Acasă » clasa a 8-a » Forme bionice în arhitectură și prezentarea designului. Bionica ca știință separată. Aplicarea cunoștințelor bionice

Forme bionice în arhitectură și prezentarea designului. Bionica ca știință separată. Aplicarea cunoștințelor bionice

Introducere Până la începutul secolului al XX-lea, arhitectura a suferit schimbări semnificative. S-au resimțit consecințele revoluției științifice și tehnologice - apariția betonului armat și experiența utilizării directe a metalului ca material de construcție. Schimbările în ordinea socială au avut și ele un impact - creșterea orașelor, a întreprinderilor industriale și problema demografică. Necesitatea de a construi rapid, ferm, în cantități mari și ieftin a pus presiune asupra arhitecturii și a determinat caracterul și tendințele ei de dezvoltare în secolul al XX-lea. Până la începutul secolului al XX-lea, arhitectura a suferit schimbări semnificative. S-au resimțit consecințele revoluției științifice și tehnologice - apariția betonului armat și experiența utilizării directe a metalului ca material de construcție. Schimbările în ordinea socială au avut și ele un impact - creșterea orașelor, a întreprinderilor industriale și problema demografică. Necesitatea de a construi rapid, ferm, în cantități mari și ieftin a pus presiune asupra arhitecturii și a determinat caracterul și tendințele ei de dezvoltare în secolul al XX-lea. Acest lucru a determinat nașterea disciplinelor și mișcărilor de integrare în știință, tehnologie și artă, dintre care un exemplu este bionica arhitecturală. Acest lucru a determinat nașterea disciplinelor și mișcărilor de integrare în știință, tehnologie și artă, dintre care un exemplu este bionica arhitecturală. Bionica arhitecturală este o nouă direcție în arhitectură care studiază legile formării naturii vii și principiile construirii structurilor vii cu scopul de a le folosi în practica arhitecturală. Bionica arhitecturală este o nouă direcție în arhitectură care studiază legile formării naturii vii și principiile construirii structurilor vii cu scopul de a le folosi în practica arhitecturală. Reveniți la conținut

În trecutul îndepărtat, omul a creat multe structuri remarcabile prin copierea formelor arhitecturale ale lumii vegetale. Aruncați o privire mai atentă la clădirile africane ușoare și veți vedea în ele contururile stupilor (Fig. 2), vechile pagode estice seamănă cu brazi subțiri cu ramuri puternic suspendate (Fig. 3), coloana de marmură a Partenonului este personificarea unui trunchi subțire de copac, coloana unui templu egiptean este ca o tulpină de lotus, arhitectura gotică este întruchiparea într-o piatră nepasională a logicii constructive, a armoniei și a oportunității viețuitoarelor. Amintiți-vă de faimosul Kizhi. Cupolele lor seamănă cu ceapa. Biserica din Fili, ca un organism viu, scade odată cu înălțimea și se dezvoltă din centru spre periferie. Toată ea pare să tremure, totul în ea este subtil și armonios. Catedrala Sf. Vasile... același trunchi principal, din care se ramifică și zdrobește formele în sus și în lateral (Fig. 1). Asemănări uimitoare de tehnici! Este ca și cum arhitecții au convenit asupra comunității principiilor lor creative. În trecutul îndepărtat, omul a creat multe structuri remarcabile prin copierea formelor arhitecturale ale lumii vegetale. Aruncați o privire mai atentă la clădirile africane ușoare și veți vedea în ele contururile stupilor (Fig. 2), vechile pagode estice seamănă cu brazi subțiri cu ramuri puternic suspendate (Fig. 3), coloana de marmură a Partenonului este personificarea unui trunchi subțire de copac, coloana unui templu egiptean este ca o tulpină de lotus, arhitectura gotică este întruchiparea într-o piatră nepasională a logicii constructive, a armoniei și a oportunității viețuitoarelor. Amintiți-vă de faimosul Kizhi. Cupolele lor seamănă cu ceapa. Biserica din Fili, ca un organism viu, scade odată cu înălțimea și se dezvoltă din centru spre periferie. Toată ea pare să tremure, totul în ea este subtil și armonios. Catedrala Sf. Vasile... același trunchi principal, din care se ramifică și zdrobește formele în sus și în lateral (Fig. 1). Asemănări uimitoare de tehnici! Este ca și cum arhitecții au convenit asupra comunității principiilor lor creative. Orez. 1 Fig. 2 Fig. 3 Reveniți la cuprins

Privind prin paginile istoriei construcțiilor, se pot găsi mult mai multe exemple de om care copiază arhitectura naturii vii. Cu toate acestea, trebuie subliniat încă o dată că vechea artă a construcției era asemănătoare cu organizarea naturii vii doar în formă. Din natură, arhitecții au învățat armonia proporțiilor, distribuția logică a volumelor clădirii, subordonarea secundarului față de principal, combinarea corectă a dimensiunilor pieselor, adevărul constructiv, dar nu cunoșteau principalele legi ale formării formei, secretele autoconstrucției viețuitoarelor. Privind prin paginile istoriei construcțiilor, se pot găsi mult mai multe exemple de om care copiază arhitectura naturii vii. Cu toate acestea, trebuie subliniat încă o dată că vechea artă a construcției era asemănătoare cu organizarea naturii vii doar în formă. Din natură, arhitecții au învățat armonia proporțiilor, distribuția logică a volumelor clădirii, subordonarea secundarului față de principal, combinarea corectă a dimensiunilor pieselor, adevărul constructiv, dar nu cunoșteau principalele legi ale formării formei, secretele autoconstrucției viețuitoarelor. Organizarea internă a viețuitoarelor, latura constructivă a unei frunze, a unei tulpini de cereale și a unui trunchi de copac au devenit obiectul de studiu al oamenilor de știință din vremurile ulterioare. Aceste studii au pus bazele bionicii arhitecturale. Organizarea internă a viețuitoarelor, latura constructivă a unei frunze, a unei tulpini de cereale și a unui trunchi de copac au devenit obiectul de studiu al oamenilor de știință din vremurile ulterioare. Aceste studii au pus bazele bionicii arhitecturale. Reveniți la conținut

Structuri în formă de con În natura vie, funcția și forma sunt strâns legate și se determină reciproc. Formarea țesuturilor mecanice ale organismelor vii este asociată cu intensitatea creșterii și influența multor factori externi. Prin urmare, forma structurală, de exemplu, a trunchiurilor și tulpinilor plantelor, este caracterizată prin distribuția materialului de construcție de-a lungul liniilor de stres maxim. Elementele de susținere ale corpului conțin o parte semnificativă din masa acestuia. Una dintre formele de susținere din natură este un con. Este prezent în structura constructivă a coroanelor și trunchiurilor copacilor, tulpinilor și inflorescențelor, ciupercilor, scoicilor etc. În natura vie, funcția și forma sunt strâns legate și se determină reciproc. Formarea țesuturilor mecanice ale organismelor vii este asociată cu intensitatea creșterii și influența multor factori externi. Prin urmare, forma structurală, de exemplu, a trunchiurilor și tulpinilor plantelor, este caracterizată prin distribuția materialului de construcție de-a lungul liniilor de stres maxim. Elementele de susținere ale corpului conțin o parte semnificativă din masa acestuia. Una dintre formele de susținere din natură este un con. Este prezent în structura structurală a coroanelor și trunchiurilor copacilor, tulpinilor și inflorescențelor, ciupercilor, scoicilor etc. Înapoi la cuprins

