Федеральне Агентство з освіти
Мурманський Державний Педагогічний Університет
Факультет Технології та Дизайну
Кафедра Технології та Дизайну
Реферат
Біонічні форми у створенні предметного середовища і простору інтер'єру
Виконав:
Науковий керівник:
Мурманськ 2009
Зміст
Введення
Поняття біоніки
Архітектурна біоніка
Біоформи в промисловості
Біоформи в інтер'єрі
Висновок
Список літератури
Введення
Робота виконана на тему "Біонічні форми у створенні предметного середовища і простору інтер'єру".
Актуальність теми обумовлена прогресуючим розвитком використання біонічних форм у предметному середовищі, що оточує людину починаючи зі стародавнього світу, коли вперше почали стилізувати природні форми в ювелірних виробах, меблів, зброї і до наших днів. Все більше і більше біоформи впливають на все, що створюється людиною від побутової техніки і медичного обладнання до цілих міст. З розвитком технологій і появою нових матеріалів можливості використання біонічних форм в дизайні та архітектурі стають практично безмежними.
Важливість вивчення дисципліни біоніка незаперечна, як невід'ємна частина дизайну, як одна з основ дисципліни, необхідна для успішної роботи на ринку сучасного дизайну і для роботи в майбутньому.
Метою роботи є розгляд можливості використання біонічних форм у створенні предметного середовища і простору інтер'єру, приблизний аналіз перспективи використання біонічних форм в дизайні. Завдання роботи полягають у вивченні самого поняття біоніки, біонічних форм, у вивченні прикладів використання біонічних форм в дизайні предметного середовища та інтер'єрів.
Поняття біоніки
Біоніка (від грец. Biōn - елемент життя, буквально - живучий) - прикладна наука про застосування в технічних пристроях і системах принципів організації, властивостей, функцій і структур живої природи, тобто форми живого в природі і їх промислові аналоги.
В англомовній і перекладній літературі частіше вживається термін біоміметіка (від лат. Bios - життя, і mimesis - наслідування) у значенні - підхід до створення технологічних пристроїв, при якому ідея і основні елементи пристрою запозичуються з живої природи. [1] Одним з вдалих прикладів біоміметікі є широко поширена "липучка", прототипом якої стали плоди рослини реп'яхи, чіплялися за шерсть собаки швейцарського інженера Жоржа де Местраля. [2]
Розрізняють:
біологічну біоніку, що вивчає процеси, що відбуваються в біологічних системах;
теоретичну біоніку, яка будує математичні моделі цих процесів;
технічну біоніку, яка застосовує моделі теоретичної біоніки для вирішення інженерних завдань. [3]
Тисячоліттями люди жили серед живої природи, мільйонів відтінків кольорів, незліченного різноманіття форм, але останнім часом чоловік, майже насильно занурений у жорстку урбаністичну середу, навчився захоплюватися естетикою металу та асфальту, синтетичними ароматами міста, сизим смогом, що відтіняють яскраві промені призахідного сонця. Ці та інші явища стали джерелом натхнення фотографів, художників і модельєрів, а також дизайнерів, завдяки яким хай-тек кілька років залишався на піку інтер'єрної моди. Тим не менш, ми страждаємо, часом неусвідомлено, від нестачі чистих соковитих фарб і химерних форм живих рослин. Частково заповнити хоча б у себе вдома брак природної краси допомагають елементи інтер'єру в стилі біоніка. [4]
Ідея застосування знань про живу природу для вирішення інженерних завдань належить Леонардо да Вінчі, що намагався побудувати літальний апарат з махають крилами, як у птахів: орнітоптер.
Поява кібернетики, що розглядає загальні принципи управління і зв'язку в живих організмах і машинах, стало стимулом для більш широкого вивчення будови і функцій живих систем з метою з'ясування їхньої спільності з технічними системами, а також використання отриманих відомостей про живих організмах для створення нових приладів, механізмів, матеріалів і т.п.
У 1960 в Дайтоні (США) відбувся перший симпозіум з біоніки, який офіційно закріпив народження нової науки.
Біоніка тісно пов'язана з біологією, фізикою, хімією, кібернетикою і інженерними науками: електронікою, навігацією, зв'язком, морським справою та іншими.
Біоніка - це наука, що вивчає принципи організації та функціонування біологічних систем на молекулярному, клітинному та популяційному рівнях.
Біоніка - наука міждисциплінарна, "наука-перехрестя", в ній відбиваються особливості науково-технічної революції у формі інтеграції різних за своїм призначенням і методам наук.
