БІОНІКА ЯК ОСНОВА СТАЛОГО РОЗВИТКУ В СУЧАСНІЙ АРХІТЕКТУРІ: ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ ТА СИНЕРГІЯ З НАВКОЛИШНІМ СЕРЕДОВИЩЕМ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2025-14-9-16Ключові слова:
біоніка, архітектура, енергоефективність, навколишнє середовищеАнотація
Стаття присвячена дослідженню біоніки як науково-методологічної основи для створення архітектури сталого розвитку, здатної до енергоефективного функціонування та синергії з навколишнім середовищем. У статті досліджується еволюція біоніки від формального наслідування органічних форм до комплексного застосування біоміметичних принципів. На конкретних прикладах, таких як система пасивної вентиляції будівлі Eastgate Centre у Зімбабве, запозичена з архітектури термітників, або концепції фасадів, які імітують фотосинтез, у статті розкриваються механізми реалізації біонічних рішень. Окрема увага приділена аналізу енергоефективності, адаптивності та ресурсозберігаючих якостей біоінспірованих об’єктів.
У статті також розглянуто сучасне розуміння біоніки, яке фокусується на принципах циклічності, адаптивності та безвідходності, які запозичені у природних екосистемах. У дослідженні детально проаналізовано конкретні приклади: від пасивних систем вентиляції та терморегуляції за прикладом термітників, до адаптивних фасадних систем, які імітують фотосинтез або механізми регуляції у рослин. Окрему увагу приділено синергії з довкіллям, яке можливе завдяки ефективному управлінню ресурсами. Зокрема, запозиченню механізмів збору води у пустельних комах та використанню легких та міцних структур за аналогією до біологічних прототипів (кістки, павутина) для мінімізації матеріалоємності.
У ході обговорення систематизовано переваги біонічного підходу (енергоефективність, зниження експлуатаційних витрат, підвищення комфорту) та проаналізовано виклики, які пов’язані з його впровадженням (такі як висока вартість досліджень, потреба у міждисциплінарній співпраці). У статті обґрунтовано, що біоніка виступає як інструмент для вирішення інженерних завдань, а також як драйвер формування нової архітектурної філософії, спрямованої на синергію між рукотворним середовищем та природним.
Практичне значення даного дослідження полягає в тому, що його матеріали можуть бути використані науковцями, дослідниками, викладачами, аспірантами та студентами у процесі наукових досліджень на суголосну тематику.
Посилання
[1] X. Wang, L. Xiao, L. Fan, N. A. Mokhtar, and M. K. A. M. Sulaiman, "Application of bionic architecture in low-carbon design: a systematic review from nature inspiration to architectural practice", Front. Built Environ., vol. 11, 2025. doi: 10.3389/fbuil.2025.1652481.
[2] N. Verbrugghe, E. Rubinacci, and A. Z. Khan, "Biomimicry in Architecture: A Review of Definitions, Case Studies, and Design Methods", Biomimetics, vol. 8, no. 1, p. 107, 2023. doi: 10.3390/biomimetics8010107.
[3] A. M. A. Faragalla and S. Asadi, "Biomimetic Design for Adaptive Building Façades: A Paradigm Shift towards Environmentally Conscious Architecture", Energies, vol. 15, no. 15, p. 5390, 2022. doi: 10.3390/en15155390.
[4] O. P. Oliinyk and Yu. M. Chopyk, "Rozvytok orhanichnoi arkhitektury na suchasnomu etapi", Teoriia ta praktyka dyzainu: Dyzain arkhitekturnoho seredovyshcha, vol. 18, pp. 82–89, 2019.
[5] O. O. Orlova, "Ekolohichnyi faktor formoutvorennia v dyzaini", avtoref. dys. kand. mystets. Kharkivska derzhavna akademiia dyzainu i mystetstv, Kharkiv, 2003.
[6] P. Steadman, The Evolution of Designs: Biological Analogy in Architecture and the Applied Arts. Routledge, 2008.
[7] J. M. Benyus, Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. William Morrow Paperbacks, 1997.
[8] M. Pearce, "The Eastgate development, Harare, Zimbabwe", in Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Civil Engineering, vol. 120, no. 3, pp. 116–126, 1997.
[9] D. Gissen, "The biological model", Thresholds, no. 26, pp. 58–61, 2003.
[10] L. Wurzer, "The BIQ House: Facade as Productive Skin", CTBUH Journal, no. II, pp. 26–31, 2014.
[11] A. Menges and S. Reichert, "Material Capacity: Responsive Material Systems in Architecture", AD Architectural Design, vol. 82, no. 2, pp. 52–59, 2012.
[12] M. Arbabzadeh, I. Etessam, and S. M. M. Shemirani, "Passive Thermoregulation in Vernacular and Biomimetic Architecture in Hot and Arid Climate", Int. J. Architect. Eng. Urban Plan, vol. 30, no. 2, pp. 198–211, 2020. doi: 10.22068/ijaup.30.2.198.
[13] A. R. Parker and C. R. Lawrence, "Water capture by a desert beetle", Nature, vol. 414, no. 6859, pp. 33–34, 2001.
[14] A. Goyes-Balladares, R. Moya-Jiménez, V. Molina-Dueñas, W. Chaca-Espinoza, and T. Magal-Royo, "What Inspires Biomimicry in Construction? Patterns, Trends, and Applications", Biomimetics, vol. 10, no. 5, p. 259, 2025. doi: 10.3390/biomimetics10050259.
[15] A. Rahim, Ed., "Radical Collaboration: The Second Digital Turn", AD Architectural Design, vol. 88, no. 4, 2018.
[16] N. Varshabi, S. A. Selçuk, and G. M. Avinç, "Biomimicry for Energy-Efficient Building Design: A Bibliometric Analysis", Biomimetics, vol. 7, no. 1, p. 21, 2022. doi: 10.3390/biomimetics7010021.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