Printre formele în formă de con ale naturii există două principii. Primul este începutul durabilității. Se exprimă sub forma unui con static, sau con de gravitație (con cu baza în jos). Aceasta este forma optimă pentru absorbția sarcinilor vântului și a gravitației. Este ușor de observat în coroana sau trunchiul unui molid, în capacul sau tulpina unei ciuperci porcini, a unei ciuperci comune și a unei ciuperci umbrelă. Al doilea început este începutul dezvoltării, care se exprimă sub forma unui con dinamic sau con de creștere (con cu baza în sus). Exemple de con de creștere sunt ciuperca calice, ciuperca chanterelle și talii unor tipuri de lichen Cladonia. Dar mai des în natură apare interacțiunea a două conuri. Pe baza combinațiilor a două conuri care sunt identice sau diferite ca origine, apar diferite formațiuni de formă. Un exemplu sunt coroanele multor copaci, care încep să se dezvolte în partea de jos conform principiului unui con de creștere și se termină conform principiului unui con gravitațional - cu vârful în sus. Printre formele în formă de con ale naturii există două principii. Primul este începutul durabilității. Se exprimă sub forma unui con static, sau con de gravitație (con cu baza în jos). Aceasta este forma optimă pentru absorbția sarcinilor vântului și a gravitației. Este ușor de observat în coroana sau trunchiul unui molid, în capacul sau tulpina unei ciuperci porcini, a unei ciuperci comune și a unei ciuperci umbrelă. Al doilea început este începutul dezvoltării, care se exprimă sub forma unui con dinamic sau con de creștere (con cu baza în sus). Exemple de con de creștere sunt ciuperca calice, ciuperca chanterelle și talii unor tipuri de lichen Cladonia. Dar mai des în natură apare interacțiunea a două conuri. Pe baza combinațiilor a două conuri care sunt identice sau diferite ca origine, apar diferite formațiuni de formă. Un exemplu sunt coroanele multor copaci, care încep să se dezvolte în partea de jos conform principiului unui con de creștere și se termină conform principiului unui con gravitațional - cu vârful în sus. Arhitecții folosesc adesea principiul conului în munca lor. Astfel, conul de gravitație este clar vizibil în designul turnului TV Ostankino. Principiul conului de creștere stă la baza construcției unui turn de apă în Algeria. Un exemplu izbitor de interacțiune a două conuri este proiectarea unui turn de apă de către celebrul arhitect rus V. Șuhov (1896). Arhitecții folosesc adesea principiul conului în munca lor. Astfel, conul de gravitație este clar vizibil în designul turnului TV Ostankino. Principiul conului de creștere stă la baza construcției unui turn de apă în Algeria. Un exemplu izbitor de interacțiune a două conuri este proiectarea unui turn de apă de către celebrul arhitect rus V. Șuhov (1896). Reveniți la conținut

Structuri cu pretensionare Printre plantele erbacee din zona noastră centrală este răspândită planta comună de manșetă. Este ușor de observat după forma îndoită a frunzelor și picătura strălucitoare de umiditate care se acumulează adesea la baza frunzei. Datorită formei îndoite a frunzelor, planta și-a primit numele - frunzele sale, pliate în pliuri uniforme, seamănă cu manșetele vechi de dantelă. Printre plantele erbacee din zona noastră centrală, planta de manta comună este răspândită. Este ușor de observat după forma îndoită a frunzelor și picătura strălucitoare de umiditate care se acumulează adesea la baza frunzei. Datorită formei îndoite a frunzelor, planta și-a primit numele - frunzele sale, pliate în pliuri uniforme, seamănă cu manșetele vechi de dantelă. Forma nervură a frunzei de manșetă, fag și cinquefoil le oferă, în comparație cu aceleași frunze care au o suprafață netedă, rigiditate suplimentară, rezistență și stabilitate în spațiu. Forma nervură a frunzei de manșetă, fag și cinquefoil le oferă, în comparație cu aceleași frunze care au o suprafață netedă, rigiditate suplimentară, rezistență și stabilitate în spațiu. Reveniți la conținut

Astfel, foaia de manșetă, datorită formei sale cu nervuri, reține o picătură grea de apă și nu se zdrobește sub o greutate de multe ori mai mare decât greutatea sa. Aceasta este una dintre cele mai interesante legi ale naturii - rezistența structurilor în formă. Se manifestă nu numai în frunze îndoite, ci și atunci când frunzele sau petalele plantelor sunt rulate într-un tub, răsucite într-o spirală, formând șanțuri fanteziste, adică iau o formă spațială diferită fără costul unui material de construcție suplimentar. . Această schimbare a formei în spațiu conferă plantei, frunzelor și florilor ei cea mai mare rezistență și permite, de exemplu, frunzelor lungi și ondulate ale coadei să rămână în poziție verticală, iar petalele delicate și lungi ale papucului doamnei să reziste. Vantul. Astfel, foaia de manșetă, datorită formei sale cu nervuri, reține o picătură grea de apă și nu se zdrobește sub o greutate de multe ori mai mare decât greutatea sa. Aceasta este una dintre cele mai interesante legi ale naturii - rezistența structurilor în formă. Se manifestă nu numai în frunze îndoite, ci și atunci când frunzele sau petalele plantelor sunt rulate într-un tub, răsucite într-o spirală, formând șanțuri fanteziste, adică iau o formă spațială diferită fără costul unui material de construcție suplimentar. . Această schimbare a formei în spațiu conferă plantei, frunzelor și florilor ei cea mai mare rezistență și permite, de exemplu, frunzelor lungi și ondulate ale coadei să rămână în poziție verticală, iar petalele delicate și lungi ale papucului doamnei să reziste. Vantul. Principiul rezistenței structurale la formă, care există în natură, și-a găsit o aplicare largă în construcția modernă. Structura pliată este una dintre cele mai simple dintre varietatea structurilor spațiale. Formate din suprafețe plane, sunt ușor de fabricat și instalat. Ele pot acoperi structuri foarte mari, de exemplu, sala de așteptare de la gara Kursky sau arena de atletism a Institutului de Educație Fizică din Moscova. Principiul rezistenței structurale la formă, care există în natură, și-a găsit o aplicare largă în construcția modernă. Structura pliată este una dintre cele mai simple dintre varietatea structurilor spațiale. Formate din suprafețe plane, sunt ușor de fabricat și instalat. Ele pot acoperi structuri foarte mari, de exemplu, sala de așteptare de la gara Kursky sau arena de atletism a Institutului de Educație Fizică din Moscova. Imitând formele structurale naturale, constructorii de poduri au reușit să creeze o serie de modele și structuri originale. Așadar, folosind ca bază forma unei foi îndoite pe jumătate, inginerii au proiectat un pod peste râu care combina rezistența și ușurința uimitoare, economia și frumusețea designului. Imitând formele structurale naturale, constructorii de poduri au reușit să creeze o serie de modele și structuri originale. Așadar, folosind ca bază forma unei foi îndoite pe jumătate, inginerii au proiectat un pod peste râu care combina rezistența și ușurința uimitoare, economia și frumusețea designului. Reveniți la conținut

Cochilii În atelierul naturii, se întâlnesc adesea structuri sub formă de bolți de diverse forme spațiale (coji de nucă și ouă, cochilii și cochilii de animale, frunze netede, petale de plante etc.). Curbate spațial și cu pereți subțiri, ele, datorită continuității și netedei formei lor, au proprietatea de a distribui uniform forțele pe întreaga secțiune. Geometria formei ajută aceste structuri boltite să devină mai puternice. Tocmai pentru că petala unei flori este curbată, aceasta rezistă impactului picăturilor de ploaie și insectelor care aterizează pe ea, iar cochiliile subțiri arcuite ale aricilor de mare, crabilor și cochiliilor de moluște rezistă presiunii apei în adâncurile mării. În atelierul naturii, se întâlnesc adesea structuri sub formă de bolți de diverse forme spațiale (coji de nucă și ouă, cochilii și coji de animale, frunze netede, petale de plante etc.). Curbate spațial și cu pereți subțiri, ele, datorită continuității și netedei formei lor, au proprietatea de a distribui uniform forțele pe întreaga secțiune. Geometria formei ajută aceste structuri boltite să devină mai puternice. Tocmai pentru că petala unei flori este curbată, aceasta rezistă impactului picăturilor de ploaie și insectelor care aterizează pe ea, iar cochiliile subțiri arcuite ale aricilor de mare, crabilor și cochiliilor de moluște rezistă presiunii apei în adâncurile mării. Reveniți la conținut

