Тема 2. Выразительность бионических форм

Стр 1 из 3Следующая ⇒

И.М. КОНОВАЛОВ

АРХИТЕКТОНИКА

Курс лекций

для студентов специальностей:

1-19 01 01 «Дизайн»;

1-19 01 01-06 «Дизайн виртуальной среды»;

1-19 01 01-02 «Дизайн интерьеров».

Минск

Современные знания

2009

УДК 687(075.8Ъ

К 64

Рецензенты:

Березкина Л .В ., кандидат философских наук, доцент,
директор по учебной работе БГАИ;

Шауро Г.Ф., кандидат искусствоведения, профессор, профессор кафедры декоративно-прикладного искусства БГУКИ.

Коновалов, И.М .

К 64 Архитектоника [Электронный ресурс]: курс лекций для студентов специальностей: 1-19 01 01 «Дизайн»; 1-19 01 01-06 «Дизайн виртуальной среды»; 1-19 01 01-02 «Дизайн интерьеров» / И.М. Коновалов. — Минск: Современные знания, 2009. — 107 с.

ISBN 978-985-6885-53-5

Курс лекций «Архитектоника» составлен на основе базовой учебной программы и государственного образовательного стандарта. Лекционный материал раскрывает базовые понятия дисциплины, функциональное отношение объёмно-пространственного решения для создания объектов средствами художественной выразительности, а также методологические принципы организации различных типов искусственных систем (материально-вещественных, знаково-информационных, процессуальных) на базе заданных художественно-образных характеристик.

Материал содержит методические рекомендации для выполнения практических заданий и широкую подборку иллюстративного материала.

Для студентов вузов специальности 1-19 01 01 (Дизайн).

УДК 687 (075.8)

ISBN 978-985-6885-53-5 © Коновалов И.М., составление, 2009

имени А.М. Широкова», 2009

Содержание

Введение. 4

Тема 1. Выразительность и взаимосвязь функции
и конструкции в объектах дизайн-проектирования. 6

Тема 2. Выразительность бионических форм. 25

Тема 3. Выразительность трансформируемых объектов. 61

Тема 4. Язык материала. 71

Тема 5. Образ технической модели. 94

Литература. 105

Введение

Дисциплина «Архитектоника» относится к циклу дисциплин специализации по специальности «Дизайн» и взаимодействует в учебном процессе с дисциплинами: «Композиция», «Теория и методология дизайна», «Композиция виртуальной среды». Учебная программа «Архитектоника» составлена на основе государственного образовательного стандарта по специальности первой ступени высшего образования и учебного плана по специальности.

Цель дисциплины — обучить принципами организации объемно-пространственных систем, изучить особенности конструкций форм живого и материально-предметного мира, а также развить способности творческой интерпретации принципов бионического формообразования, трансформации и образной организации конструкций в дизайне. Используя теоретические и практические знания в области «Архитектоники» для создания новых конструктивных форм, применять гармоничные сочетания материалов и конструкций для воплощения пластической выразительности создаваемых объектов в среде. В процессе выполнения учебных заданий студенты закрепляют теоретические знания путем практического освоения материала, опираясь на ранее приобретенные знания межпредметных дисциплин: рисунок, цветоведение, композиция.

Задачей изучения дисциплины является: ознакомление студентов с основными принципами архитектоники и ее типологии, применение вариативности тектонических конструкций и их связь с материалом, функциональное отношение объемно-пространственного решения для создания объектов средствами художественной выразительности. Работа над логическим построением и лаконичностью форм выражения функции и конструкции.

Курс «Архитектоника» ставит своей задачей также практическое овладение студентами методологическими принципами организации различных типов искусственных систем (материально-вещественных, знаково-информационных, процессуальных) на базе заданных художественно-образных характеристик.

Тема 1. Выразительность и взаимосвязь функции
и конструкции в объектах дизайн-проектирования

Выразительность функции в объектах дизайн-проектирования является одной из важнейших задач в дизайне и одним из его основных принципов. В архитектонике исследуются возможности образного моделирования исходя из функции объекта.

Принципы художественной выразительности конструкции разрабатывали многие художники, архитекторы и искусствоведы (Г. Земпер, В. Гропиус, Л. Корбюзье, Ван де Велде, Ф.Л. Райт, М.Я. Гинзбург, А.Г. Габричевский, Н. Тарабукин А.В., В.К. Кандинский, А.В. Бабичев, Виола ле Дюк, В.А. Фаворский, Я. Чернихов, Араухо, Л.Н. Безмоздин, В. Глазычев, А.В. Иконников, В.Ф. Маркузон, Г.Б. Минервин и др.).

