Бионика как современное направление дизайна. Целесообразность биоформ в архитектурном дизайне

Бионика как современное направление дизайна. Целесообразность биоформ в архитектурном дизайне

Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Восточная экономико-юридическая гуманитарная академия

Направление 072500.62 Дизайн

Профиль - Дизайн среды

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема:

Бионика как современное направление дизайна. Целесообразность биоформ в архитектурном дизайне

Уфа - 2016

Содержание

Введение

Глава 1. Бионика как современное направление дизайна

1.1 Бионика как наука

1.2 Бионика и дизайн

Выводы к главе 1

Глава 2. Целесообразность биоформ в архитектурном дизайне

.1 Архитектурная бионика

2.2 Перспективы использования биоформ в архитектурном дизайне

Выводы к главе 2

Заключение

Использованная литература

Введение

Актуальность исследования темы «Бионика как современное направление дизайна. Целесообразность биоформ в архитектурном дизайне» обусловлена тем, что бионика, как прикладная наука, изучающая использование в технических устройствах и принципах организации различных систем свойств и функций природных объектов, получила сегодня большое распространение не только в развитии технического знания, но и в сфере дизайна, особенно дизайна архитектурной среды.

В архитектурном дизайне бионика заняла положение перспективного направления, открывающего широкие горизонты решения различных архитектурных проблем с помощью патентов живой природы. Бионика способна решать вопросы эффективности, рациональности и экологичности технического развития, поэтому, несмотря на то, что эта наука возникла уже более полувека назад, исследования в этой области по-прежнему актуальны и практически необходимы для работы современного дизайнера.

Целью работы является исследование бионики как современного направления дизайна и целесообразности биоформ в архитектурном дизайне.

Задачи, поставленные автором, способствуют раскрытию данной цели:

.   рассмотреть современное понимание бионики как науки;

2.      исследовать роль бионики в дизайне;

.        изучить на основе имеющихся исследований взаимосвязь бионики и архитектуры;

.        определить практическую целесообразность использования биоформ в современном архитектурном дизайне.

Цели и задачи работы определили ее структуру. Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.

Объект исследования - дизайн.

Предмет исследования - применение бионики в архитектурном дизайне.

Научная разработанность: по теме исследования существует не много литературы, по крайней мере, доступной для исследователя, при этом она носит в основном популярный характер.

Важное значение имеет совместная работа коллектива авторов под редакцией Ю.С. Лебедева «Архитектурная бионика», а также, ставшие классикой, работы Крайзмер Л.П., Сочивко В.П., Мартека В., Литинецкого И. Б.

В последние годы появился ряд статей на сайтах и в периодике, посвященных дизайну и архитектуре: Бабаев А.И., Бабицкий А., Бочкарев Д.Н., Белько Т.В., Заболотная А., Козлов Д., Постникова О., Сидорин А.М. Сосунова И. А.

Автором были найдены две диссертации на степени доктора культурологии (Байкова Е.В.) и кандидата искусствоведения (Кузнецова Г.Н.), связанные с исследуемой темой.

Существуют учебные пособия по дизайну и архитектуре в связи с бионикой: Мазурина Т.А., Маслов В.Н.

Важно отметить работы молодых исследователей: Архиповой А.А., Кононовой Ю.А., Лебедевой Т.В., Микерчук А.Ю, Левиной Е.К., Суворовой А.И.

Практическая значимость данной работы заключается в обобщении имеющихся сведений о применении бионике в дизайне, в том числе архитектурном дизайне, и в выработке практических знаний, которые могут быть использованы в работе дизайнера.

Глава 1. Бионика как современное направление дизайна

Бионика как междисциплинарное научное направление возникла в 60-е годы ХХ века на стыке биологии и технических наук и стала одним из наиболее ярких проявлений общей тенденции развития науки во второй половине ХХ века, когда наряду с продолжающейся дифференциацией наук, стали появляться и развиваться междисциплинарные области исследования.

В настоящее время единого определения бионики как науки не существует. Это связано со сравнительно недавним временем возникновения этой области исследования.

Термин «бионика», предложенный американским ученым Джеком Стилом, был принят на Первом симпозиуме по бионике, проходившем в г. Дайтоне (США) в 1960 г. Бионикой была названа прикладная наука, «усилия которой направлены на исследование биологических систем и процессов, происходящих в живой природе, и на творческое использование их в технике». Лозунгом симпозиума стали слова: «Живые прототипы - ключ к новой технике», а эмблемой бионики тогда же стало изображение скальпеля и паяльника, объединенных знаком интеграла.

