„Kiekviename žingsnyje aptinkami faktai primena mums apie tai, kad mes gamtos visiškai nevaldome, panašiai kaip užkariautojai, valdantys svetimą tautą, [iš tikrųjų] jos nevaldo, taip kaip ir kas nors, esantis ne gamtoje, primena, kad atvirkščiai – esame glaudžiai, krauju bei smegenimis priklausomi jai, nes esame jos viduje, kad mūsų viešpatavimą lemia tik tai, kad mes, skirtingai nuo visų kitų gyvių, mokame pažinti jos įstatymus ir tinkamai juos naudoti.“
To, kas šiandien įvardijama kaip architektūrinė bionika (nuo gr. biōn − gyvybės elementas, pažodžiui − gyvybingas), elementų (kai projektuose naudojami gyvosios gamtos dėsniai bei formos) architektūroje sutinkama nuo seniausių laikų. Augaliniai ornamentai buvo populiarūs dar Antikos laikais, o gotikos meistrai net buvo sudarę tam tikras taisykles, pagal kurias projektuojant buvo remiamasi augalų diktuojamomis formomis, pavyzdžiui, gotikinės sakralinės architektūros kolonose nesunku įžvelgti išskleistą skėtinių augalų struktūrą, o jų kapiteliai papuošti konkrečiais augalais: šalavijų lapais, šeivamedžių pumpurais, dagiais, pelargonijomis bei daugeliu kitų. Savo ruožtu musulmonų tikėjimas neleido vaizduoti gyvų būtybių, todėl šį draudimą bandyta kompensuoti naudojant įvairiausius ornamentus. Būdingiausi mauriškojo stiliaus architektūros elementai – pasagos bei svogūno formos arkos, taip pat stalaktitinės suvedimų formos. Sienos šiuo laikotarpiu buvo dengiamos ryškiais piešiniais su geometriniais bei augaliniais motyvais. Tokių pavyzdžių įvairiais raidos etapais rastume daugelio šalių architektūroje.
Vienas bionikos, dar kitaip vadinamos organine architektūra, pradininkų Frankas Lloydas Wrightas (1867–1959) savo užduotimi laikė harmoningą architektūros ir gamtos derinimą. Beje, jo idėjos buvo artimos garsiam suomių architektui ir dizaineriui Alvarui Aalto (1898–1976). Ekspresyvumu išsiskyrė ir dano Jano Utzono architektūra.
Iš paskirties išsiliejanti forma
Aktyvi XX a. urbanizacija – masinio apstatymo miestų kūrimasis – nesutrukdė tam tikra prasme ir atvirkštiniam procesui: architektai vėl atsigręžė į gamtą, tačiau šįkart visiškai nauja kokybės prasme. Taip amerikiečių architektūros grandas Frankas Lloydas Wrightas pasiūlė pasauliui vadinamąjį „prerijų stilių“, kuriuo sekant žmogaus būstas privalo kiek įmanoma subtiliau įsilieti į jį supančią aplinką. Chrestomatiniu to pavyzdžiu laikomas žymusis F. L. Wrighto kūrinys „Namas virš krioklio“. Kitas garsus jo darbas – sraigės formos Gugenheimo muziejaus pastatas Niujorke – taip pat kelia asociacijų su organinėmis gamtinėmis formomis.
Tam pačiam periodui priskiriami ir šalies simboliu tapę Sidnėjaus operos rūmai, kurių autorius – Pritzkerio prizo laimėtojas Janas Utzonas. Šio statinio konstrukcijoje naudoti jūros kriauklių ir paukščio sparnų motyvai.
Visus šiuos kūrinius galima priskirti organinei architektūrai – krypčiai, kėlusiai užduotį statyti statinius, kurių forma išsilietų iš jų paskirties ir konkrečių aplinkos sąlygų, kaip tai įprastai vyksta gamtinės kilmės organizmuose.
