Бауботаника — растущие конструкции

Деревянные здания пользуются популярностью, благодаря их экологичности, способности «дышать». Но представьте, что существует возможность конструировать сооружения, которые не только фильтруют воздух, но и активно поглощают углекислый газ, использующийся для укрепления их структуры!
Предлагаю вашему вниманию статью об удивительной технологии, опубликованную Международной федерацией ландшафтных архитекторов IFLA под заголовком «Baubotanik: Botanically Inspired Biodesign» («Бауботаника: Биодизайн, вдохновленный ботаникой»). В этой статье автор Ансель Эммен исследует теорию и методы бауботаники как системы взаимодействия строительных технологий и материалов с живыми тканями деревьев.

В союзе с природой

Практика бауботаники — технологии создания живых растительный конструкций, — разработанная доктором архитектуры Фердинандом Людвигом, основывается на древнем искусстве арбоскульптуры (формования деревьев — прим. Listok).

«Я хорошо изучил некоторые исторические примеры живой архитектуры в то время, когда учился в университете Штутгарта и до сих пор крайне увлечен этой темой, — поясняет доктор Людвиг. — Бауботаника — это новый способ интеграции деревьев в архитектурно-градостроительный дизайн».

Как и предполагает название (от нем. der Bau — строительство), с помощью различных средств — обрезки, сгибания, прививки или переплетения — деревья могут превратиться в инновационные конструкции. Потенциал деревьев в плане использования их в архитектурной среде демонстрируют такие древние примеры, как мосты из живых корней в индийском штате Мегхалая, изгороди из переплетенных ветвей в средневековой Европе.

Подобное происходит и в природе: находящиеся в непосредственной близости стволы, корни и ветви деревьев медленно сплетаются. Процесс, известный как сращивание, или прививка сближением, аблактировка, может возникать в пределах дерева или между соседними деревьями, как одного, так и разных видов. Разрастаясь, деревья оказывают сильное давление друг на друга. Это заставляет кору отслаиваться, обнажая внутреннюю ткань, и позволяет сосудистой системе разных деревьев объединяться, делая их, в сущности, единым организмом.
Только в своей практической бауботанике Людвиг пошел дальше. Объединяя растительный компонент с металлическими конструкциями и различными строительными материалами, он формирует живые, развивающиеся строения. По мере старения деревьев, связи лишь укрепляются под действием сил природы, обеспечивая дополнительную поддержку несущему каркасу.

Какие породы деревьев подходят для биоботаники?

Идеальные кандидаты должны быть гибкими и быстрорастущими, иметь тонкую кору и хорошо переносить прививку. Лучшими, с этой точки зрения, Людвиг считает:

• иву (Salix);
• платан (Platanus);
• тополь (Populus);
• березу (Betula);
• граб (Carpinus).

«Для своей научной работы я проверил около 10 различных видов деревьев на их способность к прививке. Платан, граб, бук взаимодействовали очень хорошо и быстро благодаря тонкой, отслаивающейся коре. Растения с толстой корой прививать было гораздо сложнее, — говорит Людвиг.

Сначала фаворитом была ива: из-за быстрого роста и простоты размножения черенками. Однако «лучший выбор оказался не таким уж лучшим». Ива не долговечна и «точки соединения между растением и техническими элементами, как правило, быстро загнивают».
Тем не менее, самые ранние творения Людвига, такие, как башня из ивы, пешеходный мост из ивовой лозы и станция для наблюдений за птицами до сих пор стоят, хотя и не без некоторых проблем.
Спустя 6 лет после начала «строительства» башни из живой ивы, Людвиг сделал вывод: «Сильный град, мороз, грибные инфекции и проблемы с качеством воды — все это очень сильно влияет на прогнозы развития привитых растений ивы, которые сильно страдают от непредсказуемых факторов».

К счастью, Людвиг и его команда профессионалов смогли решить перечисленные проблемы за счет выборочных пересадок и технических приспособлений. В результате, они разработали систему обрезки и пересаживания определенных деревьев, которая не влияет на общий жизненный тонус «постройки». Такая резервная система позволяет «реконструировать» до 30% живых конструкций за раз, без каких-либо побочных эффектов.

Доктор Фердинанд Людвиг: «Если вы не учитываете ботанические особенности роста деревьев, то и вся создаваемая вами живая структура не будет расти так, как вам нужно, и даже может полностью погибнуть».

Достижения и планы команды доктора Людвига

Самое большое из зданий, построенных Людвигом — «Куб из платанов» (Plane-Tree-Cube) — было открыто для публики в дни проведения региональной садовой выставки Landesgartenschau 2012 в Нагольде, Германия. Конструкция стала популярным аттракционом и была награждена «Специальным призом за инновации» на конкурсе Holzbaupreis Baden-Württemberg, где соревновались необычные строения из дерева. Как новатор, Людвиг также завоевал награды в конкурсах: «Германия: страна идей», «Строение будущего» и Archiprix International — конкурсе по городскому дизайну и ландшафтной архитектуре.

Людвиг, который является теперь доцентом Университета Штутгарта, считает, что бауботаника будет быстро развиваться, а область ее применения расширится. За прошедший год (2016 — прим. Listok) он успел поработать в качестве наставника и руководителя одного из проектов для университета Альгеро на Сардинии (Италия). Провел несколько практических семинаров по дизайну и сборке растительных конструкций для Landworks, где поделился своими знаниями со студентами со всего мира.
Что же касается планов на будущее, то он отмечает: «Мы разработали решения для адаптации к изменению климата и Штутгарте, используя весь накопленный нашей командой опыт. Это кажется очень интересным и актуальным и мы надеемся, что сможем внести свой вклад, который будет оценен в будущем».

«Плюсы» и перспективы бауботаники

Разработки в области бауботаники должны найти свое отражение в современном мире, где с каждым днем становится все больше городов.

• В отличие от искусственных, «мертвых», а порою и вредных для человека материалов, «живая архитектура» продолжает дело борьбы с эрозией почв, обогащая окружающее пространство кислородом, обеспечивая пропитание и кров.
• Деревья могут уменьшать сток ливневых вод и улучшать качество воды, пропуская ее через корни.
• Кроме того, они могут помочь сократить расходы на кондиционирование, поскольку образуют прохладные тени, а значит, и на электричество.
• При снижении затрат на энергию, в свою очередь, сократятся и выбросы парниковых газов.
• В качестве составной части экосистемы, деревья перерабатывают углекислый газ — главный парниковый газ — в биомассу, тем самым смягчая последствия от изменения климата.

Но, кроме всех этих преимуществ, деревья еще и живые существа и должны рассматриваться в качестве таковых в биодизайне. Поэтому архитектор Фердинанд Людвиг делится со всеми своими знаниями и наработками, где главенствующим выступает принцип разработки таких технологий и принципов дизайна, которые являлись бы производными ботанических правил роста растений.

Автор — Ансель Эммен, IFLA (http://iflaonline.org/).
Перевод предоставлен партнером
Инженерного клуба строителей «ГИП & ГАП»
порталом Gardener.ru (http://gardener.ru).
Редактура Listok.