Архитектура – одна из областей человеческой деятельности, способная, собрав воедино все знания о природе и обществе, о времени и о земле, привести их к некоему осмыслению дальнейшего жизнестроительства на планете.

Поиски современной архитектурной формы касаются лишь крайне незначительной части того, что составляет сегодня тектосфера – искусственная, созданная руками человечества сфера его жизнедеятельности на земле. Тектосфера, в свою очередь, до настоящего времени развивалась по механистическим законам, вступая в серьезное противоборство с природой, уничтожая при этом биосферу – материальную и энергетическую основу жизни. Сегодня необходимо установить качественно новые отношения между человеком и природой, средствами современной архитектуры. Таким образом, методологическая база синергетического подхода к осмыслению современной архитектурной теории и практики в области сосуществования природы естественной и искусственной даст не только новый подход к проектированию, но и методы управления архитектурным пространством, с учетом феноменов самоорганизации в этом пространстве.

Архитектурное творчество, распространенное на всю тектосферу, в состоянии возродить и утвердить утраченную гармонию между природой и архитектурой, привести к созданию единой экологически сбалансированной системы, способной к взаимоуравновешенному, не ограниченному во времени гармоничному развитию и взаимному обогащению.

Архитектурные теория и практика предоставляют отправные точки решения задачи взаимодействия природы и архитектуры, для чего возможны такие подходы как:

1. Органическая архитектура.

2. Бионическая архитектура.

3. Ландшафт и архитектура.

Однако эти направления не отражают в полной мере потребности человека и проблемы современной экологической ситуации. Поэтому методологические принципы синергетики, применительно к процессам взаимодействия архитектуры, природы и человека, а также синтез позиций представленных подходов, помогут приблизиться к реализации принципов гармоничного сосуществования природы естественной и искусственной, а также подойти к идее «выращивания» искусственной среды из природы человека.

Природа по своей сути нелинейна, поэтому для достижения гармонии «человек –архитектура – природа» необходимо использовать основные принципы синергетики:

1. Гомеостатичность – это поддержание программы функционирования системы в некоторых рамках, позволяющих ей следовать к своей цели.

2. Иерархичность. Основным способом структурной иерархии является составная природа вышестоящих уровней по отношению к нижестоящим. То, что для низшего уровня есть структура-порядок, для высшего есть бесструктурный элемент хаоса, строительный материал.

3. Нелинейность – есть нарушение принципа суперпозиции в некотором явлении: результат суммы воздействий на систему не равен сумме результатов этих воздействий. Результаты действующих причин нельзя складывать.

4. Незамкнутость (открытость). Невозможность пренебрежения взаимодействием системы со своим окружением.

5. Неустойчивость. Состояние, траектория или программа системы неустойчивы, если любые сколь угодно малые отклонения от них со временем увеличиваются. Если это справедливо лишь для некоторых типов отклонений, то говорят о частичной неустойчивости.

6. Динамическая иерархичность (эмерджентность). Это обобщение принципа подчинения на процессы становления. Порождение параметров порядка, когда приходится рассматривать взаимодействие более чем двух уровней, и сам процесс становления есть процесс исчезновения, а затем рождения одного из них в процессе взаимодействия минимум трех иерархических уровней системы.

7. Наблюдаемость. Это даст возможность выстроить некоторую структуру взаимодействия позиций в каждом из подходов к архитектуре и решать задачу сосуществования природы естественной и искусственной как систему уравнений, где синергетический метод будет являться «ситом», кристаллизующим решение поставленной задачи.