Конструкция была осознана как один из важнейших факторов дизайнерского (художественно-конструкторского) формообразования. Конструктивная форма утвердилась как эстетическая ценность, выражение внутреннего содержания (усилия, нагрузки и т.д.) объекта, как способ получения его целостной, тектонически выразительной формы. Такая точка зрения определила профессиональное мировоззрение дизайнеров — конструкция как принцип формообразования и главный способ решения конкретных проектных задач.

Синтез конструкции и материала представляет собой предмет изучения архитектоники. Существует жесткая зависимость между конструкцией изделия и материалов, из которых оно создается. Третьей составляющей является технология обработки материала и способы конструкторско-технологического моделирования. Так, многообразие кирпичной архитектуры базируется на модульном принципе, где кирпич — первичный модуль сложной системы. Модульная система позволяет создавать практически неограниченное в рамках одного или нескольких модулей разнообразие материальных форм. При этом сохраняется неизменная технология кирпичных строений (кладка, раствор).

Изменение технологии в некоторых случаях является вообще невозможным или нецелесообразным (нецелесообразны и нетехнологичны очень длинные кирпичи). Нелогично представить деревянные кирпичи, скрепляемые известковым раствором. В некоторых случаях изменение технологии может привести к неожиданным конструктивным решениям. Необычное комбинирование материалов и конструкций иногда используется в декоративно-прикладном искусстве и арт-дизайне.

Гораздо большее внимание уделяется изучению механизмов перехода одних материалов и конструкций в другие с сохранением функции и внешнего вида строения. Так, в архитектуре существуют примеры имитации деревянных строений каменными и наоборот. Тектоника позднебарочного Костела Девы Марии в г. Заславле (1774 г.) и его вытянутые по вертикали пропорции объясняются внешним видом и пропорциями предыдущего деревянного. Необычные конструктивные решения каменной церкви женского Кутеинского монастыря под Оршей (XVII в.), очевидно, возникли из-за осознанной имитации форм старого деревянного храма. В архитектуре и дизайне существует немало примеров имитаций технологий и материалов. Архитектоника, выявляя особенности конструкции и материала, имитацию как системное средство формообразования не использует.

Таким образом, формообразование объектов, предметных форм на уровне архитектоники невозможно мыслить без понимания особенностей материала, технологий обработки и особенностей конструкций и конструктивного решения. Наконец, формообразование зависит от социо-культурной составляющей и стилистики. Культурный фактор влияет на создание визуально целостных и привлекательных форм, связанных с системой представления о красоте, т.е. эстетических моделей.

Представление о красоте связано с видением системы стиля, доминирующего в отдельно взятую эпоху, системами пропорций и средствами гармонизаций. Красота структурной каменно-кирпичной готики, в которой сам материал носил характер декора, очевидно, не равна красоте строений эпохи Барокко. Оштукатуренные барочные дворцы и храмы маскируют строительный материал, который является лишь средством моделирования выпукло-вогнутых поверхностей, сложных раскрепованных карнизных тяг, криволинейных фронтонов, пучковых пилястр и пр. архитектурных элементов. Сравните образные особенности неоготического костела Св. Елизаветы (1910—1913 гг.) во Львове (Украина) и Петропавловского костела 18 века в г. Глубокое (Беларусь) в стиле виленского барокко (рис. 001 и 002).

Рис. 001. Неоготический костел Св. Елизаветы (1910—1913 гг.)
во Львове (Украина)

Рис. 002. Петропавловский костел 18 века в г. Глубокое (Беларусь)
в стиле виленского барокко

Конструктивизм в архитектуре выявлял конструкцию строения и его функцию во внешнем виде здания наиболее выразительно (рис. 003). По-этому этот стиль часто называется тектонически выразительным, поскольку в конструктивизме практически отсутствуют декоративные элементы. Общие образные особенности строятся на соотношении масс, величин, размеров и отношений разнообразных оконных проемов, лопаток, выступов, ритмического членения поверхностей.

Рис. 003. Конструктивизм в архитектуре

Еще одним примером тектонической и архитектонической выразительности, синтеза конструкции и материала является деревянное зодчество. Разнообразие форм базируется не столько на особенностях технологии, сколько на конструктивных возможностях материала, климатических условиях и культурных ориентирах. Можно сравнить деревянные памятники архитектуры XVII в. в Смолянах (Беларусь, оршанский район), Ужгороде и Дрогобыче (Украина) (рис. 004—006).

Рис. 004. Деревянный памятник архитектуры XVII в. в Смолянах
(Беларусь, Оршанский район)

Рис. 005. Деревянный памятник архитектуры XVII в. в Ужгороде (Украина)

Рис. 006. Деревянный памятник архитектуры XVII в. в Дрогобыче (Украина)

Конструктивная выразительность этих храмов тектонична, все элементы являются конструктивными и формируют единый образ. Очевидно, что сам по себе тектонический принцип мало пригоден для понимания непосредственных закономерностей выстраивания именно таких образов и структур, мало объясняет художественную и культурную ценность памятников. Т.е. архитектоническая выразительность — это выразительность еще и функциональных, культурных, эстетических акцентов. Сакральная функция постройки должна определенным образом выражаться в тектонике, как бы отделяя ее (постройку) из ряда других и имеющих другие функции.

