Геніальні архітектори природи
Г.М. Тихонова
На
Протягом усієї своєї історії людство було змушене боротися зі
стихійними силами природи. Щоб вижити, людині доводилося будувати,
створювати, винаходити і, звичайно, вчитися всьому цьому. А вчитися йому завжди
було в кого, наприклад у рослин. Завдяки їм людині вдалося створити
дивовижні архітектурні форми і конструкції: «Кришталевий палац» - павільйон
для всесвітньої виставки в Лондоні (1851), дивовижний за своїм рішенням вокзал
в Ліверпулі (1852), Паризька бібліотека (1861) і Ейфелева вежа (1889).
Унікальність цих споруд у тому, що, незважаючи на свої гігантські розміри,
всі вони справляють враження легкості і витонченості.
Першим,
хто для вирішення будівельних проблем звернувся до допомоги рослин, був,
ймовірно, архітектор Джозеф Пакстон. У 1837 р. він зводив найбільшу для того
часу оранжерею зі скла і металу. У молодості Пакстон був
аматором-садівником і звернув увагу на цікаву особливість гігантських
плаваючих листя вікторії регіі. Досягають 2 м в діаметрі, але мають
незначну товщину, листя цієї лілії разюче міцні - вони, не
ламаючись, витримують вагу дорослої людини. Причина такої дивної особливості
криється у специфіці будови листа. З його центру з нижньої поверхні, той,
що спирається на водну гладь, променями розходяться товсті жилки. У міру
наближення до краю листової пластини вони багаторазово гілкуються, зміцнюючи всю
конструкцію в цілому. Саме цей принцип і був запозичений
архітекторами-людьми в архітекторів-рослин.
Міцність
і легкість - важливі якості будь-якої конструкції. Їх поєднання можна досягти не
тільки за допомогою способу, запропонованого нам амазонськой водяний лілією. Ребра
жорсткості посилити можна й іншим шляхом. У тропіках росте велика
кількість рослин з дуже великими листами, площа поверхні яких
коливається в межах від 15 до 60 м2! Це, наприклад, усім відомий
банан, деякі види фікусів, монстер і віялових пальм. Такі розміри вимагають
граничної легкості листової пластини, щоб уникнути надмірного навантаження на
черешок. Справа ускладнюється тим, що в місцях зростання рослин з
гігантськими листям, як правило, часті зливи та шквальні вітри. Так,
на островах Малайського архіпелагу протягом кількох годин на землю
скидається просто колосальна кількість води, і часто ці зливи
супроводжуються ураганами. Ну як вціліти листю в таких умовах?!
Банан
Рослинам
вдалося успішно вирішити цю складну технічну проблему, використовуючи принцип
гофрування. Пізніше і люди стали використовувати його при створенні покрівлі, стін
металевих гаражів, особливо міцної та легкої черепиці, шиферу, фюзеляжів
літальних апаратів, пакувального матеріалу. Цікаво, що рослинам вдалося
ще більше полегшити свої листові пластини, перфоріруя і розриваючи їх у
визначених місцях. При цьому часткове порушення листової пластинки у жодному
разі не відображається на її біологічних функціях. Такі продірявлені листи
мають монстери. А величезні бананового листя дерева розрізані дощем і вітром
на численні вузькі смужки, розриви між якими доходять інколи до самої
центральної жилки. Така вільно реющая на вітрі бахрома рятує весь лист від
обламування і занадто жорстких променів сонця. Люди втілили цю ідею в життя
лише в 1965 р. - при спорудженні свободнонесущей конструкції захисного навісу на
в'їзді в один з найглибших сучасних тунелів під горою Монблан.
Монстера
З
часів античності одним з найважливіших архітектурних елементів є колона.
Понад 4 тис. років люди створювали її з однорідною внутрішньою структурою - як
суцільний циліндричний моноліт, висічене найчастіше з мармуру. І лише не
Нещодавно архітектори навчилися у рослин більш раціональним конструкціях,
які одночасно і міцніше, і вимагають менше матеріалу. Адже основна
навантаження лягає на зовнішні шари опори, в той час як усередині вона може бути
пустотілої. Згадаймо соломинку, злаків! Стебла більшості цих рослин мають у
поперечнику лише 2-5 мм, а в висоту можуть досягати більше метра і завершуються
важким колосом.
Однак
і зовнішній шар опори можна полегшити, застосувавши спосіб армування. Люди освоїли
цей будівельний прийом лише в 1867 р., коли наглядова французький
садівник (звертаємо увагу: знову садівник!) Ж. Моньє винайшов залізобетон,
запозичивши ідею у рослин. Без цього відкриття багато сучасних споруди
(мости через ріки й затоки, хмарочоси, телевежі та ін), що відрізняються
величезними розмірами, були б немислимі. Рослини ж використовують принцип
армування вже більше 250 млн років. Багато видів кактусів, наприклад цереуси,
мають міцну арматуру, яка довго зберігається навіть після смерті рослини.
Нерідко в пустелях Північної Америки зустрічаються гігантські канделябри мертвих
кактусів, що зберегли свою форму навіть після відмирання м'яких тканин.
Своєрідна гратчаста форма розташування міцних механічних тканин властива
і кактусам опунция.
Цереус
Важкі
конструкції з невеликою площею підстави повинні мати каркас - конструкцію з
вертикальних і горизонтальних елементів і розкосів для додання міцності.
Багато століть людина застосовував цю фахверкові, або каркасну, конструкцію,