Задача органической архитектуры это не только включение зеленых насаждений как элементов благоустройства, но и придание актуальности постройке. Органичность – это такой подход к проектированию, который выходит за рамки повседневности и обыденности, потому что в процессе проектирования решаются вопросы взаимодействия природы естественной с природой искусственной. Существуют две разные тенденции реализации задач органической архитектуры: одна – развивающаяся в сторону рационального, другая – в сторону эмоционального и органического восприятия окружающей среды. Но для современной архитектурной теории и практики решение задачи органической архитектуры можно представить следующим образом:

Рис.1. Схема органической архитектуры

Учитывая различные аспекты окружающей среды, с одной стороны, и являясь воплощением человеческой природы, с другой стороны, органическая архитектура выходит за рамки традиционных представлений и рассматривает постройку не только как нечто дающее кров, но и как искусственную среду нового порядка, органично вписанную в нашу искусственную жизнь.

Хотя органическая архитектура говорит о значимости социальной составляющей природы человека, большой акцент делается на необходимости связи человека с природой. Если при постройке здания или создании проекта за отправную точку берется Природа, то, как здание, так и проект должны развиваться согласно законам Природы.

Большинство архитектурно-проектных решений – это скорлупа, содержащая внутри большой потенциал к развитию. Все живое в природе развивается, подобно семени, в тесной связи с окружающей средой. Проектируемое здание должно быть сродни организму и отражать всю полноту и многогранность природы.

Потому каждый «организм» проектируется исходя из его предполагаемого местоположения в соответствии с законами о взаимосвязанности каждой детали с целым, и наоборот. При этом внутренние пространственные отношения получают иную форму и обретают связь с биологией посредством изменяющихся функциональных требований сегодняшнего социума.

Человек (заказчик) является неотъемлемой частью проекта, так как именно он и становится соавтором собственного дома. Одной из составляющих процесса проектирования является то, что человек «создает свою автобиографию». В результате появляются уникальные и оригинальные формы, как отражение личности и потребностей человека, как проявление заботы об окружающей среде.

С одной стороны, решение задачи органической архитектуры носит рациональный характер. В связи с использованием природных форм и материалов сооружения часто имеют сходство с живыми организмами или растениями, но они являются полностью новаторскими. Сейчас архитекторы все чаше обращаются к нерациональным и неординарным структурам, обладающим собственной уникальностью, как и любой «живой организм». Следствием такого созидательного подхода в органической архитектуре явилась возможность создания человеческой «биографии», сосуществующей в гармонии с окружением и природной средой.

Форма и функция едины — этот тезис является стержнем органической архитектуры. Эта позиция Ф.Л. Райта направляет действия архитектора по единому пути с природой и дает возможность сознательно работать.

Взаимодействие органической архитектуры с системой окружающей среды развивается по принципам синергетики, которые в большей или меньшей степени преобладают в каждом отдельном случае:

Осмысление возможностей системы окружающей среды – ключ к жизнеспособности проектного решения. Оно включает в себя:

систему конструктивных решений, основанную на гомеостазе;

использование местных материалов, современных достижений науки и техники, в соответствии с иерархическим принципом синергетики;

существующую систему природного окружения, развивающуюся по принципу нелинейности.

Учитывая законы слияния с окружением и проектируя в гармонии со всеми элементами этих систем, становится возможным сохранение и сотрудничество с окружающей средой. Таким образом, слияние с окружающей средой по представленным принципам происходит до того, как будет виден результат.

При появлении нового элемента окружающей среды другие системы начнут взаимодействовать и преобразовываться. Осознание места человека в природе, а также его возможностей и ответственности позволит сделать качественный скачок, поскольку сама природа стимулирует работу и дает руководство к действию. Таким образом, вся система приобретает новые свойства и имеет возможность перейти на новый этап развития.

В стремлении возродить природу, т.е. истощенные ресурсы, человек берет на себя ответственность за дальнейшее существование. Человечество оживает, подобно тому, как окружение возвращается к жизни. Потому жизнеспособны те проектные разработки, которые способны расти и развиваться вместе с природой по ее законам, а именно: по принципам нелинейности, иерархичности, гомеостатичности.

4. Учиться на своих ошибках. Точки бифуркации

Предвидение и осознание последствий взаимодействия с окружающей средой расширит проектные возможности, поскольку возникновение кризисных ситуаций (точек бифуркации) позволяет системе эволюционировать и приобретать новые свойства.