Moderno rėmuose gimusi idėja
Dar prieš vadinamosios organinės architektūros gimimą ir visiškai nepriklausomai nuo jos bioniško stiliaus statiniai augo moderno stiliaus rėmuose. Jų kūrėjas buvo paradoksalus ir genialus architektas – katalonietis Antonio Gaudi (1852–1926). Apie Barselonoje jo suprojektuotą Guelio parką sakoma, kad tai „gamta, sustingusi akmenyje“. A. Gaudi šį parką sukūrė naudodamas tik pigias priemones – skaldą ir plytinį laužtuvą, tačiau tuo pat metu įsigilino į jam patikėto kraštovaizdžio idėją, tad visi statiniai tiesiog tapo gyvosios gamtos dalimi. Kiti žymiojo katalonų architekto kūriniai − Šv. Šeimos bažnyčia, gyvenamasis namas
Casa Mila bei kripta Guelio kolonijoje – taip pat visuotinai pripažįstami architektūros šedevrai. Beje, griežtai vertinant, tai net ne visai architektūra. A. Gaudi statė pastatus be planų ir brėžinių, galima sakyti, lipdė juos kaip skulptūras, naudodamas gyvą natūrą. Pavyzdžiui, projektuodamas suolo formą ant dar nesustingusio šlapio gipso sėdynės ruošinio jis pasodindavo apnuogintą modelį, kad įsispaudę išlinkimai kuo labiau primintų gyvą formą. Kurdamas bokštų ir kupolų formą A. Gaudi pakabindavo visą maišelių ant virvelių sistemą – galiausiai šis atvaizdas veidrodyje pavirsdavo statinio maketu. Jis mėgdavo sakyti, kad naudoja formas, kurios visuomet sutinkamos gamtoje. Ne veltui būtent jis šiandien dažnai vadinamas bioniškojo stiliaus pradininku.
„Kad būtų jaučiamos visų menų vibracijos“
Dar nuo Leonardo da Vinci (1452–1519) bandymų kurti ornitopterį žmonės nuolat stengiasi pažinti gamtos paslaptis ir siekiant užsibrėžto tikslo kiek galima labiau panaudoti jos formas, mechanizmus ir konstrukcijas. O gamtos formų architektūros populiarumo lūžiu tapo mokslo bei technikos revoliucija: intensyvi biologijos ir statybinių technologijų plėtra.
1889 m. Didžiosios prancūzų revoliucijos šimtosioms metinėms paminėti Paryžiuje buvo surengta pasaulinė paroda. Ta proga buvo planuojama pastatyti bokštą, simbolizuojantį Prancūzijos revoliucijos didingumą ir kartu naujausius šalies technikos laimėjimus. Tuomet į konkursą buvo atsiųsta daugiau kaip 700 projektų. Geriausiu buvo pripažintas tiltų konstrukcijas kuriančio inžinieriaus Alexandre’o Gustave’o Eiffelio (1832–1923) projektas. ХIХ a. pab. pastatytas bokštas, pavadintas jo kūrėjo vardu, nustebino visą pasaulį, 300 m aukščio bokštas tapo savotišku Paryžiaus simboliu. Tačiau šiuo projektu pasipiktinusi tuometė inteligentija net pateikė vadinamąjį „Trijų šimtų“ protestą. Tarp pasirašiusių buvo Paryžiaus operos architektas Charles Garnier, kompozitorius Charles Gounod, rašytojai Alexandre’as Dumas bei Guy de Maupassantas. Pastarasis pareiškė, kad Eifelio bokštas subjaurojo Paryžiaus veidą, ir stengėsi vaikščioti tomis gatvėmis, iš kur bokštas mažiausiai matomas.
Sklandė gandai, neva šis bokštas pastatytas remiantis paslaptingo arabų mokslininko brėžiniais. Ir tik prabėgus daugiau nei pusei šimto metų biologai bei inžinieriai padarė netikėtą atradimą: Eifelio bokšto konstrukcija tiksliai atkartoja blauzdikaulio sandarą, lengvai atlaikančią žmogaus kūno svorį. Sutampa net kampai tarp laikančiųjų paviršių. Šiandien panašiu principu statomi tiltai, dengiamos sporto salės ir kiti statiniai, nes tokios konstrukcijos labai lengvos, o kartu gali atlaikyti dideles apkrovas. Be to, tokiems statiniams statyti sunaudojama kur kas mažiau statybinių medžiagų.