Біоніка синтезує знання в біології та кібернетиці, фізиці і радіотехніці, математики та електроніці, ботаніки та архітектури, біохімії і механіці, психології і біофізики і т.д.
Біоніка з'єднує різнорідні знання відповідно до законів єдності живої природи.
Біонічне підхід, покладений в основу створення концепт-проекту "Апельсин", перегукується з ідеями, висунутими в свій час основоположниками "Російського Авангарду". У XX столітті "бионические ідеї" отримали розвиток в авангардних проектах багатьох діячів різних видів мистецтва. У 1916 році класик "Російського Авангарду" Казимир Малевич зазначив: "Предмети зникли, як дим; в ім'я нової художньої культури мистецтво прагне і до автономії творіння - до пріоритету форм природи". А в 1920-і роки Лазар Хідекель, учень Шагала та Малевича, автор першого в російській історії архітектурно-екологічного маніфесту "АЕРО", написав: "Зароджується нова, більш висока цивілізація, де майбутня архітектура повинна грунтуватися на своїх законах, не руйнують природне середовище , а вступають у благотворний просторове взаємодія з навколишньою природою ".
Так, наприклад, гнучкість, властиву людському тілу, стали використовувати не тільки художники і архітектори, а й авангардисти сценічного мистецтва, вибудовуючи з акторів живі декорації до своїх спектаклів. Звернення до природних витоків знайшло яскраве вираження в акторській школі знаменитого режисера Всеволода Мейєрхольда. Його актори проходили спеціальне навчання в експериментальній майстерні, де основним предметом була біомеханіка. Мейєрхольд прагнув надати видовищу геометричну точність форми, акробатичну легкість і спритність, спортивну виправку. Ці ж біомеханічні принципи мистецтва він продовжував розвивати в своєму журналі "Любов до трьох апельсинів", де в ряді статей багато уваги приділялося ідеї виховання актора, впевнено володіє своїм тілом, голосом, здатного в потрібному темпі і ритмі виконати будь-яке завдання режисера.
У той же час бионические ідеї починають втілюватися й у балетних постановках. Импрессионистически розмиті танці, які виражають почуття квітки й споруджувані на наслідуванні пластиці квітучого кучерявого рослини, стали справжньою сенсацією на Заході завдяки імені Сержа Дягілєва - організатора щорічних гастролей російських артистів у Парижі, що одержали назву "Російські сезони". Балети "Нарцис" і "Привид троянди" третіх "Російських сезонів" потрясали уяву глядачів натуральністю жесту і неабиякою пластикою. Біонічні ідеї, які втілилися в цих постановках, дозволили Дягілєву утвердитися в життєздатності свого дітища і здобули велику популярність на Заході. Ясність задуму і втілення, помітність і граничний лаконізм образів, характерні для біонічних концепцій, стали важливою складової творчості піонера радянського фотоавангарда Олександра Родченко, також створював ескізи для багатьох театральних постановок театру Мейєрхольда. Але, безумовно, своє найяскравіше втілення бионические ідеї знайшли все-таки в архітектурі. Великий сучасник основоположників "Російського Авангарду" філософ Рудольф Штайнер говорив: "Духовний аспект створення біонічних форм пов'язаний зі спробою усвідомити призначення людини. Відповідно до цього архітектура трактується як" місце ", де розкривається сенс людського буття". І якщо слідувати логіці класиків, то виходить, що тільки будівля, створена відповідно до принципів архітектурної біоніки - будь це фостеровскій "Апельсин" або ж будь-який інший сучасний еко-комплекс, - здатне стати найбільш органічним "будинком" для творів мистецтва, які наповнюють людське буття особливим художнім змістом. [5]
Архітектурна біоніка
У світовій архітектурній практиці за минулі 40 років використання закономірностей формоутворення живої природи набуло нової якості і отримало назву архітектурно-біонічного процесу і стало одним з напрямків архітектури хай-теку.
Архітектурно-біонічна практика породила нові, незвичайні архітектурні форми, доцільні у функціонально-утилітарному відношенні і оригінальні за своїм естетичним якостям. Це не могло не викликати до них інтересу з боку архітекторів і інженерів.
Біоніка походить від грецького слова, що означає "елемент життя". Воно стало основою назви напряму в науці, що займається вивченням можливості використання в техніці певних біологічних систем і процесів.
Архітектурна біоніка схожа з технічної біоніка, а проте, вона настільки специфічна, що утворює самостійну галузь і вирішує не тільки технічні, але головним чином архітектурні проблеми.