Обсуждению понятия «бионика», а также определению предмета исследования этой науки, было уделено внимание на 1-й Международной конференции «БИОНИКА-75» в Варне (Болгария) и ряде других научных мероприятий.

В результате был определен предметом бионики как прикладной науки: «исследование структуры и функционирования биологических объектов различной сложности - от клеток до живых организмов и их популяций с целью создания новых более совершенных технических устройств и синтеза биотехнических комплексов, оптимально использующих свойства биологических и технических элементов, объединенных в единую функциональную систему целенаправленного поведения».

Нужно отметить, что в качестве синонима термина «бионика» в западной литературе используют термины «биомиметика», «биомимикрия».

Таким образом бионика можно определить как прикладную науку, изучающую биологические системы, с целью использования их в технике или как «науку о системах, характеристики, которых приближаются к характеристикам живых систем».

Значение бионики как прикладной науки нельзя переоценить, об этом свидетельствует то, что именно бионике человечество обязано появлением таких, например, великих достижений науки, как оптическая линза, химические источники электричества, закон сохранения и превращения энергии, основы аэродинамики, принципы эхолокации. Человек получил широчайшие возможности для развития науки и техники: он смог подняться в воздух, увидеть космос, а затем подняться в него, смог опуститься на большую глубину и существовать в условиях крайнего севера и еще многое другое.

В условиях современного развития научного знания бионический подход способствует повышению эффективности экономики через внедрение наукоемких производств, через расширение сырьевой базы промышленности, через по синтез новых органических материалов и появление новых технических возможностей (например, робототехника). Бионика исключительно важна в области улучшения и сохранения экологической ситуации на планете. Неоценимо значение этой науки в медицине, например, в области протезирования органов или в области сохранения здоровья человека в условиях его существования в космосе, на крайнем севере, в глубоководных условиях.

Бионика, имея тесную связь с техникой, относится к точным наукам, но совершенно не чужда она и искусству. Используя оптимальные решения биологических конструкций, бионика влияет на форму создаваемой конструкции, тем самым формируя синтез науки и искусства. Бионика заимствует у природы не только функцию, но и форму, что позволяет использовать достижения бионики в дизайне.

1.2 Бионика и дизайн

Бионическое направление в дизайне занимает прочное место и относится к одним из самых перспективных путей развития дизайна.

Биодизайн позволяет ученым получать неординарные решения, выявлять новые функциональные особенности и трансформацию конструкции, предоставляет возможность увидеть перспективы синтеза функции и эстетической формы, использовать интересные формы и фактуры, приемы трансформации, необычные формы, гармоничные цветовые сочетания.

Важно отметить, что несмотря на сравнительно недавнее развитие бионического направления в дизайне, использование законов формообразования живой природы с изобразительно-декоративными целями было характерно во все периоды развития изобразительного искусства. Примером тому могут служить колонны египетских и греческих зданий (Рис. 1), образно-художественные приемы формообразования русских храмов, создающие гармонию с живой природой (Рис. 2), конструктивные и декоративные решения стиля модерн.

Модерн, получивший широкое развитие в России в конце XIX - начале XX веков широко использует формы, заимствованные в живой природе. Один из многочисленных примеров - собственный дом архитектора Ф.Ф. Лумберга в Санкт-Петербурге (Рис. 3). Криволинейность и мягкость, свойственные растительному миру, просматриваются в различных по форме оконных проемах, в ограждениях балконов, козырька, в ограде кровли, из которой «прорастают» металлические цветы на изогнутых ножках. Стремясь перебороть прозаически стереотипную структуру многоквартирного здания, Лумберг сумел выразить одну из ключевых идей раннего модерна: спонтанное, иррегулярное саморазвитие архитектурной формы под воздействием внутренних сил, полных жизненной энергии. Подвижность и пластичность нераздельных частей композиции, непредсказуемость их вариации и взаимопереходов представляются зримой метафорой органического роста, живой изменчивости и обновления.

Широкое обращение к формам живой природы было не только бессознательным подражанием, но обдуманным действием. Например, еще римский архитектор Марк Витрувий (1 в. н.э.) в своем трактате «Десять книг об архитектуре» предлагает архитекторам для эффективного строительства зданий в тех или иных климатических условиях исследовать средства приспособления живых организмов к местности их проживания.