В архитектуре новая идея рождается, когда архитектор находится в неустойчивом состоянии хаоса сомнений и выбора на высоком мотивационном фоне пересечения информационных потоков: диалог с коллегами; изучение литературы и т. д. В этом состоит суть генерации ценной информации.

Задача бионической архитектуры – установить глубокие связи между законами развития живой природы и архитектуры. Свойства и характеристики форм живой природы отбираются по принципу соответствия функции того или иного организма, аналогичным функциональным сторонам архитектуры.

От функции к форме и к закономерностям формообразования – таков основной путь архитектурной бионики.

Рис. 2. Схема бионической архитектуры

В бионическом исследовании живой природы удовлетворяются потребности архитектуры за счет технических возможностей принципов построения живых форм. Основным методом на данном этапе является метод функциональных аналогий, т. е. сопоставление принципов и средств формообразования архитектуры и живой природы, основываясь на принципах гомеостатичности, иерархичности, нелинейности. Архитектор отбирает необходимые и полезные функции и формы живой природы для решения задачи создания того или иного архитектурного объекта.

Бионическое исследование живой природы можно разделить на два этапа:

1. Функциональный

2. Конструкционный

Рассмотрим каждый этап с позиции синергетичекого подхода:

1. Функциональный этап

На данном этапе рассматриваются свойства живого организма с позиции его функциональных возможностей:

функциональные системы (связи). Отбор ведется в соответствии с принципом иерархичности, поскольку существует четкое понимание главных и второстепенных связей;

механическая функция. Принцип гомеостатичности – поддержание функционирования системы в определенных рамках;

физиологическая функция (изоляция). Принцип иерархичности;

функция саморегуляции. Внутри системы есть подсистемы и, чтобы нормально функционировать, система должна быть гомеостатична;

функции цвета, света, акустики. Принцип гомеостаза – система должна уметь приспосабливаться к предлагаемым условиям, не теряя целостности.

2. Конструкционный этап

Конструкционный этап основан на принципе самоподобия, т.е. нелинейности в синергетике. Задача этого этапа заключается в адаптации функций живого организма посредством конструктивных возможностей архитектуры и осуществляется на следующих уровнях:

материальный уровень;

уровень конструкций(технология);

уровень объекта;

уровень группы;

уровень взаимодействия с системой.

Таким образом, бионический подход позволяет говорить о создании биологической среды для человека с точки зрения соответствующего искусственного микроклимата, поскольку архитектурная бионика определяет цель архитектуры как сохранение постоянства требуемых метеорологических условий для жизни и развития организма.

Взаимодействие бионической архитектуры, как незамкнутой системы, с окружением идет по следующим принципам:

Природная форма извлекается из среды по ее функциональным особенностям и по признакам микроклиматической устойчивости. В дальнейшем она адаптируется под функцию сооружения, оставаясь природным механизмом.

Человек вынужден осваивать предложенное бионическое пространство. Искусственные сооружения должны быть когерентны с окружающей средой и человеком, в частности.

 3. Ландшафт и архитектура

Недостаточно приспособить окружение к человеку. Природа – это вечный, живой, громадный и естественный фон и основа для каждого проектного решения. А все, что проектируется для человека, должно соответствовать его масштабу, удовлетворять его естественной и социальной природе. Удачными проектами будут те, которые раскрывают системы единства, влияют на объединение всех искусственных и естественных сил и создают тем самым ландшафт нового порядка (Рис.3).

Рис. 3. Схема взаимодействия ландшафта и архитектуры

В решении задачи ландшафта и архитектуры, несомненно, высокий потенциал имеет личность архитектора, т. к. он проектирует взаимосвязи, создающие переживания. Если ощущаемые взаимосвязи соответственны, если они удобны и упорядочены, переживание становится позитивным, а степень комфорта зависит от степени соответствия удобства и порядка.