Наряду с терминами «тектоника» и «архитектоника» и принципами организации (тоническая, тектоническая и архитектоническая) необходимо ввести и термины «тектоничность», «атектоничность» и «архитектоничность», которые являются свойствами объектов.

Под атектоничностью понимается умышленное нарушение ясной визуальной модели объекта, когда визуально маскируется материал, структура и конструкция формы, наблюдается нарушение логической взаимосвязи внутреннего и внешнего, преобладает декоративный принцип моделирования формы, нарушается выразительность функции. Различные элементы атектоничности наблюдаются во многих памятниках архитектуры и отслеживаются в различных исторических архитектурных стилях. Однако атектоничность не следует отождествлять с т.н. «плохой формой», атектонические элементы могут обогащать визуальную форму и делать ее неповторимой. Безусловно, речь идет о мере использованных средств выразительности и профессиональном чутье автора или проектировщика.

И, наоборот, тектонически правильный объект может не иметь ни высоких эстетических показателей, ни являться архитектурным достижением. Советская типовая архитектура эпохи функционализма 1960—1980 гг. тектонична, конструктивна и достаточно, на первый взгляд, функциональна, но эти качества не делают ее достижениями архитектурного искусства.

Атектоничность как основной принцип формообразования проявилась в архитектуре в виде стиля «деконструктивизм» конца XX — нач. XXI вв.

Деконструктивизм — направление в современной архитектуре, основанное на применении в строительной практике идей французского философа Жака Деррида. Другим источником вдохновения деконструктивистов является советский конструктивизм 1920-х гг. Для деконструктивистских проектов характерны визуальная усложненность, неожиданные изломанные формы, подчеркнуто агрессивное вторжение в городскую среду (рис. 007—009).

Рис. 007

Рис. 008

Рис. 009

В качестве самостоятельного течения деконструктивизм сформировался в конце 1980-х гг. (работы Питера Эйзенмана и Даниэля Либескинда). Теоретической подоплекой движения стали рассуждения Деррида о возможности архитектуры, которая вступает в конфликт, «развенчивает» и упраздняет саму себя. Дальнейшее развитие они получили в периодических изданиях Рема Колхаса. Манифестами деконструктивизма считаются пожарная часть «Витра» Захи Хадид (1993) и музей Гуггенхейма в Бильбао Фрэнка Гери (1997).

При создании архитектонических объектов важными составляющими являются композиционные принципы организации: симметрия-дисимметрия-асимметрия; ритмические ряды; нюанс-контраст-тождество; статика-динамика и.т.д.). Каждая отдельная категория композиции визуально выражает отдельные свойства проектируемого объекта. Свойство «величие» достигается симметрией, статикой, укрупненными пропорциями, четкими ритмами, геометрической пластикой. Свойство «веселье» - контрастами по форме и направлению, сложной динамикой, скульптурной пластикой.

Немаловажную роль играют цвет и фактура в образотворчестве, но при создании архитектонических моделей эти средства образной организации, как правило, не учитываются, оказываясь второстепенными, поскольку они в меньшей степени выражают основные свойства конструкции формы.

На восприятие художественной формы влияют исторические и психологические аспекты художественной выразительности. В первую очередь это касается зрительного восприятия - предметная форма воспринимается человеческим глазом, а сама по себе, без субъекта восприятия, существовать не может, поскольку теряется ее смысл и назначение.

Психологический аспект художественной выразительности заключается в способности предмета вызывать чувственные переживания у субъекта восприятия. Причем следует учитывать как общие характерные принципы восприятия, так и особенные. Небольшая кубическая архитектурная форма оказывается незаметной за счет своей статичности и спокойствия. Многократное укрупнение пропорций этого куба до монументального архитектурного строения приводит к появлению у зрителя ощущения подавления и тяжести за счет размеров и величия кубической статичной формы.

Большинство людей с легкостью распознают визуальное выражение таких свойств как колючесть, опасность, ядовитость, болезнь, мягкость, пластичность и пр. В процессе распредмечивания мы можем формализировать эти свойства и перевести на язык композиционной и пластической выразительности.

В некотором смысле присвоение объектам новых свойств занимается стайлинг. Автомобиль лишь только выглядит сверхмощным или гоночным, не являясь таковым конструктивно. Архитектоника, занимаясь формированием выразительных конструкций, может уже на уровне конструкции моделировать необходимые свойства объекта, например точность, быстроту, мощность и др.

Исторические аспекты художественной выразительности заключаются в наличии выраженных культурных, региональных, национальных различиях (рис. 010). Исторически сформированные способы видения материального мира и мира духовного, традиции оказывают серьезное влияние на интерпретационные матрицы субъектов восприятия от отдельной личности до общества в целом.

