אדריכלות: בדרך הטבע

| מאת: שרון בן דוד

חיקוי הטבע תפס תאוצה בשנים האחרונות בכל תחומי החיים וגם באדריכלות, בזכות טכנולוגיה חדשנית ומוצרים שמיישמים את העקרונות הפועלים בטבע, ומנצלים ביעילות את המשאבים העומדים לרשותנו. כל מה שרציתם לדעת על ביומימיקרי

  • https://atmag-static-timeout.netdna-ssl.com/media/2015/02/sizes/jellyfish-hotel-2-H_wo_680_382.jpg
הדמיות מלון על גדות מפרץ במזרח סין שעוצב בהשראת מדוזה. החדרים נמצאים ב"רגליים" ומשקיפים אל הנוף מבעד לחלונות זכוכית גדולים ומרפסות. בראש המגדל יוצבו מסעדה ובר עם נוף פנורמי. "בגלל צורתו הלא שגרתית הבניין צפוי לבלוט בקו הרקיע, ועוצמתו הוויזואלית תמשוך את תשומת לב העולם כולו", אומרים האדריכלים | תכנון: Michael Sorkin Studio

בכל פעם שבה עולה לדיון נושא המגמות שמשפיעות על אדריכלות ועל עיצוב עולה המושג ביומימיקרי (Biomimicry). פירוש המונח הוא חיקוי של הטבע (ביוונית Bios=חיים, Mimesis=חיקוי), ומשמעותו תכנון בהשראת הטבע.

"ביומימיקרי הוא תחום חדש־ישן. משחר האנושות התבונן האדם בטבע. הרבה מההמצאות ומהרעיונות נובעים מלמידת הטבע. האדם מתבונן בבעלי החיים ובצמחים, מנסה להבין כיצד הם בנויים ופועלים, מה ניתן ללמוד מהם, איך ואיפה אפשר ליישם את העקרונות", אומרת יעל הלפמן כהן, מייסדת, שותפה ומנכ"לית של ארגון הביומימיקרי הישראלי (ראו מסגרת). התחום החל להתגבש כדיסציפלינה מדעית עצמאית בשנות ה־60 וה־70, שבאה לידי ביטוי בהכרת האקדמיה, בהקמת מכוני מחקר, בפרסומים בירחונים מדעיים ובהעברת משאבים למחקר ופיתוח. ב־20 השנים האחרונות תפס הנושא תאוצה בזכות הקדמה הטכנולוגית. "יש לנו יותר ידע ויכולת לחקור ולהבין את הפתרונות של הטבע. מיקרוסקופיה מתקדמת, למשל. במקביל הידע המדעי הולך ונצבר ומאפשר להבין את העקרונות ולהשתמש בהם ליישומים חדשניים".

הדמיית מלון יוקרתי בסין שעוצב בהשראת מדוזה | תכנון: Michael Sorkin Studio

הדמיית מלון יוקרתי בסין שעוצב בהשראת מדוזה | תכנון: Michael Sorkin Studio

המכונה המעופפת שהמציא לאונרדו דה וינצ'י בעקבות התבוננות בבעלי חיים היא אחת הדוגמאות המוקדמות ביותר לביומימיקרי. דה וינצ'י ראה בהבנת עקרונות הטבע בסיס לפיתוחה, אך בתקופתו הידע על עקרון כוח העילוי לא היה קיים ולכן לא קרמה ההמצאה עור וגידים. מאז הלך הביומימיקרי והשתכלל וכיום הוא נוגע כמעט בכל תחומי החיים: מגדל אייפל תוכנן בהשראת עצם ירך אנושית – מבנה קל וחזק; קטר רכבת השינקנסן ביפן מדמה צלילת שלדג אל תוך המים; ממציא הסקוץ' (צמדן) קיבל השראה להמצאה כשיצא לטיול עם כלבו וזרעים קוצניים דבקו בעקשנות בפרוות הכלב. בהסתכלות אל העתיד עובדים כיום מדענים על פיתוח טכנולוגיה וחומרים מתקדמים שבסיסם בטבע, כמו Ornilux – ציפוי UV לזכוכית בדוגמת רשת עכביש שרק ציפורים מסוגלות לראות (וכך נמנעות מהתנגשות בחלונות), ו־Flectofin – מערכת הצללה ללא צירים בהשראת פרח ציפור גן עדן. יותר מ־200 פטנטים בהשראת הטבע כבר נרשמו, בהם צבעים לקירות שמתנקים מעצמם ובדים דוחי כתמים, קרמיקה שמחקה את מבנה צדף Abalone וחזקה פי שניים מכל אריח אחר, אריחים דמויי עור כריש בעלי יכולת דחיית בקטריות לחדרי ניתוח וחדרים נקיים, ודבק ללא רעלים שמחקה את מבנה הדבק הטבעי של צדפה כחולה.