Развитие ландшафта и архитектуры, как открытой системы, идет по следующим архитектурно-синергетическим принципам:

1. Соответствие (гомеостатичность и когерентность) подразумевает применение правильной формы, правильного размера и правильного материала.

2. Удобство (гомеостатичность) подразумевает свободу движения, отсутствие затруднений, комфорт.

3. Порядок (иерархичность) подразумевает логичную последовательность и рациональное размещение частей.

4. Созидание есть творчество (неустойчивость). Данный пункт присутствует в каждом из приведенных подходов, что говорит о важности творческого мышления и потенциале архитектора-творца при создании гармоничной среды. Поскольку сущностью природы является изменчивость (нелинейность), то процесс проектирования будет бесконечным.

Проведенное исследование позволяет сделать вывод о том, что органическая архитектура – это вид когерентной связи, которая проходит сквозь весь процесс проектирования и является связующим элементом между человеком и природой (Рис.4), а также множеством связей, объединяющих уровни природного и социального в проектировании, и создает новую комфортную среду (Рис.5).

Рис.4. Взаимодействие природы, человека, архитектуры в органическом подходе

Рис.5. Схема кофейного зерна в органической архитектуре

Задачи, решаемые архитектурной бионикой, имеют большое значение для поиска новой выразительности форм зданий и сооружений. Стоит отметить, что предлагаемую среду человек вынужден обживать, она не является органичным элементом его существования (Рис.6). Поскольку архитектурная бионика занимается только вопросами архитектуры, решением проблем функции и конструкций, заимствованием и адаптацией, то человек рассматривается как потребитель, а не главный участник процесса проектирования.

Рис. 6. Схема взаимодействия человека, природы, архитектуры в бионическом подходе

Данный подход позволил определить место человека как созидателя, который создает среду для людей. Задача его – найти те взаимосвязи, которые позволят гармонично сбалансировать среду на уровне ландшафт (природа) – архитектура. Результатом будет красота – явление, которое возникает в данный момент или в данном месте тогда, когда гармоничны все взаимосвязи (Рис.7).

Рис.7. Схема взаимодействия человека, природы, архитектуры в ландшафтном подходе к проектированию

4. Синергетические принципы

Принципы синергетики в данном исследовании сыграли роль «сита», они позволили четко выстроить иерархию и провести взаимосвязи в архитектурных процессах разных уровней. Они позволили дать оценку подходам к сосуществованию природы естественной и искусственной. На основе полученных результатов стало возможным создание схемы динамической иерархии сосуществования архитектуры, человека и природы на микро-, макро- и мегауровнях (Рис.8).

Рис. 8. Схема динамической иерархичности

Предложенная методика показывает, что рано или поздно возникает кризис взаимодействия в рассматриваемой системе. На фоне эволюции человека в проектном процессе, а также преуменьшении роли природы возникает антигуманная архитектурная среда, точка бифуркации – переломный момент, создающий неустойчивое состояние на макроуровне, признак того, что существующая система зашла в тупик. Потому необходимо пересмотреть ранее предложенные подходы, выделить новые свойства и их взаимосвязи между уровнями. Очевидным становится то, что осознание места человека и природы в современном архитектурном процессе позволит качественно изменить среду. Так как жизненные процессы цикличны и развиваются по спирали, можно предположить, что нас ждет постепенный переход от человека-потребителя к человеку-созидателю, что, в свою очередь, разовьет и закрепит позиции природы в архитектурном процессе.

Представленные подходы несут в себе несомненный потенциал для дальнейшего развития архитектуры. Поскольку искусство жизни кроется в постоянно изучаемом приспособлении к природе и окружению, в искусстве самопонимания, искусстве «бытия в мире».

Яландина Н.М. ПРИНЦИПЫ СОСУЩЕСТВОВАНИЯ ПРИРОДЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ И ИСКУССТВЕННОЙ [Электронный ресурс] /Н.М. Яландина //Архитектон: известия вузов. — 2008. — №2(22). — URL: ссылка