Здесь также отметим процессы взаимодействия исторических стилей, борьбу традиций и новаторства, которые непосредственно отражаются в предметах материального мира. Конечно, понятие визуальной устойчивости не изменяется по ходу истории, зато меняются или видоизменяются предметные аналоги, ассоциативно соответствующие этому свойству (рис. 011).

Рис. 010

Рис. 011

Если тектонические свойства считываются нами на уровне визуального и психофизиологического восприятия, то некоторые архитектонические свойства зависят действительно от системы мировоззрения (идеологии в широком смысле) личности. Т.е. отдельные конструкции могут обладать некоторыми свойствами (например, изящностью), но не оказаться так названными (изящная конструкция) в силу отсутствия в этом обществе необходимых культурных кодов.

Также отметим, что особенности конструкций выражают не только функцию объектов и свойства материалов, но и отражают национальные традиции, менталитет, культуру. К примеру, в белорусских архитектурных традициях укоренились некоторые исторические мифы, оказав существенное влияние на организацию материально-предметного мира. Сарматизм и миф о сарматизме повлиял не только на духовную жизнь Беларуси XVI—XIX вв., но и отразился на предметах быта, процессуальных системах в обществе (исследования И.Г. Углика), в архитектуре («сарматское барокко» — исследования Т. Габрусь), декоративно-прикладном искусстве и изобразительном искусстве («сарматский портрет» - исследования Л.И. Тананаевой, А.Ю. Ходыко). Сарматизм в архитектуре Беларуси оказал влияние на структуру, тектонику и визуальный образ ряда барочных комплексов, сформировав самостоятельное течение в мировой истории этого стиля. Примером сарматского барокко является костел Михаила Архангела в д. Михалишки (Островецкий район, Гродненская область) XVIII в. (рис. 012).

В некотором смысле можно говорить и о сарматском дизайне в Беларуси как течении, отражающем национальные традиции. (Исследования И.М. Коновалова).

В целом, можно сказать, что выразительность — это способ активизации чувственного восприятия. Визуально цельная конструкция, обладающая достаточной выразительностью, безусловно, вызывает у субъекта восприятия чувства, влияя на воображение, представление и видение мира.

Рис. 012-0. Костел Михаила Архангела в д. Михалишки
(Островецкий район, Гродненская область) XVIII в.

Также выразительность понимается как степень визуальной выраженности содержания в предметной форме. Содержанием предметной формы является его первичная и вторичная функции. Если первичная функция отвечает на вопрос «для чего это?», то вторичная — «какой это?». Т.е. проектировщик выражает не только прямую функцию вещи, но и привносит дополнительные смысловые коннотации, выражающие некоторые свойства предмета проектирования, делающие его отличимым от других подобных.

Характер и соотношение понятий «форма» и «содержание» в предметных структурах не всегда равно и зависит от возможностей конструкций и их функций. Известно, что содержание организует форму, форма отражает содержание. Чем сложнее содержание, тем сложнее внутренняя структура, но не всегда внешняя форма. Архитектонический принцип в дизайне визуально выражает содержание, конструкцию, технологию и материалы (рис. 012-01, 012-02).

Рис. 012-1

Рис. 012-2

Формообразующим принципом в дизайне является не конструктивное построение объекта само по себе, а образ, т.е. конструкция должна выполнять функцию передачи смысла (образа). Это значит, что структура объекта в дизайне строится не на реальных конструктивно-функциональных связях, а на художественно-композиционных принципах выразительности, подчиняясь законам психологии художественно-образного восприятия предметных форм.

Методика и этапность создания проекта объемных форм в архитектонике

1. Первым этапом работы над выданным заданием является анализ поставленных задач и сбор предметных аналогов по тематике задания. Такими аналогами могут быть формы предметного мира, растительные и животные формы, дизайн-проекты, функциональные объекты и природные среды. Анализ этих объектов заключается в формировании понимания функций этого предмета, конструкции, конструктивных элементов, особенностей конструкции, выразительных свойств материала и использованные технологии.

Результаты анализа обобщаются в виде краткой пояснительной записки, в которой указываются аналоги, материалы, прототипы, основные особенности конструкции, идея, выбранные технологии и обоснование выбранного решения.

2. Этап эскизирования. На этом этапе на основе аналитической части проводится эскизный поиск возможных предметных форм, графически выражается основная идея работы. Формируются несколько эскизных предложений.

На этом этапе возможно создание поисковых макетов как правило в уменьшенном масштабе отдельных элементов макета, конструктивных узлов и пр.