פרויקט עדן באנגליה הוקם על מכרה פעיל. האדריכל מייקל פאולין תכנן כיפות גיאודזיות מפולימר שקוף | צילום: shutterstock

פרויקט עדן באנגליה הוקם על מכרה פעיל. האדריכל מייקל פאולין תכנן כיפות גיאודזיות מפולימר שקוף | צילום: shutterstock

ביומימיקרי באדריכלות

התפתחות הטכנולוגיה מאפשרת לאדריכלים לאמץ את עקרונות הביומימיקרי. "יש כמה וכמה אדריכלים שמזוהים עם התחום ובונים פרויקטים שמשלבים את את המתודולוגיה בפרויקטים שלהם. הם באמת משתמשים בטבע כמקור לידע, לרעיונות תכנוניים ולכללי תכנון", אומרת הלפמן כהן. אחד הפרויקטים הביומימטיים הבולטים ביותר הוא פרויקט עדן (Eden Project) באנגליה שנחשב לחממה הגדולה ביותר בעולם. הפרויקט הוקם במכרה פעיל ומכיוון שכך נאלץ האדריכל מייקל פאולין לתכנן מבנה שיוכל לקום ללא קשר לאופי פני הקרקע. הוא תכנן כמה כיפות גיאודזיות מפולימר שקוף. כל אחת מהן מורכבת ממשושי ענק שרותכו זה לזה. עוד קודם לכן תכנן האדריכל האמריקאי באקמינסטר פולר, שנחשב לאבי הכיפה הגיאודזית, את הביתן האמריקאי בתערוכת אקספו שהתקיימה במונטריאול בשנת 1967. 20 שנה אחר כך התגלה שמבנה זה מאפיין סוג של מולקולה, שזכתה, כמחווה, להיקרא באקמינסטרפולרן.

ביתן קווארדי (Quadracci Pavilion) | צילום: יח"צ

ביתן קווארדי (Quadracci Pavilion) שעליו חתום האדריכל הספרדי סנטיאגו קלטרווה (Santiago Calatrava) הוא חלק ממוזיאון לאמנות במילווקי, ארצות הברית | צילום: יח"צ

פרויקט Eastgate של האדריכל מייקל פירס הוא עוד מבנה ביומימטי מפורסם. פירס נתבקש לתכנן מבנה מסחרי־משרדי בזימבבואה ושאב השראה מקני טרמיטים. הטרמיטים, חרקים שחיים בסוואנה, יכולים להתקיים בטווח טמפ' מצומצם, בזימבבואה הימים חמים והלילות קרים, וכדי לשמור על טמפ' קבועה הטרמיטים חופרים בבסיס הקן מעין פיר אוורור, ומחילות שנפתחות ונסגרות מאפשרות את ויסות הטמפ' והלחות. בפרויקט Eastgate, המבוסס על הרעיון, בקרת האקלים מתבצעת באמצעים טבעיים בלבד. עלות בקרת האקלים עומדת על עשירית מעלות בקרת האקלים בבניין ממוזג. בחמש השנים הראשונות נרשם חיסכון של שלושה מיליון דולר וחצי.

חינוך לביומימיקרי

"בארץ יש הרבה מאוד סקרנות בעניין ביומימיקרי, אך התחום לא לגמרי נגיש ולאקדמיה יש תפקיד לשכנע", אומר ד"ר דרור ק' לוי, ראש התוכנית לתואר שני בעיצוב משולב בפקולטה לעיצוב של HIT – המכון הטכנולוגי בחולון. "חשיבה ירוקה וקיימות, שהם חלק מכך, מתקבלים ביתר קלות כי זו גישה יותר פופולרית ויותר 'לייט' בהסתכלות על הטבע.

ביתן קווארדי (Quadracci Pavilion) מבפנים | צילום: יח"צ

ביתן קווארדי (Quadracci Pavilion) מבפנים | צילום: יח"צ

ביומימיקרי דורש החלטות מערכתיות ושיתוף פעולה בין מספר תחומים". לוי הוא אחד מגורמי ההנעה הבולטים של הביומימיקרי בארץ. הוא מוביל את מסלול הלימודים לתואר שני בעיצוב משולב שמטרתו להקנות כישורים בין תחומיים לבוגרי תואר ראשון בלימודי עיצוב ושימש יו"ר כנס היסוד הארצי "ביומימיקרי: ללמוד לחדש מן הטבע", שנערך בשנה שעברה בשיתוף ארגון הביומימיקרי הישראלי. לוי מייחס חשיבות רבה לביומימיקרי כנקודת חיבור בין תחומים שונים, כגון מערכות עיצוב בר קיימא, הנדסה ביונית, הנדסת חומרים ומערכות חכמות לחיסכון באנרגיה. "למידה מן הטבע מאפשרת לנו לפתור בעיות בדרכים מקיימות ולקדם פיתוח טכנולוגיות ומוצרים שינצלו ביעילות רבה יותר את המשאבים העומדים לרשותנו ויתרמו להפחתת הזיהום הסביבתי". הלפמן כהן מסכימה, ומוסיפה: "בארץ רואים עניין הולך וגובר בביומימיקרי. יש הרבה אדריכלים שבאים אלינו ללמוד את התחום. בסך הכול זה דבר שטבעי לאנשים לעשות ויש הרבה מאוד אנשי מקצוע שנגעו בכך עוד לפני שלמדו על השיטה".