Natura a inventat forma ideală de rezistență pentru coji de ouă subțiri. De asemenea, transferă sarcina dintr-un punct pe întreaga sa suprafață. Dar unicitatea acestui design constă nu numai în forma sa geometrică specială. În ciuda faptului că grosimea carcasei este de aproximativ 0,3 mm, aceasta constă din 7 straturi, fiecare cu propria sa funcție specifică. Straturile nu se delaminează chiar și cu cele mai drastice schimbări de temperatură și umiditate, reprezentând un exemplu izbitor de compatibilitate a materialelor cu diverse proprietăți fizice și mecanice. Rezistența crescută a cojii de ou este dată și de o peliculă elastică subțire, care transformă coaja într-o structură pre-tensionată. Natura a inventat forma ideală de rezistență pentru coji de ouă subțiri. De asemenea, transferă sarcina dintr-un punct pe întreaga sa suprafață. Dar unicitatea acestui design constă nu numai în forma sa geometrică specială. În ciuda faptului că grosimea carcasei este de aproximativ 0,3 mm, aceasta constă din 7 straturi, fiecare cu propria sa funcție specifică. Straturile nu se delaminează chiar și cu cele mai drastice schimbări de temperatură și umiditate, reprezentând un exemplu izbitor de compatibilitate a materialelor cu diverse proprietăți fizice și mecanice. Rezistența crescută a cojii de ou este dată și de o peliculă elastică subțire, care transformă coaja într-o structură pre-tensionată. Odată cu dezvoltarea orașelor și creșterea populației, constructorii s-au confruntat cu sarcina de a proiecta clădiri mari fără acoperiri grele, care necesită multă muncă și suporturi intermediare. Prin urmare, structurile boltite naturale ușoare și durabile, cu pereți subțiri și economice i-au interesat pe arhitecți. Principiul de proiectare al acestor cochilii a stat la baza creării de acoperiri ușoare, de oțel lung și de beton armat, cu diferite curburi, care sunt utilizate pe scară largă în construcția de complexe sportive, cinematografe, pavilioane expoziționale etc. Principala calitate a acestor cochilii. acoperirile este ușurință, iar cu cât este mai mare, cupolul este mai ușor. În clădirile moderne, grosimea cupolei este măsurată în milimetri, iar astfel de cupole se numesc cochilii. Odată cu dezvoltarea orașelor și creșterea populației, constructorii s-au confruntat cu sarcina de a proiecta clădiri mari fără acoperiri grele, care necesită multă muncă și suporturi intermediare. Prin urmare, structurile boltite naturale ușoare și durabile, cu pereți subțiri și economice i-au interesat pe arhitecți. Principiul de proiectare al acestor cochilii a stat la baza creării de acoperiri ușoare, de oțel lung și de beton armat, cu diferite curburi, care și-au găsit o aplicare largă în construcția de complexe sportive, cinematografe, pavilioane expoziționale etc. d. Principala calitate a unor astfel de acoperiri este ușurința, iar cu cât este mai mare deschiderea, cu atât domul este mai ușor. În clădirile moderne, grosimea cupolei este măsurată în milimetri, iar astfel de cupole se numesc cochilii. Exemple de astfel de structuri sunt acoperișul unui pavilion expozițional din Paris, care seamănă cu o petală de flori; care acoperă o deschidere de peste 200 m fără suporturi; acoperișul unui pavilion expozițional din Erevan; cupola unui circ din Kazan; Acoperișul unui centru comercial din Chelyabinsk, care arată ca o carcasă cu dublă curbură, acoperind fără un singur intermediar, suporturile acoperă o suprafață de mai mult de un hectar. Exemple de astfel de structuri sunt acoperișul unui pavilion expozițional din Paris, care seamănă cu o petală de flori; care acoperă o deschidere de peste 200 m fără suporturi; acoperișul unui pavilion expozițional din Erevan; cupola unui circ din Kazan; Acoperișul unui centru comercial din Chelyabinsk, care arată ca o carcasă cu dublă curbură, acoperind fără un singur intermediar, suporturile acoperă o suprafață de mai mult de un hectar. Reveniți la conținut

Modele care arată ca o spirală O spirală este una dintre formele de manifestare a mișcării, creșterii și dezvoltării vieții. Conform legii spiralei, galaxia și organismele vii, de exemplu, plantele, se dezvoltă. Prima persoană care a descoperit că o plantă în creștere urmează un model în spirală a fost Charles Darwin. Descriind o spirală, tulpinile plantelor se întind, mișcându-se în spirală, petalele unor flori se deschid, de exemplu, phlox, iar lăstarii de ferigi se desfac. O spirală este una dintre formele de manifestare a mișcării, creșterii și dezvoltării vieții. Conform legii spiralei, galaxia și organismele vii, de exemplu, plantele, se dezvoltă. Prima persoană care a descoperit că o plantă în creștere urmează un model în spirală a fost Charles Darwin. Descriind o spirală, tulpinile plantelor se întind, mișcându-se în spirală, petalele unor flori se deschid, de exemplu, phlox, iar lăstarii de ferigi se desfac. În același timp, spirala este și un principiu de reținere în natură, menit să economisească energie și material. În același timp, spirala este și un principiu de reținere în natură, menit să economisească energie și material. Reveniți la conținut

Numai prin schimbarea formei structurii, dându-i aspectul unei spirale, natura obține astfel rigiditate și stabilitate suplimentară în spațiul structurii. Numai prin schimbarea formei structurii, dându-i aspectul unei spirale, natura obține astfel rigiditate și stabilitate suplimentară în spațiul structurii. De exemplu, tulpinile subțiri și lungi de castraveți sau dovleci, frunzele lungi de coadă și tulpinile subțiri de ciuperci sunt ondulate într-o spirală, dobândind astfel rigiditate suplimentară. Cojile celor mai simple organisme unicelulare, formanifere și cochilii de moluște, răsucite în unul sau mai multe planuri (turbospirale) sunt, de asemenea, o manifestare a unei metode de obținere a celei mai mari rezistențe folosind material economic. Datorită formei lor ondulate, astfel de structuri cu pereți subțiri pot rezista la o presiune hidraulică ridicată atunci când sunt scufundate până la adâncime. De exemplu, tulpinile subțiri și lungi de castraveți sau dovleci, frunzele lungi de coadă și tulpinile subțiri de ciuperci sunt ondulate într-o spirală, dobândind astfel rigiditate suplimentară. Cojile celor mai simple organisme unicelulare, formanifere și cochilii de moluște, răsucite în unul sau mai multe planuri (turbospirale) sunt, de asemenea, o manifestare a unei metode de obținere a celei mai mari rezistențe folosind material economic. Datorită formei lor ondulate, astfel de structuri cu pereți subțiri pot rezista la o presiune hidraulică ridicată atunci când sunt scufundate până la adâncime. Forma răsucită a structurilor naturale, ca o modalitate de a obține o mai mare stabilitate în spațiu, folosindu-se din punct de vedere economic materialul „de construcție”, a sugerat arhitecților o nouă formă a bazei spiralate a clădirii - turbozomul. Turbozomul este aerodinamic, orice vânturi curg doar în jurul corpului său, fără a se legăna sau a-i provoca vreun rău. Poate fi folosit în construcția de clădiri înalte. Forma răsucită a structurilor naturale, ca o modalitate de a obține o mai mare stabilitate în spațiu, folosindu-se din punct de vedere economic materialul „de construcție”, a sugerat arhitecților o nouă formă a bazei spiralate a clădirii - turbozomul. Turbozomul este aerodinamic, orice vânturi curg doar în jurul corpului său, fără a se legăna sau a-i provoca vreun rău. Poate fi folosit în construcția de clădiri înalte. Reveniți la conținut

Structuri cu ochiuri, zăbrele și nervurate Structurile cu nervuri plate și curbate spațial, ochiuri și încrucișate, în care materialul principal este concentrat de-a lungul liniilor principale de tensiune, sunt larg răspândite în natură. Structurile plane și curbate spațial cu nervuri, ochiuri și încrucișate (zăbrele) sunt larg răspândite în natură, în care materialul principal este concentrat de-a lungul liniilor principale de stres. O frunză subțire a unei plante sau o aripă transparentă a unei insecte are o rezistență mecanică suficientă datorită rețelei de ramificare a venelor din ea. O frunză subțire a unei plante sau o aripă transparentă a unei insecte are o rezistență mecanică suficientă datorită rețelei de ramificare a venelor din ea. Reveniți la conținut