3. Этап графической модели. На этом этапе создается графическое изображение модели, как правило, в натуральную величину, для последующего снятия размеров. Выполняемый графический лист должен полностью отражать будущую модель и может выполняться свободными графическими средствами, включая компьютерную графику. Изображение может быть выстроено в перспективе или основной проекции, с включением необходимых дополнительных проекций и отрисованных отдельных конструктивных узлов и фрагментов (рис. 013, 014).

Рис. 013

Рис. 014

4. Этап макетирования. Поскольку все задания по дисциплине «Архитектоника» включают окончательное макетное решение, на этом этапе на основе графического изображения создается архитектоническая модель по заданию. На этом этапе осуществляется основная часть работы, требующая подготовку и обработку макетного материала, выклеивание макета, доработку отдельных элементов и узлов, дополнительная обработка, окраска. В некоторых случаях — создание имитационной среды и дополнительных компонентов к экспозиции. Конечный результат этапа — макет (макеты).

5. Этап экспонирования. На этом этапе необходимо подготовить выставочную экспозицию с заданиями на аттестационный просмотр. Экспозиция должна полностью отражать проделанную работу, грамотно и эстетично демонстрируя достигнутые результаты.

Тема 2. Выразительность бионических форм

Био́ника (от греч. biōn — элемент жизни, буквально — живущий) — прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, т. е. формы живого в природе и их промышленные аналоги. Основу бионики составляют исследования по моделированию различных биологических организмов.

Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер (рис. 015—018). Элементы бионической структуры и выразительной конструкции просматриваются в проекте моста (реконструкция, рис. 019) и современной мебели австралийских дизайнеров (рис. 020, 021).

Рис. 015. Орнитоптер

Рис. 016. Орнитоптер

Рис. 017. Орнитоптер

Рис. 018. Орнитоптер

Рис. 019. Элементы бионической структуры
и выразительной конструкции в проекте моста

Рис. 020. Современная мебель австралийских дизайнеров

Рис. 021. Современная мебель австралийских дизайнеров

Появление кибернетики, рассматривающей общие принципы управления и связи в живых организмах и машинах, стало стимулом для более широкого изучения строения и функций живых систем с целью выяснения их общности с техническими системами, а также использования полученных сведений о живых организмах для создания новых приборов, механизмов и материалов.

В 1960 г. в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки.

Архитектурно-строительная бионика изучает законы формирования и структурообразования живых тканей, занимается анализом конструктивных систем живых организмов по принципу экономии материала, энергии и обеспечения надежности.

Яркий пример архитектурно-строительной бионики — полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. Их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб — одним из последних достижений инженерной мысли. Обе конструкции внутри полые, склеренхимные тяжи стебля растения играют роль продольной арматуры, а междоузлия стеблей — кольца жесткости. Вдоль стенок стебля находятся овальные вертикальные пустоты. Стенки трубы имеют такое же конструктивное решение. Роль спиральной арматуры, размещенной у внешней стороны трубы в стебле злаковых растений, выполняет тонкая кожица.

В последние годы бионика подтверждает, что большинство человеческих изобретений уже «запатентовано» природой. Такие изобретения XX века, как застежки «молния» и «липучки», было сделано на основе строения пера птицы. Бородки пера различных порядков, оснащенные крючками, обеспечивают надежное сцепление.

Испанские архитекторы М.Р. Сервера и Х. Плоз, активные приверженцы бионики, с 1985 г. начали исследования «динамических структур». Группа под их руководством, в состав которой вошли архитекторы, инженеры, дизайнеры, биологи и психологи, разработала проект «Вертикальный бионический город-башня». Через 15 лет в Шанхае должен появиться город-башня, рассчитанный на 100 тысяч человек, в основу проекта положен «принцип конструкции дерева».

Башня-город будет иметь форму кипариса высотой 1228 м с обхватом у основания 133×100 м, а в самой широкой точке 166×133 м. В башне будет 300 этажей, и расположены они будут в 12 вертикальных кварталах по 80 этажей (12 × 80 = 960; 960!=300). Между кварталами — перекрытия-стяжки, которые играют роль несущей конструкции для каждого уровня-квартала. Внутри кварталов — разновысокие дома с вертикальными садами. Эта тщательно продуманная конструкция аналогична строению ветвей и всей кроны кипариса. Стоять башня будет на свайном фундаменте по принципу гармошки, который не заглубляется, а развивается во все стороны по мере набора высоты — аналогично тому, как развивается корневая система дерева. Ветровые колебания верхних этажей сведены к минимуму: воздух легко проходит сквозь конструкцию башни. Для облицовки башни будет использован специальный пластичный материал, имитирующий пористую поверхность кожи (рис. 022).