Тут особливо треба підкреслити, що наукові основи архітектурної біоніки почали створюватися в Радянському Союзі, особливо можна виділити роботи архітекторів В.В. Зефельда і Ю.С. Лебедєва.
Вкажемо на висловлювання німецьких і австрійських архітекторів Земпера, Фельдега, Бауера та ін З цікавою статтею, яка аналізувала їх погляди і висловлювати свою точку зору на проблему доцільності в архітектурі, - "Теорія Дарвіна в будівельному мистецтві" (1900 г) - виступив під псевдонімом якийсь "Гр. Ю - П". Автором цієї статті чітко і ясно, з певною тонкістю і гостротою поставлена архітектурно-біонічна проблема і підтверджена закономірність дії еволюційної теорії Дарвіна в архітектурі.
Найбільш складним етапом освоєння в архітектурі природних форм є час від середини XIX і до початку XX ст. На ньому позначилися бурхливий розвиток біології і небувалі успіхи в порівнянні з попереднім періодом будівельної техніки (наприклад, винахід залізобетону і початок інтенсивного застосування скла і металевих конструкцій). Досліджуючи цей етап, необхідно звернути особливу увагу на появу такого значного за своєю силою течії в архітектурі, як "органічна архітектура". Щоправда, під назвою "органічна архітектура" аж ніяк не мається на увазі пряма і суттєва зв'язок архітектури з живою природою. Напрям "органічної архітектури" - напрям функціоналізму. Про це говорив по телебаченню в 1953 р. один з основних її ідеологів Френк Ллойд Райт. відповідаючи на поставлені йому питання: "... органічна архітектура-це архітектура" зсередини назовні ", в якій ідеалом є цілісність. Ми не вживаємо слово" органік "в сенсі" належить до рослинного йдучи тваринному світу ".
В ім'я економії людина у виробничій діяльності завжди використовує будь-які представилися можливості. З прогресом ця вимога все більше загострюється. Так, наприклад, після закінчення другої світової війни інженери і архітектори почали уважно придивлятися до живої природи. Їх привабили, наприклад, пружні плівки живої природи, добре працюють на розтяг (експерименти Отто Фрая 40-х років). Сучасна ж наука дозволила заглибитися в закони розвитку живої природи, а техніка дала можливість моделювати живі структури. У результаті в архітектурі в кінці 40-х років з'явилися форми, які відтворюють на свідомої наукової і технічної основі конструктивні структури живої природи. Сюди потрібно віднести покриття великого залу Туринської виставки інженером П.Л. Нерви, вантові і наметові споруди (Отто Фрай та ін.)
У Радянському Союзі бионические ідеї користувалися великою увагою архітекторів та інженерів (МАІ, ЦНДІБК Держбуду СРСР, Льон-ЗНДІЕП та ін.)
Велику роль у 90-ті роки відіграло несподіване стрімке вторгнення в наше життя комп'ютерних технологій. Культурні довгострокові наслідки цього "тихого перевороту" поки що важко передбачити, але в напрямку їх прояснення рухається думку представників нового покоління. Завдяки комп'ютеру можливо описати складний біологічний об'єкт, наприклад, людський скелет на звичному для архітектора мовою робочого креслення.
Підводячи підсумок історичних передумов архітектурної біоніки, можна сказати, що архітектурна біоніка як теорія і практика склалася в процесі еволюції специфічної зв'язку архітектури і живої природи і що це явище не випадкове, а історично закономірне.
Специфічна риса сучасного етапу освоєння форм живої природи в архітектурі полягає в тому, що зараз освоюються не просто формальні сторони живої природи, а встановлюються глибокі зв'язки між законами розвитку живої природи та архітектури. На сучасному етапі архітекторами використовуються не зовнішні форми живої природи, а лише ті властивості і характеристики форми, які є вираженням функцій того чи іншого організму, аналогічні функціонально-утилітарних сторін архітектури.
Від функцій до форми і до закономірностей формоутворення - такий основний шлях архітектурної біоніки.
Важливим моментом, що зіграв свою роль у зверненні архітекторів і конструкторів до живої природи, стало впровадження в практику просторових конструктивних систем, вигідних в економічному відношенні, але складних в сенсі їх математичного розрахунку. Прообразами цих систем у багатьох випадках були структурні форми природи. Такі форми почали успішно застосовуватися в різних типологічних областях архітектури, в будівництві великопрольотних та висотних споруд, створення швидко трансформуються конструкцій, стандартизації елементів будівель і споруд і т.д.