Plačiai taikomos gamtos citatos
Nuo to laiko architektai iš gelžbetonio konstrukcijų išmoko kurti praktiškai bet kokias formas, o šiandien jau pilnu tempu vyksta naujų, gyvoms struktūroms artimų statybinių medžiagų sintetinimas. Jau egzistuoja membraninės sienos, vantinės (vantas – virvė stiebui sutvirtinti) ir palapininės konstrukcijos. Gamta cituojama, naudojama kaip motyvas, jos šaukiamasi bičiulystei bei bendradarbiavimui.
Net „akmens miško“ samprata, seniau simbolizavusi beveidę masinę statybą, pamažu įgauna naują, organinę, reikšmę: nenustodami žavėtis nepriekaištinga medžio sandara architektai kuria vis naujas variacijas jo įkūnijimo architektūroje tema. Taip, pasitelkę eglės principą, vokiečiai sukūrė gyvenamojo namo projektą (100 m aukščio ir 25 m² ploto), kurio viduje sumontuotas gelžbetonio „vamzdis“, kuriame yra liftai, kabeliai, vamzdžiai ir kitos komunikacijos. Ant jo pritvirtintos ir šakos – gyvenamieji butai.
Pagal projektą 60 pėdų aukščio „Medį“ turėtų sudaryti didelis plieno kamienas, iš kurio pamatinės struktūros, panašios į išsišakojusių šaknų tinklą, į viršų stiebsis šakos, viršūnėje besiformuojančios į stogo skliautą. Lankytojams skirtos pagrindinės patalpos įsikurs apatiniuose aukštuose, o kamiene esantys laiptai lankytojus lydės į įspūdingą restoraną bei apžvalgos aikštelę, leisiančią pasimėgauti Šervudo girios grožiu iš viršaus. Pastate bus įrengtos parodų bei konferencijų salės, parduotuvės, kavinė, mokymo bei turizmo informacijos centrai.
Elektros energija pastatas apsirūpins pats – ją jam tieks šalia esančioje giraitėje sumontuotos vėjo turbinos. Be to, jame bus sumontuota biomasinė (naudojanti fotosintezės būdu augaluose sukauptą saulės energiją) šildymo sistema, o vandeniu kompleksą aprūpins specialiai tam sukurta lietaus vandens kaupimo sistema. Statinio išorės apdaila bus išimtinai tik iš medienos.
Bioniškų statinių sąrašą galima tęsti: „NMB“ banko pastatas Olandijoje ir Monrealio tarptautinio parodų komplekso pastatas, „Sony“ dangoraižis bei „Vaisių muziejus“ Japonijoje, šią vasarą baigiamas statyti sidabriniu lašu arba kiaušiniu pramintas Didžiojo valstybinio Kinijos teatro pastatas Pekine ir net Maskvos stotis Sankt Peterburge, kurioje virš platformų suprojektuotas stogas remiasi žmogaus dubens kaulų motyvais.
Bioniškas erdvės suvokimas
Prisiminkime hobitų namus, vaizduojamus režisieriaus Peterio Jacksono trilogijoje „Žiedų valdovas“. Tam tikra prasme šie namai atitinka visus bionikos dėsnius. Tačiau filmorežisierius apsiribojo vien tik organinės idėjos elementais. Šiuolaikiniai bionikos stiliaus šalininkai neapsiriboja vien tokiais sprendimais.
Pirmasis įspūdis, kurį sukuria bionikos stiliaus statiniai, – pastatai išsiveržia iš taisyklingos geometrijos rėmų. Gamtinės šių objektų formos žadina vaizduotę. Bionikos stiliaus sienos panašios į gyvas membranas. Plastiškos ir besitampančios sienos bei langai išryškina iš viršaus į apačią krintančias apkrovas bei priešingą jai medžiagų pasipriešinimo jėgą. Dėl ritmiškai besikeičiančių įlenktų bei išsigaubusių pastato sienų paviršių žaismingumo atrodo, kad pastatas kvėpuoja. Čia siena tampa ne vien siena, ji gyvena panašiai kaip organizmas.