Рис. 022. Проект «Вертикальный бионический город-башня»

Конструкция Эйфелевой башни точно повторяет строение большой берцовой кости, легко выдерживающей тяжесть человеческого тела, совпадают даже углы между несущими поверхностями. Использование в дизайне законов и форм живой природы вполне правомерно. В основе эволюции живых организмов и графических изображений лежат одни и те же принципы, определяемые взаимодействием форм и функций. В творческой деятельности человек постоянно, интуитивно или сознательно обращается к живой природе. Для всей истории биодизайна характерно использование чисто внешних очертаний природных форм. Это направление так же известно как органический дизайн или органическое формообразование. Следующие примеры иллюстрируют использование органического формообразования в архитектуре (рис. 023), дизайне интерьеров (рис. 024, 025), промышленном дизайне — учебный проект бионического автобуса (рис. 026), декоративно-прикладном искусстве — бионические светильники (рис. 027).

Рис. 023. Использование органического формообразования в архитектуре

Рис. 024. Использование органического формообразования
в дизайне интерьеров

Рис. 025. Использование органического формообразования
в дизайне интерьеров

Рис. 026. Использование органического формообразования в промышленном дизайне (учебный проект бионического автобуса)

Рис. 027. Использование органического формообразования
в декоративно-прикладном искусстве

Однако не всегда внешняя форма маскирует конструкцию. Установлено, что форма тела кита совершеннее формы современных морских судов. Спроектированное судно на основе формы кита оказалось значительно лучше — мощность двигателя уменьшилась на четверть, а скорость и грузоподъемность остались прежними. Корабельная обшивка «ламинфло» создана на основе свойств кожи дельфинов, она не смачивается, имеет эластично-упругую структуру, что обеспечивает улучшенное движение в воде.

Примеры органической архитектуры можно можно найти в кинематографе, например в экранизации романа Толкиена «Властелин колец». Органические природные формы — это жилища хоббитов и утонченные дворцы эльфов, напоминающие нам архитектуру Гауди и «органическую готику». Остеотонический (скелетный) принцип использовался не только при создании образов города эльфов, но и для мрачного очарования величественных построек Мордора, напоминающих формы агрессивной жесткой готики.

Уникальной по своей образности и особенностям творческой интерпретации природных форм является архитектура Антонио Гауди — «природа, застывшая в камне» (рис. 028, 029).

Рис. 028. Архитектор Антонио Гауди

Рис. 029. Архитектор Антонио Гауди

В бионике используются такие природные конструкции как оболочно-скорлупные, сетчатые, ребристые структуры, стержне-вантовые, мембанные, тентовые конструкции, пневматические системы и пр. Бионические конструкции могут использоваться при проектировании городов, жилых систем, архитектурных комплексов и отдельных строений.

Выдающимся примером бионики в архитектуре является здание сиднейской оперы (рис. 030-01) и здание в Лондоне (рис. 030-02).

Рис. 030-01. Здание сиднейской оперы

Рис. 030-02. Здание в Лондоне

В Минске к бионической архитектуре можно отнести 16-этажные дома-»кукурузы» по улице В. Хоружей (арх. В. Пушкин, 1970—1980 гг.), использовались принципы ячеистой организации початка кукурузы, выставочный комплекс БелЭкспо («ромашка») по проспекту Машерова (арх. Л. Москалевич, А. Ласковая, Г. Федосеенко, 1988 г.) — флористические мотивы и конструкции, здание комаровского рынка (арх. В. Оладов, А. Желдоков, В. Кривошеев, 1979) — панцирно-ячеистая структура, здание московского автовокзала (арх. Н. Наумов, 1999 г.) — в основу конструктивного решения взят принцип строения зонтичных растений.

В какой-то мере бионические принципы в архитектуре использовались и ранее. Так, готическая архитектура образно и конструктивно ассоциируется с европейской елью. Конструктивные особенности готики во много предвосхищают бионические открытия XX века и соответствуют скелетному (остеотоническому) принципу в формообразовании (готические своды — рис. 031, 032, структура готического храма — рис. 033).

Рис. 031. Готические своды

Рис. 032. Готические своды

Рис. 033. Структура готического храма

Остеотоническое формообразование может строиться на таких природных формах как радиолярии (рис. 034—038) или раковин моллюсков (рис. 039). На рис. 040 приведен проект моста-радиолярии в Дубаи.

Рис. 034. Остеотоническое формообразование

Рис. 035. Остеотоническое формообразование

Рис. 036. Остеотоническое формообразование

Рис. 037. Остеотоническое формообразование

Рис. 038. Остеотоническое формообразование

Рис. 039. Остеотоническое формообразование

Рис. 040. Проект моста-радиолярии в Дубаи

Выразительными по конструктивным свойствам строение и принципы развития формы папоротников. Поражает не только сама структура листа (рис. 041), но и строение растения (рис. 042), а также принцип природной трансформации, развертывания молодого побега (рис. 043). Естественная природная форма папоротника не только декоративна, но и конструктивна. На рисунках 044—051 приводятся еще несколько примеров выразительной конструкции в растительном мире.