Acest cadru îndeplinește rolul principal – portant, în timp ce alte elemente structurale, de exemplu, o folie de tablă sau o membrană de aripă, pot atinge o secțiune transversală minimă. Acesta este, de asemenea, un exemplu de obținere a rezistenței cu un consum minim de material. Aripile subțiri ale unei libelule rocker produc până la 100 de bătăi pe secundă, un bondar – mai mult de 200, o muscă de casă – până la 300 și un țânțar – până la 1000 de bătăi. Acest cadru îndeplinește rolul principal – portant, în timp ce alte elemente structurale, de exemplu, o folie de tablă sau o membrană de aripă, pot atinge o secțiune transversală minimă. Acesta este, de asemenea, un exemplu de obținere a rezistenței cu un consum minim de material. Aripile subțiri ale unei libelule rocker produc până la 100 de bătăi pe secundă, un bondar – mai mult de 200, o muscă de casă – până la 300 și un țânțar – până la 1000 de bătăi. Arhitecții au fost, de asemenea, interesați de principiul de design al frunzelor plantelor. Frunza plantei are o rezistență mecanică suficientă, care depinde în mare măsură de venele care pătrund în planul său de la bază până în vârf. Frunza plantei tropicale Victoria regia, întâlnită în apele Amazonului și Orinoco, a atras atenția în mod deosebit. Frunzele plutitoare ale acestui nuf mare cresc până la 2 metri în diametru și pot rezista la o greutate de până la 50 kg fără a fi scufundate în apă. Pe partea inferioară, această foaie este întărită cu vene groase și puternice, asemănătoare frânghiilor. Venele curbate longitudinal sunt conectate între ele prin diafragme transversale în formă de semilună. Acest design creează o bază solidă pentru plasarea unui film subțire translucid al frunzei între vene. Arhitecții au fost, de asemenea, interesați de principiul de design al frunzelor plantelor. Frunza plantei are o rezistență mecanică suficientă, care depinde în mare măsură de venele care pătrund în planul său de la bază până în vârf. Frunza plantei tropicale Victoria regia, întâlnită în apele Amazonului și Orinoco, a atras atenția în mod deosebit. Frunzele plutitoare ale acestui nuf mare cresc până la 2 metri în diametru și pot rezista la o greutate de până la 50 kg fără a fi scufundate în apă. Pe partea inferioară, această foaie este întărită cu vene groase și puternice, asemănătoare frânghiilor. Venele curbate longitudinal sunt conectate între ele prin diafragme transversale în formă de semilună. Acest design creează o bază solidă pentru plasarea unui film subțire translucid al frunzei între vene. Luând ca bază nervura frunzei Victoria regia, arhitectul italian P. Nervi a proiectat învelișul plat cu nervuri a fabricii Gatti din Roma și învelișul sălii mari a Expoziției de la Torino, obținând un mare efect constructiv și estetic. Principiul construcției foii Victoria Regia a fost folosit și de arhitecții noștri la construirea tavanului foaierului Teatrului Dramatic Tula. Au întins nervuri din beton armat de-a lungul tavanului, care poartă o deschidere uriașă. Luând ca bază nervura frunzei Victoria regia, arhitectul italian P. Nervi a proiectat învelișul plat cu nervuri a fabricii Gatti din Roma și învelișul sălii mari a Expoziției de la Torino, obținând un mare efect constructiv și estetic. Principiul construcției foii Victoria Regia a fost folosit și de arhitecții noștri la construirea tavanului foaierului Teatrului Dramatic Tula. Au întins nervuri din beton armat de-a lungul tavanului, care poartă o deschidere uriașă. Reveniți la conținut

Principiul construirii sistemelor spațiale naturale de zăbrele este folosit și în practica arhitecturală: radiolarii, diatomee, unele ciuperci, cochilii, chiar și microstructura capului osului șoldului. În aceste modele, principiul distribuției materialelor cu așteptarea celor mai aleatorii și multidirecționale acțiuni de încărcare este demonstrat în mod deosebit în mod clar. De exemplu, structura capului osului șoldului este construită în așa fel încât să nu funcționeze niciodată împotriva fracturii, ci doar sub compresie și tensiune. Un sistem similar poate fi utilizat în proiectarea cadrelor de susținere, a fermelor și a macaralelor. Principiul construirii sistemelor spațiale naturale de zăbrele este folosit și în practica arhitecturală: radiolarii, diatomee, unele ciuperci, cochilii, chiar și microstructura capului osului șoldului. În aceste modele, principiul distribuției materialelor cu așteptarea celor mai aleatorii și multidirecționale acțiuni de încărcare este demonstrat în mod deosebit în mod clar. De exemplu, structura capului osului șoldului este construită în așa fel încât să nu funcționeze niciodată împotriva fracturii, ci doar sub compresie și tensiune. Un sistem similar poate fi utilizat în proiectarea cadrelor de susținere, a fermelor și a macaralelor. Reveniți la conținut

Exemple de desene Figura c) prezintă o stea de mare sferică. Scheletul său de susținere (Fig. b) este format din plăci calcaroase legate între ele prin mușchi. Plăcile mici formează pielea. Dispunerea sferică a plăcilor scheletice a sugerat constructorilor proiectarea unei clădiri rezidențiale și a altor structuri de construcție. Prin analogie cu o stea de mare sferică, în Anglia a fost construit un adăpost radar (Fig. a). Diametrul său este de 33,5 m, carcasa este nervură. Nervurile sunt realizate din aliaj de aluminiu. Materialul carcasei este fibră de sticlă din poliester. Structura este formată din 775 de elemente triunghiulare. Figura c) prezintă o stea de mare sferică. Scheletul său de susținere (Fig. b) este format din plăci calcaroase legate între ele prin mușchi. Plăcile mici formează pielea. Dispunerea sferică a plăcilor scheletice a sugerat constructorilor proiectarea unei clădiri rezidențiale și a altor structuri de construcție. Prin analogie cu o stea de mare sferică, în Anglia a fost construit un adăpost radar (Fig. a). Diametrul său este de 33,5 m, carcasa este nervură. Nervurile sunt realizate din aliaj de aluminiu. Materialul carcasei este fibră de sticlă din poliester. Structura este formată din 775 de elemente triunghiulare. Reveniți la conținut

Radiolarii (protozoare) trăiesc în mările calde. Își petrec întreaga viață în mișcare, formând plancton - hrană pentru animalele marine mari. Figura 1 prezintă o radiolarie (un organism din ordinul Nasselaria) în formă de clopot reticulat cu constricții și numeroși spini, iar Figura 2 - sub formă de spini localizați radial și egal dezvoltați (un organism din ordinul Acantharia). În centrul radiolarilor există o capsulă - o formațiune scheletică pentru a proteja nucleul. Pereții capsulei sunt poroși: pentru comunicarea cu mediul. Natura mare designer le-a dat un aspect elegant. Forma lor i-a interesat pe arhitecți. Pe baza tipului, de exemplu, a unei rețele radiolariene (Fig. 3) (un organism din ordinul Acantharia), se realizează proiectarea unei structuri de clădire care acoperă o suprafață mare. În Moscova și în alte orașe ale țării noastre se găsesc acum case ale căror elemente de construcție sunt împrumutate de la radiolari. Radiolarii (protozoare) trăiesc în mările calde. Își petrec întreaga viață în mișcare, formând plancton - hrană pentru animalele marine mari. Figura 1 prezintă o radiolarie (un organism din ordinul Nasselaria) în formă de clopot reticulat cu constricții și numeroși spini, iar Figura 2 - sub formă de spini localizați radial și egal dezvoltați (un organism din ordinul Acantharia). În centrul radiolarilor există o capsulă - o formațiune scheletică pentru a proteja nucleul. Pereții capsulei sunt poroși: pentru comunicarea cu mediul. Natura mare designer le-a dat un aspect elegant. Forma lor i-a interesat pe arhitecți. Pe baza tipului, de exemplu, a unei rețele radiolariene (Fig. 3) (un organism din ordinul Acantharia), se realizează proiectarea unei structuri de clădire care acoperă o suprafață mare. În Moscova și în alte orașe ale țării noastre se găsesc acum case ale căror elemente de construcție sunt împrumutate de la radiolari. Orez. 1 Fig. 2Fig. 3 Reveniți la cuprins