Teisus buvo A. Gaudi sakydamas, kad architektas neturi atsisakyti spalvų, bet atvirkščiai – jas naudoti, suteikdamas formoms bei tūriams gyvybės. Spalva – tai formos papildymas ir pati ryškiausia gyvybės apraiška. Įsivaizduokite, įžengę į organišką pastatą, jūs jaučiatės lyg būtumėte paniręs į pasakišką pasaulį, pripildytą permatomos šviesos spalvų. Šviesa sukuria ypatingą interjero pasaulį, suteikdama medžiagoms gyvybės bei atverdama jas, persišviečiančias per spalvotą šviesą.
Pasak stiliaus šalininkų, bioniškame statinyje dėl nuolat besi-keičiančios norų bei erdvės galimybių sąveikos žmogus jaučia judesio ramybėje bei ramybės judesyje pojūtį. Mažiausias judesys sustumia jėgų balansą, todėl keičiasi erdvės suvokimas. Erdvė bei pokyčiai, simetrija ir asimetrija, saugus intymumas bei platus atvirumas egzistuoja trapioje pusiausvyroje. Juk tiek judesyje, tiek ramybėje visuomet sukuriamas pusiausvyros jausmas.
Iš esmės bionika, kaip architektūros stilius, siekia sukurti tokią erdvės terpę, kuri visa savo atmosfera stimuliuotų būtent tą pastato, patalpos funkciją, kuriai jis skirtas. Bioniškame name miegamasis taps miegamuoju, svetainė – svetaine, virtuvė − virtuve.
R. Steineris sakė: „Dvasinis bioniškų formų kūrimo aspektas susijęs su bandymais suvokti žmogaus paskirtį. Architektūra turėtų būti traktuojama kaip „vieta“, kur atsiveria žmoniškosios būties esmė.“
Kodėl gyvoji gamta pirmauja?
Šiandien architektūrinėje bionikoje daug dėmesio skiriama naujoms statybų technologijoms. Pavyzdžiui, efektyvių ir atliekų nepaliekančių statybinių medžiagų gamybos technologijų srityje perspektyviu laikomas sluoksninių konstrukcijų kūrimas. Idėja pasiskolinta iš giluminių moliuskų. Jų itin patvarios kriauklės, pavyzdžiui, plačiai paplitusio „jūrų ausimi“ vadinamo moliusko kriauklė susideda iš derančių tvirtų bei minkštų plokštelių. Kai tvirta plokštelė įskyla, deformaciją sugeria minkštasis sluoksnis, todėl toliau tokia kriauklės plokštelė nebeskyla.
Kodėl gi esant šiuolaikiniam technikos išsivystymo lygiui gamta vis dar gerokai toliau pažengusi už žmogų? Kad suprastum gyvos sistemos veikimo sandarą bei principus, sumodeliuotum ją bei įgyvendintum konkrečiose konstrukcijose ir įrenginiuose, visų pirma reikia universalių žinių. Šiandien, po ilgo mokslinių disciplinų skaldymo laikotarpio, tik pradeda ryškėti tokios žinių organizacijos, kuri leistų aprėpti ir sujungti juos bendrais principais, poreikis.
Gyvi organizmai labai jautriai reaguoja į aplinkos pokyčius: temperatūros, drėgmės, šviesos ir kitus. Tam tikru paros metu susiglaudžia ir išsiskleidžia augalų žiedų vainiklapiai, kilus pavojui į kamuoliuką susiriečia ežys ar šarvuotis. Todėl šiems reiškiniams šiandien skiriama vis daugiau dėmesio, architektai domisi ir bando kurti transformuotis galinčius statinius tiems rajonams, kur labai dažnai kinta klimatas. Tokie statiniai turėtų savaime besireguliuojančią dangą.