Рис. 041 Рис. 042

Рис. 043

Рис. 044 Рис. 045

Рис. 046

Рис. 047

Рис. 048

Рис. 049 Рис. 050

Рис. 051

Конструктивная жесткость коры ивы имеет ромбовидную структуру (рис. 052), схожую структуру, обеспечивающую жесткость, имеет конструкция насыпной опоры моста (рис. 053).

Рис. 052

Рис. 053

Интересные образно-конструктивные решения возникают при взаимодействии живой и неживой природы, на рисунке 054 видна структура движения личинок жука-пилильщика под корой дерева.

Рис. 054

Бионика не обошла стороной изумительные конструктивные и образные особенности мира грибов. Например, «грибное» формообразование в архитектуре (рис. 055) и моделировании одежды (рис. 056).

Рис. 055. «Грибное» формообразование в архитектуре

Рис. 056. «Грибное» формообразование в моделировании одежды

Интересные архитектурные арт-объекты на основе бионических форм создает дизайнер Тео Янсен (рис. 057—060).

Рис. 057

Рис. 058

Рис. 059

Рис. 060

В бионике наиболее ответственным этапом работы дизайнера является исследование форм живой природы. Основным методом биодизайна является метод функциональных аналогий, или сопоставления принципов и средств формообразования объектов дизайна и живой природы. Отбирать необходимые формы живой природы помогает чувство графической формы. Работа дизайнера с природными аналогами заключается не в простом сравнении, а в изыскании методов и способов графического моделирования биологических процессов (рис. 061).

Рис. 061

Работая над проектом, дизайнер тщательно проводит сравнительный анализ «живой» и искусственной техники, сопоставляя технические характеристики живых объектов и созданной руками человека аппаратуры, делая заключение о целесообразности применения в графике тех или иных изобразительных форм. Анализируя природную форму, дизайнер стремится осмыслить ее тектонику, которую, как бы сложна она ни была, нельзя рассматривать как случайное сочетание объемов. Гармоничность ее развивается по строго определенным законам и принципам. В природных формах главным является конструктивно-композиционная группировка элементов, ритмическая организация и соподчинение. Новые принципы полета, бесколесного движения, построения подшипников и т.д. разрабатываются на основе изучения полета птиц и насекомых, движения прыгающих животных, строения суставов. Так, система складывающихся самолетных кресел разработана на основе строения сустава кузнечика. А строение протекторов современных колесных шин заимствована из принципов движения гусениц (рис. 062) (ср. «гусеницы» — как часть механизмов у тракторов, танков и пр.).

Рис. 062

Каждая природная форма имеет свои, присущие лишь ей черты. Если форма природного аналога состоит из многих сложно организованных элементов, то получаемый при ее восприятии ассоциативный сигнал сразу может не иметь четкого характера. Изучение форм живой природы питает фантазию дизайнеров, помогая решать проблему гармонизации функционального мира, обогащая формальные средства гармонизации в поисках наиболее выразительных пропорций, ритма, симметрии. Например, бионическая мебель оригинальна и функциональна (рис. 063, 064).

Рис. 063

Рис. 064

При создании бионической модели делаются подробные зарисовки всех разновидностей природного образца, затем путем формообразующих линий, осевых и линий членения анализируется природная форма и разрабатывается графический образец.

Как правило, природная форма, примененная в графическом образе, видоизменяется под действием стилизации. В этом отношении заметим, что стилизация является средством отбора наиболее выразительных черт предмета стилизации и средством его выделения, что лишь только обогащает бионическую форму. При этом бионическая модель может вообще утратить связь со своим органическим происхождением, предельно обнажая выразительные свойства конструкции (рис. 065, 066, 067).

Рис. 065

Рис. 066

Рис. 067

В какой-то мере при переводе биоформы в искусственные материалы может возникать эффект декоративности — он связан с формальным переносом свойств и имитаций конструктивных элементов (рис. 068—070).

Рис. 068

Рис. 069

Задание «Выразительность бионических форм» является началом изучения выразительных возможностей конструкции. Изучение конструктивности бионических объектов поможет студентам рассматривать конструкцию не только как принадлежность к техническим объектам, а также как свойство, визуально выраженную характеристику.

Содержание задания не входит в смысловое поле понятия архитектурной или инженерной «бионики», для решения инженерных задач и дальнейшего их использования в технике и архитектуре.

В этой теме бионические (живые) объекты рассматриваются как аналог или пример функциональной целесообразности, что позволяет увидеть связь бионических функций и конструкции, степень выраженности конструктивных связей элементов биологической структуры и их роль в организации целостности и гармоничности форм, что может служить источником пластических и образных идей.

Задание проводится в два этапа. На первом этапе выбирается объект среди насекомых или ракообразных. Ограничение в выборе только из этих видов животного мира обусловлено тем, что они имеют развитую пространственную структуру и наиболее доступные для наблюдения структурные элементы и формы.

