Главный офис Вимолрунгкарата
Природа вдохновляла людей множеством способов с незапамятных времен, но одно из относительно малоизученных применений того, как природа может улучшить строительные конструкции, — это архитектурная биомимикрия. Слово «биомимикрия», происходящее от греческого языка, объединяет «био», что означает «жизнь», и «мимикрию», что означает подражание.
Хотя биомимикрия еще не получила широкого распространения в домах ни в этом регионе, ни по всей стране, она имеет большой потенциал. Природа может подтолкнуть архитекторов к более частому использованию экологически чистых и эффективных материалов в будущем.
Кэмпбелл Фрей, архитектор AIA и NCARB в Shepherd Resources, Inc. в Эдвардсе, год учился в Институте биомимикрии и получил сертификат в 2013 году. Он сосредоточился на дизайне продуктов, в частности на рюкзаке, который естественным образом заряжал устройства во время походов.
«Все сводится к эффективности, то есть снижению нагрузки на механические системы», — сказал он. «Биологическое использование предполагает использование природы для выполнения определенной задачи. »
«Это подход к решению проблем: у меня есть сложная проблема; как природа решит то, чего я не могу понять? » Кэмпбелл Фрей, архитектор AIA и NCARB в Shepherd Resources, Inc.
Несколько промышленных секторов приняли эту концепцию. Например, в больницах в операционных используются поверхности, на которых бактерии не могут расти. Эти поверхности частично вдохновлены кожей акулы, на которой не растут бактерии.
Поддержите местную журналистику
Листья лотоса, крылья бабочки и глаза мотылька также имеют крошечные выступы, которые отталкивают воду, грязь и бактерии. Напротив, люди обычно борются с грязью и бактериями, используя токсичные химикаты или большое количество воды и других ресурсов. Но ученые Fusion Bionic разработали метод нанотекстурирования поверхностей с помощью процесса, называемого направленной лазерной интерференцией, который генерирует текстуры, имитирующие природные поверхности, и может использоваться на всех типах материалов, включая металлы, полимеры, керамику, покрытия и стекло. на солнечных батареях, мебели и других товарах.
Хотя биомимикрия еще не получила распространения в жилом мире, она применяется в более крупных проектах — от ферм и ранчо до коммерческих зданий. Действительно, проектирование зданий, имитирующих работу природы, «безгранично, потому что у природы нет границ», согласно веб-сайту Parametric Architecture, медиа-компании, которая изучает искусство, архитектуру и дизайн, чтобы представить себе лучшую среду на основе биомимикрии.
Например, в высотных зданиях может использоваться специальная облицовка, невидимая для людей, но видимая для птиц, чтобы птицы не врезались в окна. По словам Фрея, технология основана на паутине, на которую птицы обычно не натыкаются.
Еще один простой пример – ковровая плитка. В 2001 году компания Interface, одна из крупнейших компаний по производству напольных покрытий, задала вопрос: «Как бы природа спроектировала ковер?» Исследовательская группа заметила, что лесные почвы не подчиняются определенным закономерностям; на самом деле различные организмы распределены по земле случайным образом. Поэтому компания выпустила коврик под названием Entropy, уложенный случайным образом. Таким образом, если часть ковра испачкана, одну или две плитки можно заменить, не беспокоясь о соблюдении определенного общего рисунка.
Классический пример биомимикрии включает в себя то, как термитники вентилируются, чтобы оставаться прохладными, что можно применять в зданиях, что приводит к меньшему потреблению ископаемого топлива или энергии.
«Это подход к решению проблем: здесь у меня деликатная проблема; как природа решит то, чего я не могу понять? — сказал Фрей.
Тем не менее он признает, что до сих пор это было «трудно применять ежедневно в жилых домах: вам нужна правильная проблема, которую нужно решить, и правильный клиент».
Такие архитекторы, как Shepherd Resources, включили биомимикрию на ранние этапы проектирования ранчо и других строительных объектов на территории, принимая во внимание гравитацию и естественный поток воды на земле, а также свет и тени, чтобы направлять здания к энергоэффективности.
Архитектурный пример имитации эффективных систем природы был представлен в доме для семьи из 14 человек в Джайпуре, Ахмедабад. Круглое жилище включает в себя большую комнату в центре, которая обеспечивает много света и вентиляции, а спальни и кухня расположены вокруг веранды, чтобы обеспечить тепловой комфорт за счет контроля солнечного света и обеспечения достаточной вентиляции. Другой пример – чайный дом KSANA в Бангкоке, Таиланд. Его дизайн имитирует пещерные комнаты с низким уклоном, создавая приватную минималистскую атмосферу в многолюдном городе.
«Применение биомимикрии в дизайне часто предполагает изучение наномасштаба, чтобы увидеть, как все устроено», — сказал он. «Это не тот масштаб, над которым мы регулярно работаем в жилой архитектуре, но продукты и материалы биомимикрии можно использовать в зданиях. »
Вообще говоря, системы теплообмена можно объяснить механизмами природы и биологии, в частности обменом давления в органах глубоко ныряющих птиц. Кроме того, эту концепцию можно распространить на передачу энергии внутри здания или нескольких зданий, что очень похоже на передачу энергии между уровнями ресурсов в иерархической пищевой цепи.
«Биологическая стратегия, которая позволяет птицам нырять в глубины океана, очень похожа на системы теплообмена, которые мы постоянно используем в зданиях», — сказал он. «Мы охлаждаем горячий воздух, обдувая его змеевиками холодной воды, точно так же, как эти птицы используют сложную сосудистую сеть для создания «обмена давлением». Жирафы используют один и тот же орган — rete mirabile — для регулирования кровяного давления, когда они опускают и поднимают голову. »
Конечно, архитекторы в долине Вейл и по всей стране включили в архитектуру самую базовую форму биомимикрии: достаточно вспомнить глинобитные дома в Нью-Мексико или, в местном масштабе, то, как линии крыш сливаются с горной местностью. Но это не настоящая биомимикрия, отмечает Фрей, потому что она не использует инновационные методы природы для решения «реальной» проблемы (кроме смягчения ужасов домов, которые выделяются, как неоновые вывески, в естественной среде). Тем не менее, это шаг вперед в изучении и прислушивании людей к природе для построения лучшего будущего.
«(Биомимикрия) фундаментально повлияет на будущую эволюцию технологий – будут созданы совершенно новые и неожиданные парадигмы не только для синтеза материалов и способа их сборки, но и для способа их обработки», – пишет он Герберт. Уэйт, профессор молекулярной биологии и биологии клеток развития Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, в MIT Technology Review. «Истинная ценность этих биоинспирированных стратегий заключается в глубине нашего понимания этих систем. Нам необходимо провести больше исследований на фундаментальном уровне. »