Împrumuțând de la natură principiul unui con și alte secrete, constructorii au construit turnul de televiziune Ostankino, îngroșat la bază și ascuțit. În exterior, seamănă cu o tulpină sau un ac. Înălțimea sa totală este de 540 de metri 74 de centimetri. Greutatea sa este de 55 de mii de tone. Împrumuțând de la natură principiul unui con și alte secrete, constructorii au construit turnul de televiziune Ostankino, îngroșat la bază și ascuțit. În exterior, seamănă cu o tulpină sau un ac. Înălțimea sa totală este de 540 de metri 74 de centimetri. Greutatea sa este de 55 de mii de tone. În interior sunt instalate șapte lifturi, dintre care patru sunt de mare viteză. În 58 de secunde poți urca pe puntea de observație, la o înălțime de 337 m. Pe vânturi puternice, turnul se poate balansa până la 10 m, menținându-și forța. În interior sunt instalate șapte lifturi, dintre care patru sunt de mare viteză. În 58 de secunde poți urca pe puntea de observație, la o înălțime de 337 m. Pe vânturi puternice, turnul se poate balansa până la 10 m, menținându-și forța. Există 150 de frânghii de oțel întinse în interiorul turnului, la fel cum o tulpină de grâu sau de bambus are fibre longitudinale în interior. Sunt ascunse sub o „cămașă” de beton. De aceea, turnul este puternic și flexibil. Poate rezista la forța de 15 vânturi și la forța de 8 cutremure. Fiabilitatea sa este proiectată pentru 300 de ani. Există 150 de frânghii de oțel întinse în interiorul turnului, la fel cum o tulpină de grâu sau de bambus are fibre longitudinale în interior. Sunt ascunse sub o „cămașă” de beton. De aceea, turnul este puternic și flexibil. Poate rezista la forța de 15 vânturi și la forța de 8 cutremure. Fiabilitatea sa este proiectată pentru 300 de ani. Reveniți la conținut

Plantele nu numai că rezistă la stres mecanic, dar reacționează și în timpul zilei la schimbările de lumină, temperatură și umiditate. Aceste abilități ale plantelor au fost folosite de arhitectul sovietic Yu.S. Lebedev. La o expoziție desfășurată la Moscova în 1982, a fost demonstrată o machetă a unei clădiri rezidențiale pe care a creat-o (Fig. 1), care, ca o floarea soarelui, s-a întors în timpul zilei după soare. Plantele nu numai că rezistă la stres mecanic, dar reacționează și în timpul zilei la schimbările de lumină, temperatură și umiditate. Aceste abilități ale plantelor au fost folosite de arhitectul sovietic Yu.S. Lebedev. La o expoziție desfășurată la Moscova în 1982, a fost demonstrată o machetă a unei clădiri rezidențiale pe care a creat-o (Fig. 1), care, ca o floarea soarelui, s-a întors în timpul zilei după soare. 24 de case neobișnuite au fost construite în Olanda (Fig. 2). În exterior seamănă cu copacii. Primul etaj este construit sub forma unui trunchi, iar pe el sunt cuburi gigantice care adapostesc locuinte. 24 de case neobișnuite au fost construite în Olanda (Fig. 2). În exterior seamănă cu copacii. Primul etaj este construit sub forma unui trunchi, iar pe el sunt cuburi gigantice care adapostesc locuinte. Orez. 1 Fig. 2 Reveniți la cuprins

Inginerii și arhitecții s-au uitat mai atent la oul de găină. S-a dovedit că învelișul său, cu o grosime totală de 0,37 mm, este format din 7 straturi. Fiecare strat are un scop specific. Straturile oferă rezistență structurală și condiții pentru dezvoltarea puiului. Studierea structurii stratificate a cojii de ouă de găină îi ajută pe ingineri să creeze noi materiale stratificate de construcție cu proprietăți mecanice excelente, ușoare, respirabile și împiedică pătrunderea umezelii. Inginerii și arhitecții s-au uitat mai atent la oul de găină. S-a dovedit că învelișul său, cu o grosime totală de 0,37 mm, este format din 7 straturi. Fiecare strat are un scop specific. Straturile oferă rezistență structurală și condiții pentru dezvoltarea puiului. Studierea structurii stratificate a cojii de ouă de găină îi ajută pe ingineri să creeze noi materiale stratificate de construcție cu proprietăți mecanice excelente, ușoare, respirabile și împiedică pătrunderea umezelii. Imaginea prezintă o clădire rezidențială în formă de ou (Basel, Elveția). Cel mai mare diametru al casei este de 7,2 m. Carcasa sa este cu trei straturi, inchisa, eliptica, realizata din fibra de sticla poliester. O casă fără colțuri, cu două ferestre, pe trei suporturi. Pentru a construi o astfel de casă se folosește o cantitate mică de material. Imaginea prezintă o clădire rezidențială în formă de ou (Basel, Elveția). Cel mai mare diametru al casei este de 7,2 m. Carcasa sa este cu trei straturi, inchisa, eliptica, realizata din fibra de sticla poliester. O casă fără colțuri, cu două ferestre, pe trei suporturi. Pentru a construi o astfel de casă se folosește o cantitate mică de material. Reveniți la conținut

Concluzie Bionica arhitecturală este o pagină nouă în dezvoltarea tehnologiei și arhitecturii construcțiilor, este o nevoie conștientă, cauzată de cerințele timpului nostru, de a studia soluțiile inginerești ale naturii, de a învăța legile, secretele abilităților sale de construcție, este o căutare țintită a formelor arhitecturale originale, calculate în mod ideal de natura însăși. Bionica arhitecturală este o pagină nouă în dezvoltarea tehnologiei și arhitecturii construcțiilor, este o nevoie conștientă, cauzată de cerințele timpului nostru, de a studia soluțiile inginerești ale naturii, de a învăța legile, secretele abilităților sale de construcție, ea este o căutare țintită a formelor arhitecturale originale, calculate în mod ideal de natura însăși. Nu este nimic întâmplător în faptul că arhitecții și constructorii, precum inginerii radio, inginerii electronici, constructorii de nave, proiectanții de aeronave, inginerii mecanici și specialiști în multe alte ramuri ale tehnologiei, s-au orientat către natură și arta ei de a construi. La urma urmei, atelierul de arhitectură și construcții al naturii a funcționat neobosit de cel puțin 2.700 de milioane de ani, în timp ce practica umană în construcție datează de doar câteva mii de ani de existența culturii materiale. Nu este nimic întâmplător în faptul că arhitecții și constructorii, precum inginerii radio, inginerii electronici, constructorii de nave, proiectanții de aeronave, inginerii mecanici și specialiști în multe alte ramuri ale tehnologiei, s-au orientat către natură și arta ei de a construi. La urma urmei, atelierul de arhitectură și construcții al naturii a funcționat neobosit de cel puțin 2.700 de milioane de ani, în timp ce practica umană în construcție datează de doar câteva mii de ani de existența culturii materiale. În natura vie totul este extrem de armonios. În arhitectură, armonia conținutului și a formei este împrumutată, iar estetica este îmbogățită. Natura dă naștere unei persoane sentimentul de afirmare a vieții, dorința de lumină și căldură. Arhitecții se străduiesc să reflecte toate acestea în piatră, metal, cărămidă și beton. În natura vie totul este extrem de armonios. În arhitectură, armonia conținutului și a formei este împrumutată, iar estetica este îmbogățită. Natura dă naștere unei persoane sentimentul de afirmare a vieții, dorința de lumină și căldură. Arhitecții se străduiesc să reflecte toate acestea în piatră, metal, cărămidă și beton. Reveniți la conținut

Reveniți la conținut.