Gyvoje gamtoje formų bei struktūrų pastovumas palaikomas dėl nuolatinio atsinaujinimo, tokia struktūra nenutrūkstamai sugriūna ir vėl atsikuria. Kiekviena ląstelė turi savo dalijimosi periodą, savo gyvavimo ciklą. Visuose gyvuose organizmuose irimo bei atsikūrimo procesai kompensuoja vienas kitą, ir visai sistemai būdinga nuolatinė dinamiška pusiausvyra, kas sukuria galimybę prisitaikyti, perskirstyti savo konstrukcijas, atsižvelgiant į kintančias sąlygas. Pagrindinė biologinių sistemų egzistavimo sąlyga − nenutraukiamas jų funkcionavimas. Žmogaus sukurtos techninės sistemos neturi vidinio dinamiško irimo bei atsikūrimo procesų pusiausvyros ir šia prasme jos yra statiškos. Jų funkcionavimas paprastai yra periodiškas. Šį gamtinių ir techninių sistemų skirtumą bionikos šalininkai laiko esminiu.
Be to, gyvosios sistemos daug įvairesnės bei sudėtingesnės nei žmogaus sukurtos techninės konstrukcijos. Biologinės formos dėl nepaprasto sudėtingumo dažnai net negali būti apskaičiuotos. Mes paprasčiausiai dar nežinome jų formavimosi principų. Gyvųjų organizmų struktūrinės sandaros paslaptis, juose vykstančių gyvybinių procesų niuansus, sandaros ir funkcionavimo principus galime sužinoti tik pasitelkę pačią moderniausią šiuo metu egzistuojančią įrangą, kas ne visada prieinama. Net apsiginklavus naujausia technika, daug kas lieka „už kadro“.
Pačios įprasčiausios loginės „figūros“
Architektūrinė statybinė bionika tyrinėja gyvo audinio struktūros formavimąsi bei atlieka konstruktyvių gyvų organizmų sistemų medžiagos, energijos ekonomijos bei patikimumo užtikrinimo principų analizę.
Bionikos mokslą dominančius dėsnius, vykstančius gyvoje gamtoje, skirtingai nuo tik biologinių ar biocheminių procesų, galima vadinti techniniais. Dar leninizmo ideologijos pradininkas Vladimiras Iljičius Leninas pastebėjo, kad pačios įprasčiausios loginės „figūros“ esmė – pačių įprasčiausių daiktų sąveika. Tai reiškia, kad žmogaus mąstymo formos yra ne kas kita, kaip procesų, vykstančių objektyviame pasaulyje, atspindys, todėl matematinė logika galų gale virsta matematiniais objektyvaus pasaulio – gamtos bei mąstymo − sudedamųjų dalių sąveikos bei ryšio simboliais, t. y. „figūromis“.
Mes paklūstame gamtai, o ne ji mums
Modernios bionikos vystymosi ypatybės susideda iš kompleksinio požiūrio į sąveiką su gamta. Bionika apima daugelį mokslo sričių. Ji aiškinasi, kaip technikos srityje gali būti panaudojami biologijoje žinomi principai. Taip siekiama modernių sprendimų bei išradimų. Bionika remiasi daugelis aeronautikos ir aviacijos laimėjimų. Kartu dirbantys biologai, inžinieriai, dizaineriai, technikos specialistai atlieka tarpdisciplininius tyrimus, analizuodami gamtoje vykstančius reiškinius ir funkcionuojančius mechanizmus. Tačiau visų jų tikslas bendras – kurti mokantis iš gamtos, o ne kenkiant jai ar prieštaraujant jos dėsniams.
Ir šiuolaikinio žmogaus užduotis – kiek galima labiau susilieti su gamta, iš naujo tapti organiška jos dalimi. Šiandien pasaulinio garso architektai galvoja ne tik apie gamtines formas ir net ne vien apie praktinę naudą − jie stengiasi nustatyti ryšį tarp gyvosios gamtos ir architektūros vystymosi dėsnių, žvelgdami į žmogų kaip į pilnavertį gyvūnijos pasaulio atstovą. Galima teigti, kad šiandien kaip niekada tampa aišku − jeigu mes nesusimąstysime apie mūsų planetos ekologiją ir savo vietą gamtoje šiandien, negalime žinoti, kuo ji mums atsakys ateityje.