Геометрические исследования природных оболочек

Геометрические исследования природных оболочек

Геометрические исследования природных оболочек ускорят процесс создания большепролетных оболочек по образцам природы.

Проект здания планетария в Баку вызывает ассоциации, связанные с птичьим яйцом. Здание решено в виде замкнутого объема, составленного из двух геометрических поверхностей: нижней — вогнутой и верхней — выпуклой. Обе поверхности плавно сопряжены, в верхней части здания предусмотрены проемы для освещения и естественной вентиляции. Осуществлены или запроектированы оболочки, очертания которых подсказаны природной формой. На острове Пуэрто-Рико сооружена оболочка, напоминающая морскую раковину. Уместность и естественность подобной формы на берегу моря очевидны.

Форма этой оболочки довольно сложна. План у нее эллиптический (размеры осей эллипса 32 и 20 м). Оболочка состоит из двенадцати волн, которые в продольном направлении очерчены по эллипсам, а в поперечном — по кривой синусоидального типа с уменьшающейся амплитудой, составленной из парабол с общими касательными. Закон распределения усилий в такой оболочке сложен, аналитическое задание формы поверхности также весьма громоздко. Для расчета была изготовлена модель оболочки, которая испытывалась под нагрузкой в различных режимах. Огромную взлетающую птицу или бабочку напоминает оболочка аэровокзала в Нью-Йорке. Она состоит из четырех частей, опирающихся на столько же опор, органически переходящих в оболочку. Между частями, создающими впечатление единого целого, расположены    узкие    полосы    для освещения. Описанное покрытие не определяется простыми аналитическими зависимостями, его поиск происходил экспериментально при помощи моделей. Весьма своеобразные и интересные по форме опоры были найдены также в результате моделирования с учетом величин и направлений действующих в них усилий. Близость к природным формам этого сооружения состоит в том, что в нем полностью отсутствуют прямые и ломаные линии, правильные кривые, которые заменены произвольными кривыми; при этом одна форма постепенно и непосредственно переходит в другую. В сооружении созданы новые- пропорции и новые формы.

За рубежом в погоне за оригинальностью форм и рекламой иногда формалистически подходят к использованию  форм природы, подражая им чисто внешне. Например, оболочка над станцией обслуживания автомобилей в штате Флорида (США) осуществлена в виде динозавра. Оболочка имеет довольно сложную поверхность.

При возведении сооружения использованы вертикальные поперечные ребра из стального проката, на которые «натянута» оболочка. Опирается оболочка на шесть точечных опор и одну сплошную (в районе хвоста динозавра).

Оболочка в виде раскрывающегося фантастического цветка возведена над культовым сооружением в штате Флорида. Оно представляет собой шесть лепестков, возносящихся вверх. Пространство между лепестками используют для освещения. Лепестки вырастают из горизонтальной поверхности покрытия и как оболочки по сути не работают. Однако такие примеры не являются определяющими в имеющемся положительном опыте использования природных форм в архитектуре.