Використання конструктивних систем природи проклало дорогу іншим напрямкам архітектурної біоніки. У першу чергу це стосується природних засобів "ізоляції", які можуть бути застосовані в організації сприятливого мікроклімату для людини в будівлях, а також у містах.
Архітектурна біоніка покликана не тільки вирішувати функціональні питання архітектури, але відкривати перспективи в розвідках синтезу функції та естетичної форми архітектури, вчити архітекторів мислити синтетичними формами і системами. [6]
В останні роки біоніка підтверджує, що більшість людських винаходів вже "запатентовано" природою. Такий винахід XX століття, як застібки "блискавка" і "липучки", було зроблено на основі будови пір'я птиці. Борідки пера різних порядків, оснащені гачками, забезпечують надійне зчеплення. Відомі іспанські архітектори М.Р. Сервера та Х. Плоз, активні прихильники біоніки, з 1985 р. почали дослідження "динамічних структур", а в 1991 р. організували "Товариство підтримки інновацій в архітектурі". Група під їх керівництвом, до складу якої увійшли архітектори, інженери, дизайнери, біологи і психологи, розробила проект "Вертикальний Біоніческій місто-вежа". Через 15 років у Шанхаї повинен з'явитися місто-вежа (за прогнозами вчених, через 20 років чисельність Шанхаю може досягти 30 млн чоловік). Місто-башта розрахований на 100 тисяч чоловік, в основу проекту покладено "принцип конструкції дерева".
Вежа-місто буде мати форму кипариса висотою 1228 м з обхватом біля основи 133 на 100 м, а в самій широкій точці 166 на 133 м. У вежі буде 300 поверхів, і розташовані вони будуть в 12 вертикальних кварталах по 80 поверхів (12 x 80 = 960; 960! = 300). Між кварталами - перекриття-стяжки, які грають роль несучої конструкції для кожного рівня-кварталу. Усередині кварталів - різновисокі будинку з вертикальними садами. Ця ретельно продумана конструкція аналогічна будові гілок і всієї крони кипариса. Стояти вежа буде на пальовій фундаменті за принципом гармошки, який не заглиблюється, а розвивається в усі сторони по мірі набору висоти - аналогічно тому, як розвивається коренева система дерева. Вітрові коливання верхніх поверхів зведені до мінімуму: повітря легко проходить крізь конструкцію вежі. Для облицювання вежі буде використаний спеціальний пластичний матеріал, що імітує пористу поверхню шкіри. Якщо будівництво пройде успішно, планується побудувати ще кілька таких будівель-міст. [2]
В архітектурно-будівельної біоніці велика увага приділяється новим будівельним технологіям. Наприклад, в області розробок ефективних і безвідходних будівельних технологій перспективним напрямком є створення шаруватих конструкцій. Ідея запозичена у глибоководних молюсків. Їх міцні мушлі, наприклад у широко поширеного "морського вуха", складаються з чергуються жорстких і м'яких платівок. Коли жорстка пластинка тріскається, то деформація поглинається м'яким шаром і тріщина не йде далі. Така технологія може бути використана і для покриття автомобілів. [7]
Біоформи в промисловості
Поряд з архітектурної біоніки та в сучасній промисловості порівняно недавно відбувся бум біонічних форм, які почали оточувати нас починаючи з побутових приладів, медичних інструментів і транспорту до власних помешкань.
Біоформи в інтер'єрі
Біоніка - порівняно новий напрямок. Багатьом здається, що становлення цієї течії почалося з винаходу нових матеріалів, вироблених завдяки сучасних продуктів органічної хімії - полімерам. Нові матеріали мають високу міцність, пластичністю і водночас дуже легкі, причому їх властивостями досить легко управляти, отримуючи потрібний матеріал. Зокрема теплопровідність у полімерів може бути як абсолютної, так і навпаки. Є ряд полімерів, які взагалі не пропускають тепла, і є найсильнішими теплоізоляторами, зокрема на багатьох нових кухонних електроплитах вже стоять скла, які практично не нагріваються від тепла духовки - це всі новітні розробки в галузі органічної хімії. З вуглецю планують робити навіть напівпровідники, які незабаром повинні будуть замінити застарілі кремнієві процесори в наших комп'ютерах, підвищивши їх функціональність і довговічність в кілька сотень разів. Однак при всіх чудодійні властивості полімерів не можна сказати, що саме вони були причиною виникнення нової течії. В основі всякого напрямок в першу чергу лежить людська думка, ідея. Ідеї теж не виникають самі собою, всяка ідея це відповідь на певний виклик, який ставить перед людиною епоха. Спробуємо трохи заглибитися в суть проблеми, розв'язуваної біоніки. Біонічні форми, природні стилізації можуть бути застосовані як до всієї предметної середовищі інтер'єру в цілому, так і до окремих предметів дизайну. Перше враження про біонічних світильниках - вони вибиваються з ряду геометрично правильних форм. Так, якщо взяти будь-яку класичну люстру в стилі модерн або класика, з кришталевими підвісками, кованими елементами, - побіжного погляду вистачає, щоб побачити в її підставі чітку геометрію і обов'язково - симетрію. У біоніці цього немає. Її область - незвичайні форми, нелогічні лінії. Але найчастіше люстри класичних напрямків можуть містити в собі елементи біоніки, так, досить популярна ідея прикраси стельових світильників декоративними фруктами зі скла Мурано - природні форми об'єкта будять уяву навіть консерваторів. Таким чином, бионические світильники можна умовно розділити на дві групи: класичну та авангардну.