Familiarizați-vă cu conceptul de știință aplicată - BIONICS; Determinarea modalităților de utilizare a caracteristicilor morfologice, fiziologice, biochimice ale organismelor vii pentru a prezenta noi idei tehnice și științifice în domeniul arhitecturii și construcțiilor.
„...Există multe secrete care trebuie dezvăluite de bionică în atelierul creativ al naturii vii și multe probleme complexe de inginerie de rezolvat. Iar știința tânără se grăbește, pășind rapid în viitor din laboratoare...”
I. B. Litinetsky
Bionica (din grecescul biōn - element al vieții, literalmente - vie) este o știință aplicată despre aplicarea în dispozitive și sisteme tehnice a principiilor de organizare, proprietăți, funcții și structuri ale naturii vii, adică formele viețuitoarelor. în natură și analogii lor industriali.
Există: - bionica biologică, care studiază procesele care au loc în sistemele biologice; - bionica teoretică, care construiește modele matematice ale acestor procese; - bionica tehnică, care utilizează modele de bionică teoretică pentru a rezolva probleme de inginerie.
Emblema Bionics
Motto-ul Bionics: „Prototipurile vii sunt cheia noii tehnologii”
BIONICA ARHITECTURALĂ ŞI CONSTRUCŢIILOR
Proiectul „Orașul turn bionic vertical”
- Turnul orașului va avea forma unui chiparos cu o înălțime de 1228 m. - Turnul va avea 300 de etaje, urmând să fie amplasate în 12 blocuri verticale a câte 80 de etaje fiecare. - Intre blocuri sunt pardoseli din sapa, care actioneaza ca structura de sustinere pentru fiecare nivel de bloc. - In interiorul blocurilor sunt case de diferite inaltimi cu gradini verticale.
Acest design elaborat este similar cu structura ramurilor și a întregii coroane a chiparosului.
CASE BIONICE
Casa delfinilor
Casa - portocaliu
Muzeul de Artă are forma unei picături uriașe neclare de jeleu.
Școală din Auroville, India
Proiect de clădire rezidențială privată care arată ca un gândac.
Exteriorul magazinului Selfridges din Birmingham
Locurile olimpice din München seamănă cu Alpii, iar acoperișurile lor seamănă cu pânze de păianjen.
Casă - o casă de păsări pentru cei singuri
Muzeul fructelor din Japonia
Casa lui Pierre Cardin din Cannes
„Casa de oțel” sub formă de salcâm
Căsuță rezidențială „Ochii”
Casa cu orhidee
Bionica arhitecturală astăzi, la începutul secolului al XXI-lea, are o importanță deosebită, deoarece consideră în totalitate sistemul „fauna sălbatică (mediu) - arhitectură (tehnologie) - om”, datorită căruia sferele sociale și tehnice au posibilitatea de a se dezvoltă în unitate armonioasă cu natura înconjurătoare.
Natura vă deschide oportunități nesfârșite pentru voi, viitori lucrători, ingineri și oameni de știință, să împrumutați tehnologii și idei. Continuă, îmbunătățește lumea din jurul tău, dar amintește-ți că natura nu iartă greșelile. Când schimbați aspectul Pământului, nu perturbați armonia creată de natură.

Pe tema: dezvoltări metodologice, prezentări și note

Lecția are ca scop dezvoltarea competențelor cheie ale studenților în domeniul biologiei. Introduce studenții în aplicarea practică a cunoștințelor biologice în viața umană....

De asemenea, Einstein a susținut că nu există nimic întâmplător în natură și, dacă ceva ni se pare întâmplător, atunci acesta este doar rezultatul cunoașterii noastre incomplete. Omul a fost întotdeauna interesat de structura obiectelor vii...

Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com

Subtitrările diapozitivelor:

BIONICA ca stil arhitectural Materiale pentru lecția de clasa a VIII-a conform programului lui B.M. Nemensky © Belenkaya Lyudmila Vladimirovna școala nr. 17 Krasnoyarsk

Bionica (din grecescul bion - element al vieții, literalmente - vie) este o știință care se învecinează cu biologia și tehnologia, rezolvând probleme de inginerie bazată pe analiza structurii și activității vitale a organismelor. Susținătorii bionicii cred că fiecare creatură naturală – fie că este vorba despre un copac sau o pasăre – reprezintă o structură optimă în ceea ce privește supraviețuirea și funcționalitatea.

Clădirile în stil bionic ies din geometria corectă. Formele naturale ale obiectului trezesc imaginația. Pereții sunt ca niște membrane vii. Datorită suprafețelor concave și convexe schimbătoare ale pereților structurilor, se pare că clădirea respiră. Aici peretele nu este doar un despărțitor, el trăiește ca un organism.

Primele încercări de a folosi forme naturale în construcție au fost făcute de Antonio Gaudi, un arhitect spaniol uimitor. Și a fost o descoperire! Parcul Güell, sau cum se spunea „Natura înghețată în piatră”, Casa Batlo, Casa Mila - Europa, răsfățată de delicii arhitecturale, și întreaga lume nu a mai văzut așa ceva. Aceste capodopere ale marelui maestru au dat impuls dezvoltării arhitecturii în stil bionic. Palatul Güell din Barcelona

Toată viața a fost fascinat de Evul Mediu, iar imaginea lui preferată a fost un dragon care suflă foc. Această creatură teribilă, făcută din tije metalice curbate, este cea care păzește intrarea în casa-palat Güell (1886-1891). Folosind modele noi - bolți ușoare, suporturi înclinate, arcuri parabolice și plasticitatea volumelor curgătoare - pentru a recrea tectonica formelor organice ale naturii în clădirile dvs.

În apropiere creează un „oraș-grădină” - un parc de minuni, care acum se numește „o glumă a unui geniu”. Casa portarului de aici arată ca lavă solidificată. Și în liniile „băncii fără sfârșit” se poate simți ritmul valurile marii alergand unul dupa altul.Peste tot se vad flori si copaci sculptati in piatra.

Se pare că clădirile lui nu sunt construite, ci sculptate. Lava vulcanică înghețată sau scheletele unor animale necunoscute amintesc de casa Batlot, construită după proiectul lui Gaudí în 1904-1906.

Nu numai aspectul este unic, ci și designul fiecăruia dintre apartamentele din Casa La Mila, care a fost construită după designul lui Gaudi în 1906-1910. Nu există un singur unghi drept în el, iar ferestrele și balcoanele seamănă cu peșteri sculptate. Când ești înăuntru, se pare că simți chiar trecerea timpului. Acoperișul acestei case este decorat cu flori de piatră.

Arhitectul a decis să recreeze în piatră imaginile și comploturile Noului Testament care îi erau aproape. Sagrada Familia a fost comparată cu recifele de corali. Construcția acestei clădiri grandioase a durat 42 de ani.

Utilizarea de către Antonio Gaudi a formelor organice și naturale.

Fondatorul pedagogiei Waldorf, filozoful german Rudolf Steiner, a creat în 1913 un model al clădirii - Goetheanum, la construcția căruia au participat reprezentanți ai diferitelor națiuni europene, inclusiv reprezentanți ai intelectualității ruse (Andrei Bely, Maximilian Voloshin, Asya). Turgeneva etc.). Dar această clădire a murit într-un incendiu. În 1924, conform schițelor sale, a început construcția celei de-a doua clădiri, care există și astăzi. Această clădire unică a întruchipat ideea de diversitate și grandoare a Universului. O clădire puternică din beton armat cu forme organice fluide nu are un singur unghi drept în interior sau în exterior. Arată ca o navă spațială a unei civilizații extraterestre, ca un mesager din alte lumi în care domnește armonia. Căsuțele pentru personal și clădirile de servicii din jurul Goetheanum au fost construite în același stil.

Rudolf Steiner a spus: „Aspectul spiritual al creării formelor bionice este asociat cu o încercare de a înțelege scopul omului. În conformitate cu aceasta, arhitectura este interpretată ca un „loc” în care se dezvăluie sensul existenței umane.”

Opera din Sydney (1959 -1973), datorită arhitecturii sale maiestuoase de scoici, a devenit una dintre cele mai recunoscute clădiri de pe planetă. Aspectul operei este faimosul „pieptene” din zece cupole. Datorită unui design atât de neobișnuit, clădirea a fost recunoscută drept cea mai frumoasă structură dintre toate cele ridicate după cel de-al Doilea Război Mondial.

Cabana albă în suburbiile Sankt Petersburgului și Casa Delfinilor. În spatele acestor case se ridică umbrele marilor arhitecți - mistificatori ai formei arhitecturale, subvertitori ai rețelelor dreptunghiulare inventate de ei înșiși. Aceasta este întruchiparea luptei eterne dintre spațiile închise și cele deschise care alcătuiesc viața Arhitecturii. Autorul caselor este Boris Levinzon.