Необходимо провести детальный анализ строения насекомого с точки зрения конструктивной логики живой структуры, биомеханических и тектонических закономерностей организации динамичных и статичных элементов в его структуре.

Однако способы передвижения живых существ иногда невозможно увидеть, они не выражены внешне, например: присоски, вакуумные устройства на лапках мух или принцип гидравлической системы при движении — пауки при передвижении мгновенно повышают или понижают давление в лапках. Поэтому работа с литературой, атласами, альбомами, коллекциями насекомых даст возможность собрать и изучить необходимую информацию о выбранном объекте. Тем не менее, знание биологических характеристик само по себе еще не решает задачу т.к. целью является не повторение в материале точной копии объекта, не внешнее подражание живому объекту, а образное выражение в форме объемно-пространственной структуры сущностных конструктивных и пластических характеристик и свойств исходной модели.

Второй этап предполагает формирование объемно-пространственной структуры. Это совершенно самостоятельная формально-композиционная конструкция, которая только по общей структуре аналогична форме выбранного насекомого и опирается на визуальные закономерности пространственных связей.

На основе изученного материала идет поиск способов решения отдельных, разных по характеру, особенностям строения и функциональному назначению элементов — строение глаз, прозрачность и жесткость крыла, жесткость панциря, характер функциональных связей, сочленений и соотношений объемов, пространственное расположение элементов, конструктивных узлов. Далее определяется пластический мотив, который станет системообразующим принципом организации целостного пластического образа модели.

Принцип стилизации будет основным композиционным средством объединение таких разномасштабных и разнохарактерных элементов в целостную систему, приведение их к визуальной упорядоченности, гармоничности форм, образной целостности, конструктивной выразительности. Это потребует значительных трансформаций как в общей структуре, так и в элементах: изменение пропорций, визуальной степени сложности и насыщенности элементов, акцентировки отдельных форм и пластики элементов.

В результате сформированная объемно-пространственная структура будет является образно-композиционной интерпретацией исходного прототипа, выбранного студентом для работы над заданием.

У студентов в процессе выполнения данного задания формируются навыки практического творческого применения композиционных принципов в формировании художественно-образных выразительных систем.

В процессе работы над макетом подбирается материал (бумага, картон, жесть и пр.), способы его обработки (резка, сгибание, прорезание, склеивание, спайка, сшивание и др.) и соответствующие способы создания конструктивных узлов и элементов модели. Отметим, что образ модели сильно зависит от подобранного материала и способа его обработки. Также решается задача обеспечения конструктивной жесткости и устойчивости модели, частей модели (например, крыльев) обусловленной характером материала и стилистической идеи, что непосредственно влияет на способы создания модели, ее размеры и со-масштабности отдельных частей.

Выражение конструктивной ясности модели строиться на средствах композиционного соподчинения формы (ритмы, пропорционирование, тип пластики, стилизация), при этом модель, как правило, не должна насыщаться декоративными элементами (хотя некоторую декоративность создают сами ритмические ряды и структуры) либо получать дополнительные декоративные обработки.

Поиск свойства для стилизации прототипа может опираться на существующие у этого животного: шмель — мощность, мохнатость; комар — тонкость, колкость, изящность; гусеница — гибкость; блоха — прыгучесть; скорпион — опасность. Нередки случаи и привнесения в животное нехарактерного свойства, однако здесь многое зависит от авторского видения средств выражения этого свойства в модели, логичности и эстетичности результата.

Следующие иллюстрации бионических моделей отражают методические требования к выполнению этого задания. Рис. 071 — рыба, особую образную нагрузку выполняют плавники, основное свойство — пластичность. Рис. 072 — блоха, основное свойство — мощность, которое заключается в выразительности лап, как бы подготовленных для прыжка, обращает внимание структура животного и ритмическая организация брюшка. Рис. 073 — краб, модель интересна материалом — алюминиевая жесть и технология обработки. Рис. 074 — водное насекомое — выразительное пластическое решение основной массы модели и ритмическая организация. Рис. 075, 076 — жук-рогач, особенно интересен в плане материала (оргстекло) и технологии обработки, а также соответствующему структурированию модели. Рис. 077 — тоже насекомое, выполненное в бумажной пластике. Рис. 078 — мокрица, модель этого древнейшего ракообразного отличается лаконичным структурированием панциря, закрывающего 7 пар конструктивных ножек. Рис. 079 — богомол, выразительные пропорции и поза насекомого. Рис. 080 — скорпион — интересное пластическое решение, выражающее геометризм и опасность.

Современные компьютерные технологии позволяют моделировать в графических пакетах различные формы, так что весьма полезным может оказаться моделирование бионической формы в программах объемного построения (например 3D StudioMax). Это позволит глубже понять закономерности построения формы и особенности ее выражения в макетном материале.