Класичну лінію в інтер'єрної біоніці утворюють світильники з традиційних матеріалів: бронзи, кришталю, стразів, детально відтворюють квіти і суцвіття, а також букети екзотичних рослин, кленові або дубові різьблені листочки. Використовуються будь-які рослинні мотиви: листя, трави, квіти, плоди - тут фантазія художників невичерпна, як невичерпний світ флори. Використання найкращих матеріалів: скла Мурано, стразів Сваровські, натурального каменю, напилення благородних матеріалів робить світильники чудовими творами мистецтва. Виконані згідно багатовіковим традиціям, але по новітнім технологічним розробкам, такі вироби в будинку - як ковток свіжого повітря після загазованих вулиць.
Однак до стилю біоніка відносяться не тільки зображення квітів і плодів. Авангардну лінію складають навіяні природою асоціації, втілені дизайнером в статичному інтерьерном об'єкті (Brand van Egmond). Тут паморозь зимових дерев, кола дощу на весняних калюжах ...
Такі роботи можна розглядати годинами, намагаючись вгадати, що за образи заховані в них: заплуталася в мережах золота рибка або укрившійся в густій траві крихітний жучок-світлячок. У біоніці, як і в хай-теке, часто саме з'єднання жорстких матеріалів - скла, металу - народжує дивно теплі і живі картини.
Але природа - це не тільки квіти, плоди і листя. Це і шум моря, і перламутрова внутрішність черепашки, і різні морські створення. Цю тему детально відтворює у своїх виробах ізраїльська компанія Aqua Creations. Її дизайнерів надихає підводний світ теплих морів: медузи, актинії, корали, водорості, молюски, черепашки - чиї тільки обрисів не побачиш у світильниках. Тільки уявіть: увійшовши до свого житла, ви відчуваєте себе зануреним у чудесний мир, наповнений світлом фантастичною лампи. У цьому світлі проявляються химерні силуети і здається, що підводний середу живе і рухається за своїми законами.
Біоніка в чомусь схожа з японським мистецтвом оздоблення житлових просторів, коли житло влаштовується як продовження зовнішнього світу. Але в московських реаліях будинок не може взаємодіяти з живою природою: за його дверима зазвичай - пил, бетон, шум, вихлопи, гар. Стиль біоніка дозволяє створити оазу. [4]
Висновок
Як стало відомо, біоніка має багаті історичні передумови і сьогодні відіграє значну роль у дизайні, як одне з найбільш сучасних і перспективних напрямків дизайну, що дає практичні необмежені можливості для створення предметного середовища інтер'єрів, самих інтер'єрів та архітектурних споруд.
Ми коротко розглянули поняття біоніки (біоміметікі), коротку історію біоніки в архітектурі та сучасні можливості застосування біоформи не тільки в теорії, але і на практиці.
Біонічні форми проникли в наше повсякденне життя і ще довгий час будуть грати в ній значну роль. Вивчення природи людством ще далеко не закінчено, але ми вже отримали у природи безцінні знання про раціональне будову і формоутворенні, що, безумовно, доводить актуальність і перспективність вивчення дисципліни в усіх її аспектах.
Список літератури
1. Моделювання в біології, пров. з англ., під ред. Н.А. Бернштейна, М., 1963.
2. www.ru. wikipedia.org
3. www.artodocs.ru
4. www.tepldom.com
5. antrakt. ng.ru
6. www.gigart.ru
7. Ігнатьєв М.Б. "Артоніка" Стаття в словнику-довіднику "Системний аналіз та прийняття рішень" вид. Вища школа, М., 2004