Japonia. Au decis să construiască un zgârie-nori în formă de munte, cu o înălțime de aproape 4 km, care este de peste 7 ori înălțimea celei mai înalte clădiri de pe planeta noastră și cu 200 de metri mai mare decât înălțimea Muntelui Fuji, sub forma căreia această clădire. va fi construit. Zgârie-nori va avea aproximativ 800 de etaje și va găzdui de la 500 de mii la 1 milion de oameni. Clădirea își va putea proteja oaspeții și angajații de schimbările de presiune și schimbările condițiilor meteorologice. Aici, energia solară va fi folosită pentru alimentarea clădirii. Proiecte de viitor

Emiratele Arabe Unite. Un turn de 68 de etaje este de așteptat să fie construit în Dubai. Podelele rotative sunt una dintre ideile originale. Turnul își va schimba constant forma. Cladirea este multifunctionala. Unele etaje vor fi ocupate de un hotel, iar altele de apartamente de diferite dimensiuni. O altă parte a turnului va fi alocată pentru birouri și restaurant. Arhitecții au numit mai multe vile de la etajele superioare, fiecare dintre ele va avea un proprietar.

Modelul „sistemului rădăcină” al orașului chiparos Baza turnului va fi amplasată într-un lac artificial și conectată la „continentul” Chinei. A început construcția unui oraș turn, în care vor locui 100 de mii de oameni. O structură unică, creată după legile arhitecturii viitoare și imitând structuri naturale, va fi capabilă să reziste la foc, inundații, cutremur și uragan. Turnul bionic este un oraș într-un turn. O structură asimetrică complexă pare să fie plasată într-un „cilindru” care este monolitic la exterior. Principiul principal este împrumutat de la chiparos. În procesul de construire a etajelor, baza orașului copac se va dezvolta proporțional. Va fi posibil să se populeze turnul pe măsură ce construcția progresează - acest lucru nu va interfera în niciun fel cu primii cetățeni ai „orașului chiparos”. http://www.membrana.ru/articles/technic/2002/05/23/020200.html

Spania. Acest zgârie-nori se numește „Cactus Bullet”. Pentru aspectul lui verde și ascuțit. Aceasta este o clădire rezidențială și o clădire de birouri în același timp. Mai mult, este un oraș vertical, unit cu natura de dragul conservării acesteia. La baza turnului se află un „cerc verde” - o grădină sau un parc cu un diametru de aproximativ 90 de metri. O clădire cu 24 de etaje, cu o înălțime de aproximativ 100 de metri și 25 mii mp. suprafata utila pentru locuinte si birouri. Zgârie-nori este asamblat din opt secțiuni de 12 metri înălțime. Fiecare secțiune are trei etaje. O grădină verticală coboară de sus în jos, în spirală.

Proiect de concurs al Muzeului Mediteranean de Artă Contemporană din Cagliari. Este izbitoare sensibilitatea noii imagini arhitecturale a muzeului care, asemenea unui recif de corali fuzionat, formează un nou spațiu cultural.

casă solară - o lăcustă în formă de scoică, urcând din umezeală pe panta într-o poiană, spre soare - turn solar Și acestea sunt proiectele de diplomă ale viitorilor arhitecți

1 din 24

Prezentare pe tema: Bionica

Slide nr. 1

Descriere slide:

Slide nr.2

Descriere slide:

Principalele domenii de activitate în bionică acoperă următoarele probleme: studiul sistemului nervos al oamenilor și animalelor și modelarea celulelor nervoase (neuronii) și a rețelelor neuronale pentru îmbunătățirea în continuare a tehnologiei informatice și dezvoltarea de noi elemente și dispozitive de automatizare și telemecanica (neurobionica); cercetarea organelor senzoriale și a altor sisteme perceptive organisme vii în vederea dezvoltării de noi senzori și sisteme de detectare; studiul principiilor de orientare, localizare și navigare la diferite animale pentru utilizarea acestor principii în tehnologie; studiul caracteristicile morfologice, fiziologice, biochimice ale organismelor vii pentru a prezenta noi idei tehnice și științifice.

Slide nr. 3

Descriere slide:

Slide nr.4

Descriere slide:

Relația dintre natură și tehnologie În trecut, atitudinea omului față de natură era consumeristă; tehnologia exploata și distrugea resursele naturale. Dar treptat oamenii au început să trateze natura cu mai multă atenție, încercând să arunce o privire mai atentă asupra metodelor sale pentru a le folosi cu înțelepciune în tehnologie. Aceste metode pot servi drept model pentru dezvoltarea produselor industriale ecologice. Natura ca standard este bionica. A înțelege natura și a o lua ca model nu înseamnă a copia. Cu toate acestea, natura ne poate ajuta să găsim soluția tehnică potrivită pentru probleme destul de complexe. Natura este ca un birou uriaș de inginerie, care are întotdeauna calea de a ieși din orice situație.

Slide nr. 5

Descriere slide:

Bionica este strâns legată de biologie, fizică, chimie, cibernetică și științe inginerești: electronică, navigație, comunicații, afaceri maritime și altele.Ideea aplicării cunoștințelor despre natura vie pentru a rezolva problemele inginerești îi aparține lui Leonardo da Vinci, care a încercat să construi o aeronavă cu aripi batătoare, ca păsările: ornitopter.În 1960 a avut loc la Daytona (SUA) primul simpozion de bionică, care a oficializat nașterea unei noi științe.

Slide nr.6

Descriere slide:

Cibernetica Apariția ciberneticii, care are în vedere principiile generale ale controlului și comunicării în organismele și mașinile vii, a devenit un stimulent pentru un studiu mai amplu al structurii și funcțiilor sistemelor vii pentru a clarifica comunitatea acestora cu sistemele tehnice, precum și utilizați informațiile obținute despre organismele vii pentru a crea noi dispozitive și mecanisme, materiale etc.

Slide nr.7

Descriere slide:

Bionica arhitecturală Acesta este un fenomen nou în știința și practica arhitecturii. Iată posibilitățile de căutare a unor forme arhitecturale noi, justificate funcțional, care se disting prin frumusețe și armonie, precum și crearea de noi structuri raționale cu utilizarea simultană a proprietăților uimitoare ale materialelor de construcție ale naturii vii și descoperirea modalităților de realizare a unitate de proiectare și creare de mijloace arhitecturale folosind energia soarelui, vântului, razelor cosmice. Dar, probabil, cel mai important rezultat al său poate fi participarea activă la crearea condițiilor pentru conservarea faunei sălbatice și formarea unității sale armonioase cu arhitectura.

Slide nr.8

Descriere slide:

Modelarea organismelor vii Crearea unui model în bionică este jumătate din luptă. Pentru a rezolva o problemă practică specifică, este necesar nu numai să se verifice prezența proprietăților modelului care sunt de interes pentru practică, ci și să se dezvolte metode de calculare a caracteristicilor tehnice predeterminate ale dispozitivului și să se dezvolte metode de sinteză care să asigure realizarea. a indicatorilor solicitați în problemă și, prin urmare, multe modele bionice, înainte de a primi implementare tehnică, își încep viața pe computer. Este construită o descriere matematică a modelului. Pe baza acestuia, este compilat un program de calculator - un model bionic. Folosind un astfel de model de computer, diverși parametri pot fi procesați într-un timp scurt și defectele de proiectare pot fi eliminate.

Slide nr.9

Descriere slide:

Astăzi, bionica are mai multe domenii: Bionica arhitecturii și construcțiilor studiază legile formării și formării structurii țesuturilor vii, analizează sistemele structurale ale organismelor vii pe principiul economisirii materialelor, energiei și asigurării fiabilității. Neurobionica studiază funcționarea creierului și explorează mecanismele memoriei. Organele senzoriale ale animalelor și mecanismele interne de reacție la mediu, atât la animale, cât și la plante, sunt studiate intens.

Slide nr.10

Descriere slide:

Bionica arhitecturii și a construcțiilor În bionica arhitecturii și a construcțiilor, se acordă multă atenție noilor tehnologii de construcție. De exemplu, în domeniul dezvoltării tehnologiilor de construcție eficiente și fără deșeuri, o direcție promițătoare este crearea de structuri stratificate. Ideea este împrumutată de la moluștele de adâncime. Cojile lor durabile, cum ar fi cele ale abalone-ului răspândit, constau din plăci alternante tari și moi. Când o placă tare se crăpă, deformația este absorbită de stratul moale și fisura nu merge mai departe. Această tehnologie poate fi folosită și pentru acoperirea mașinilor.