В процессе развития изобразительного искусства и архитектуры происходило заимствование форм живой природы, зачастую это заимствование было и является сегодня исключительно механическим, приводящим к хаотичному разнообразию продуцируемых дизайном форм. На фоне такого процесса важнейшим вопросом применения бионики в дизайне стал вопрос формообразования - взаимодействия формы и функции: необходимо найти такую форму, чтобы она наиболее полно обеспечивала функционирование объекта. Наивысшая гармония формы и функции являет нам живая природа.

Для достижения цели гармонизации формы и функции важным представляется средовой подход. Человек, формируя пространство жизни вокруг себя, создает «вторую природу» - среду, которая должна взаимодействовать с живой природой, в таком случае она будет максимально эффективна.

Представлениями об облике, стилевых или образных характеристиках средового объекта или среды занимается дизайн среды, который в наибольшей степени среди других видов дизайна взаимодействует с бионикой.

Средовой подход к проектированию должен исходить из понимания дизайнером среды как совокупного места сосредоточения всепроникающих полей: световых, акустических, гравитационных, информационных, а также биополей, образующих ультраструктуры, реагирующие на любые встраиваемые в них материальные объекты.

Выводы к главе 1

В соответствие в поставленной целью и задачами в первой главе исследования автор остановился на рассмотрении понятия бионика, а затем определил отношение бионики к дизайну. Были сделаны следующие выводы:

.   бионика - это наука, исследующая биологические системы для создания механических систем, служащих пользе человека;

2.      бионика оказала огромное влияние на развитие науки и техники;

.        бионика - это в первую очередь техническая наука, однако, она тесно связана с искусством, потому что рассматривает вопросы заимствования не только функций, но и форм живой природы. Природа содержит гармонию функции и формы, что используется дизайнерами в создании искусственной среды;

.        вершиной средового дизайна является дизайн архитектурной среды, создающий «вторую природу», для архитектурного дизайна важнейшее значение имеет взаимосвязь с бионикой.

природный биоформа архитектурный творческий

Глава 2. Целесообразность биоформ в архитектурном дизайне

.1 Архитектурная бионика

«Подлинно любознательные, подлинно преданные науке глаза ученых не раз пытались заглянуть в архитектурную мастерскую природы», создавая объекты искусственной среды архитекторы и исследователи «второй природы» стремились и стремятся использовать в своих целях богатства живой природы.

«Исследование законов функционирования и формообразования объектов живой природы (биологических объектов) с целью применения их для совершенствования архитектурных решений, формирования комплексных архитектурных и градостроительных систем, гармонизации взаимосвязи архитектуры и природной среды» стало предметом архитектурной бионики.

Архитектурная бионика как научное направление в архитектуре России возникла в 60-е годы ХХ века. Начало ее развитию положила статья молодых архитекторов Ю.С. Лебедева и В.В. Зефельда «Конструктивные структуры в архитектуре и растительном мире» (Вопросы архитектуры. - М.: Стройиздат, 1962). В 1970 г. Ю.С. Лебедев ввел термин «Архитектурная бионика». Центром изучения и использования новой науки стал Центральный научно-исследовательский институт теории и истории архитектуры (ЦНИИТИА; ныне Научно-исследовательский институт теории и истории архитектуры и градостроительства РААСН #"888352.files/image001.jpg">

Рисунок 1. Оформление капителей колонн храмов Древнего Египта по аналогии с формами цветов лотоса и папируса: от акцентирования внимания на декоративной стороне (1-4) до тектонического освоения (5-6). (Лебедев, 21)

Рисунок 2. Единство форм архитектуры и окружающей природы. Церковь Покрова на Нерли, XII век

Рисунок 3. Собственный дом архитектора Ф.Ф. Лумберга, Санкт-Петербург, 1904 г.

Рисунок 4. Антонио Гауди. Храм Святого семейства (Саграда Фамилия)

Рисунок 5. Лесной дом Роберта Харви Ошатца

Рисунок 7. Каменный дом в горах на берегу горного озера Вакатипу

Рисунок 8. Стекло, отпугивающее птиц

Рисунок 9. Павильон «Морской еж»

Рисунок 10. Здание, созданное по аналогии с мышцами животных

Рисунок 11. Дом «Наутилус»