вдохновить на создание стен зданий с большими пролётами без необходимости в колоннах.
• Клетки могут показать нам, как разрабатывать лёгкие подвесные конструкции.

Биоархитектура работает с природой, а не против неё

Биоархитектура может заново изобрести природную среду в форме нашей искусственной среды, чтобы предложить окончательные и в чём-то очевидные решения для угроз, с которыми сталкивается Земля.

Большинство отраслевых и исследовательских подходов сосредоточены на «технологиях, которые спасут нас» от изменения климата. В отличие от них, биоархитектура предлагает более устойчивый подход, направленный на развитие позитивных отношений между зданиями и природой.

Живые организмы постоянно общаются с природным миром. Они перемещаются в своей среде, используют химические процессы и претерпевают сложные реакции, формируя свою среду обитания. Это означает, что живые системы постоянно моделируют и организуют окружающую среду. Они способны адаптироваться и, делая это, также меняют свою среду.

Могут ли здания делать то же самое в городах? Если бы здания могли расти, самовосстанавливаться и адаптироваться к климату, они в конечном итоге могли бы стать по-настоящему устойчивыми.

Ранние примеры биоархитектуры можно найти в традиционных и ранних современных постройках. Их архитекторы наблюдали за природой, чтобы копировать её принципы и проектировать более пригодные для жизни, локально производимые и экологичные здания. Например, собор Саграда Фамилия Гауди в Барселоне (Испания) вдохновлён природными формами, которые придают церкви её органичный облик.

Более поздние работы демонстрируют биоархитектуру, которая училась у природы в сочетании с технологиями и инновациями. Примеры включают:

• Использование биоматериалов, таких как дерево, конопля и бамбук.
• Применение принципов биофилии через озеленение внешних стен и использование растений внутри помещений для усиления нашей связи с природой.
• Восстановление окружающей среды, делая здания её частью.

Учитывая климатический кризис, мы должны укреплять связь зданий с природой. Биоархитектура может это сделать.

Так чему же может научить нас бабочка?

Голубая бабочка Менелай предлагает ещё один поразительный пример дизайнерских решений от природы. Несмотря на свой сияющий голубой цвет, она на самом деле не голубая и не имеет никаких пигментов. Производство и поддержание пигментов в природе дорого, так как требует много энергии.

Бабочка Менелай нашла гениальный способ достичь своего уникального цвета без пигментов. Её блестящий голубой отблеск возникает из-за рассеяния света, подобно тому, как мыльные пузыри переливаются радужными цветами на солнце, будучи полностью прозрачными. Свет рассеивается микро-бороздками на крыльях бабочки — настолько маленькими, что их можно увидеть только под микроскопом сверхвысокого разрешения.

Это природный способ достичь высокой производительности с помощью дешёвых форм вместо дорогих материалов. Учась у бабочки Менелай, мы можем создавать окна с адаптируемыми к климату свойствами — меняющими свой цвет и рассеивающими свет в зависимости от положения солнца. Крылья бабочек уже вдохновили разработку новых материалов, и следующий шаг — использовать их в зданиях.

Таким образом, мы можем проектировать биоздания, которые отражают избыточное излучение, снижая потребность в охлаждении и бликах. И прекрасно то, что всё это может быть достигнуто без нарушения обзора и без необходимости в солнцезащитных устройствах или тонированных стёклах.

А какое отношение комнатное растение имеет к зданиям?

Затем есть монстера — популярное комнатное растение, которое карабкается по стенам. Его также называют «растением с дырчатыми листьями» из-за отверстий на листьях. Задумывались ли вы, как оно процветает и растёт в помещении, как никакое другое растение?

Монстере просто нужно поддерживать меньше клеток для сохранения очень крупных листьев благодаря отверстиям в них. Это позволяет ей улавливать больше солнечного света, необходимого для роста, и распространяться на большей площади.

А теперь представьте, если бы мы проектировали полые строительные конструкции, такие как колонны и балки. Это могло бы помочь минимизировать потребность в материалах и сократить выбросы углерода за счёт снижения воплощённой энергии, затрачиваемой на производство этих материалов.

Природа предлагает обширный каталог дизайна

Мы можем смотреть на природу как на каталог дизайнов и решений, которые можно переосмыслить в виде биоархитектуры. Таким образом, у нас могли бы быть:

• Блестящие серебряные тротуары, как у серебряного муравья.
• Металлически окрашенные, но прозрачные окна, как у бабочки Менелай.
• Здания, использующие минимум материалов, как листья монстеры.

Природа богата, природа щедра. Благодаря биоархитектуре здания могут погрузиться в это богатство и стать частью этой щедрости. Могут быть построены по-настоящему устойчивые биоздания, которые работают с природой и обращают вспять вред, нанесённый планете нашими традиционными строительными технологиями.