Slide nr. 11

Descriere slide:

Neurobionica Neurobionica este un domeniu științific care studiază posibilitatea utilizării principiilor structurii și funcționării creierului pentru a crea dispozitive tehnice și procese tehnologice mai avansate. Principalele domenii ale neurobionicei sunt studiul sistemului nervos al oamenilor și animalelor și modelarea celulelor nervoase-neuroni și rețelelor neuronale. Acest lucru face posibilă îmbunătățirea și dezvoltarea tehnologiei electronice și informatice.

Slide nr.12

Descriere slide:

Un exemplu izbitor de bionică arhitecturală și de construcții este o analogie completă a structurii tulpinilor de cereale și a clădirilor înalte moderne. Tulpinile plantelor de cereale sunt capabile să reziste la sarcini grele fără a se rupe sub greutatea inflorescenței. Dacă vântul le îndoaie spre pământ, își restabilesc rapid poziția verticală. Care este secretul? Se dovedește că structura lor este similară cu designul țevilor moderne de fabrici înalte - una dintre cele mai recente realizări ale ingineriei.

Slide nr.13

Descriere slide:

Primele exemple de bionică Aproape orice problemă tehnologică cu care se confruntă proiectanții sau inginerii a fost mult timp rezolvată cu succes de alte ființe vii. De exemplu, producătorii de băuturi răcoritoare caută în mod constant noi modalități de a-și împacheta produsele. În același timp, un măr obișnuit a rezolvat această problemă cu mult timp în urmă. Un măr este 97% apă, ambalat nu în carton de lemn, ci într-o coajă comestibilă suficient de apetisantă pentru a atrage animalele să mănânce fructele și să distribuie boabele. Baza Turnului Eiffel seamănă cu structura osoasă a capului femurului.Specialiştii în bionică motivează în acest fel. Când întâmpină o problemă de inginerie sau de proiectare, ei caută o soluție în „baza științifică” de dimensiuni nelimitate a animalelor și plantelor.

Slide nr.14

Descriere slide:

Elemente de fixare cu velcro Principiul de funcționare al brusturelui a fost împrumutat de către om pentru a face elemente de fixare cu velcro. Primele benzi adezive au apărut în anii 50 ai secolului XX. Cu ajutorul lor puteți, de exemplu, să fixați pantofi sport; În acest caz, șireturile nu mai sunt necesare. În plus, lungimea Velcro este ușor de reglat - acesta este unul dintre avantajele sale. În primii ani după inventarea lor, astfel de elemente de fixare au fost foarte populare. Astăzi, toată lumea s-a obișnuit cu un dispozitiv de fixare convenabil, iar producătorii de Velcro acum se asigură doar că Velcro este bine ascuns sub clape.

Slide nr.15

Descriere slide:

Grupul, care includea arhitecți, ingineri, designeri, biologi și psihologi, a dezvoltat proiectul „Vertical Bionic Tower City”. În 15 ani, un oraș-turn ar trebui să apară în Shanghai (conform oamenilor de știință, în 20 de ani populația din Shanghai ar putea ajunge la 30 de milioane de oameni). Orașul turn este proiectat pentru 100 de mii de oameni, proiectul se bazează pe „principiul construcției din lemn”.

Slide nr.16

Descriere slide:

Caracatiță: Caracatița a inventat o metodă sofisticată de a-și vâna prada: o acoperă cu tentacule și suge sute, dintre care rânduri întregi sunt pe tentacule. Ventuzele il ajuta si sa se deplaseze pe suprafete alunecoase fara sa alunece in jos Ventuze tehnice: daca trageti o sageata de ventuzare dintr-o prastia in geamul unei ferestre, sageata se va atasa si va ramane pe ea. Venuza este ușor rotunjită și se îndreaptă atunci când se ciocnește de un obstacol. Apoi șaiba elastică este strânsă din nou; Așa apare un vid. Și ventuză se fixează pe sticlă.

Slide nr.17

Descriere slide:

Oamenii de știință de la Universitatea Stanford au avansat cel mai mult în direcția creării de roboți bipezi verticali. Ei experimentează de aproape trei ani cu un robot miniatural cu șase picioare, un hexapod, pe baza rezultatelor studiului sistemului de locomoție al unui gândac. Primul hexapod a fost construit pe 25 ianuarie 2000. Acum, designul rulează foarte repede - la o viteză de 55 cm (mai mult de trei lungimi proprii) pe secundă - și, de asemenea, depășește cu succes obstacolele. Stanford a dezvoltat, de asemenea, un monopod de sărituri cu un singur picior de dimensiune umană, care este capabil să mențină un echilibru instabil în timp ce sări în mod constant. După cum știți, o persoană se mișcă „căzând” de pe un picior pe altul și petrece cea mai mare parte a timpului pe un picior. În viitor, oamenii de știință de la Stanford speră să creeze un robot biped cu un sistem de mers asemănător omului.

Slide nr.18

Descriere slide:

Coconul de ou de păianjen Păianjenul face o „pelerina” subțire din material impermeabil pentru a proteja ouăle pe care le depune. Acest cocon de mărimea pumnului este în formă de clopot și se deschide de jos. Este format din același material ca firele pânzei de păianjen. Desigur, nu este țesut din fire separate, ci reprezintă o singură cochilie. Protejeaza perfect oul de intemperii si umiditate.Pelerina de ploaie Cand iesim afara in ploaie, ne punem o haina de ploaie impermeabila sau luam cu noi o umbrela. Ca un cocon de ou de păianjen cu o peliculă de protecție, apa se scurge din materialul artificial, drept urmare o persoană nu se udă.Acoperișuri care resping apa Un rol important în construcția caselor îl joacă acoperișul, care ar trebui să protejeze clădirea de apă.

Slide nr.19

Descriere slide:

Cercetătorii de la Bell Labs (o corporație Lucent) au descoperit recent o fibră optică de înaltă calitate în corpul bureților de adâncime din genul Euplectellas. Conform rezultatelor testelor, s-a dovedit că materialul din scheletul acestor bureți de 20 de centimetri poate transmite un semnal digital nu mai rău decât cablurile de comunicații moderne, în timp ce fibra optică naturală este mult mai puternică decât fibra umană datorită prezenței unei fibre organice. coajă. Scheletul bureților de adâncime din genul Euplectellas este construit din fibră optică de înaltă calitate.

Slide nr.20

Descriere slide:

Gustav Eiffel a desenat un desen al Turnului Eiffel în 1889. Această structură este considerată unul dintre cele mai vechi exemple clare de utilizare a bionicii în inginerie. Designul Turnului Eiffel se bazează pe munca științifică a profesorului elvețian de anatomie Hermann Von Meyer. Cu 40 de ani înainte de construcția miracolului ingineresc parizian, profesorul a examinat structura osoasă a capului femurului în locul în care acesta se îndoaie și intră în unghi în articulație. Și totuși din anumite motive osul nu se rupe sub greutatea corpului.Baza Turnului Eiffel seamănă cu structura osoasă a capului femurului

Slide nr.21

Descriere slide:

Von Meyer a descoperit că capul osului este acoperit cu o rețea complicată de oase în miniatură, datorită căreia încărcătura este redistribuită uimitor în întregul os. Această rețea avea o structură geometrică strictă, pe care profesorul a documentat-o. În 1866, inginerul elvețian Carl Cullman a oferit o bază teoretică pentru descoperirea lui von Meyer, iar 20 de ani mai târziu, distribuția naturală a sarcinii folosind șublere curbate a fost folosită de Eiffel.Structura osoasă a capului femural

Slide nr.22

Descriere slide:

Un alt împrumut celebru a fost făcut de inginerul elvețian Georges de Mestral în 1955. Mergea adesea cu câinele său și observa că unele plante ciudate se lipeau constant de blana acestuia. Obosit să perieze constant câinele, inginerul a decis să afle motivul pentru care buruienile se lipesc de blana câinelui. După ce a studiat fenomenul, de Mestral a stabilit că este posibil datorită cârligelor mici de pe fructele cocklebur (numele acestei buruieni). Drept urmare, inginerul și-a dat seama de importanța descoperirii sale și opt ani mai târziu a brevetat un velcro convenabil „Velcro”, care astăzi este utilizat pe scară largă la fabricarea de îmbrăcăminte nu numai militare, ci și civile. camasa

Descriere slide:

Vizualizări