 

אחד מאותם ותיקים הוא דוד ינאי, אדריכל שפיתח בשנות ה־70 תיאוריות של עיצוב אדריכלי המבוסס על מודלים גנטיים (תערוכה של עבודותיו מוצגת עד 21 בפברואר בגלריה לאדריכלות במוזיאון תל אביב). "דוד ינאי היה אדריכל פורץ דרך, שנוי במחלוקת ובולט בנוף הישראלי", אומרת אדריכלית אילנה קוזניץ, תלמידתו לשעבר. "בעיניו, רכיב מבני שהיה לו רק שימוש אחד הוא רכיב 'מבוזבז'. בדומה למערכת טבעית, שבה גזע העץ הוא גם הקונסטרוקציה וגם מוביל את המים לשאר החלקים, ינאי חיפש סינרגיה ברכיבים התורמים לטיב המבנה ביותר מאספקט אחד, ויוצרים מבנה מדויק, חסכני, ברור ויעיל. אפשר לראות זאת, למשל, בהשתלבות החלונות באגדים הקונסטרוקטיביים של בית הלוחם שתכנן". קוזניץ מספרת שינאי דימה את המרחבים (דירה או משרד) לתאים, המתקיימים לצד מרחבים בין תאיים שנועדו לשרת אותם (מערכת תנועה, מעטפת המבנה). המבנה הפרקטלי (מבנה שחוזר על עצמו בכל קנה מידה), האופייני לאלמנטים שונים בטבע, שימש לו מקור השראה: "עבור ינאי בתכנון אדריכלי, בדיוק כמו בטבע. לקנה המידה אין משמעות. תופעה יכולה להיות רלוונטית ברמה אורבנית או ברמת המיקרו".

מודל של בית הלוחם. האדריכל דוד ינאי האמין שרכיבים מבניים אמורים לשרת כמה מטרות בו זמנית כדי ליצור מבנה מדויק, חסכני ויעיל. מתוך תערוכה המוצגת בימים אלה בגלריה לאדריכלות במוזיאון תל אביב | צילום: יח"צ

מודל של בית הלוחם. האדריכל דוד ינאי האמין שרכיבים מבניים אמורים לשרת כמה מטרות בו זמנית כדי ליצור מבנה מדויק, חסכני ויעיל. מתוך תערוכה המוצגת בימים אלה בגלריה לאדריכלות במוזיאון תל אביב | צילום: יח"צ

אינטגרציה בין חומר, צורה ותפקוד

"כשנתבקשתי על ידי עיריית אילת לתכנן אולם ספורט נזכרתי שכסטודנט צעיר נפל לידיי הספר 'מוצא המינים' של דרווין. הוא הלהיב אותי מאוד וכבר אז סימנתי בו קטע על צמחים שמשתרגים כשאין להם מקום. זה פתח לי את הראש בעניין האופן שבו צריך להתנהג עם המבנה", משחזר אדריכל מוטי בודק, מרצה בכיר במחלקה לאדריכלות בבצלאל ובעלי משרד בודק אדריכלים. בכנס הביומימיקרי הוא הציג כמה מעבודותיו, שתוכננו ועוצבו בעזרת מערכות מן הטבע. לעיריית אשדוד הוא תכנן גשר בהשראת דג, "אבל העירייה ראתה ונבהלה ולכן זיקקנו אותו לצורה הסופית שלא כל כך מזכירה דג". ביישוב של מפוני גוש קטיף ליד אשקלון עיצב בודק בית כנסת. אור וקול, המיוחסים לבריאה ולתפילה בהתאמה, הובילו לסקיצה בצורת תיבת תהודה שאור חודר אליה מלמעלה. שני מועדונים סמוכים תוכננו בהשראת דיונות מהסביבה הקרובה. "בדקנו וראינו שזה עניין מדעי, ושיש לדיונות זווית קבועה של 34 מעלות נגד כיוון הרוח. עשינו כמה סקיצות ומכאן קצרה הדרך למחשב".

בשביל אדריכלית ארזה בן אור ביומימיקרי הוא יותר מאשר צורות ומוטיבים: "מה שאני אוהבת בביומימיקרי הוא הרמה הגבוהה יותר, שעוד לא הגיעה ממש לידי ביטוי. בהתחלה ההשראה הייתה הצורה – בקתדרלות הגבוהות שדימו יער, למשל. היום מתמקדים בסיבים ובננומטריה של החומר – חומרים בעלי זיכרון, למשל. יש היום אפשרות ליצור חזיתות דינמיות שמזהות קרינה ישירה ויודעות לפתוח ולסגור צמצם, כמו במצלמה, וכך ליצור הצללה טבעית". בן אור חברה בעמותה לכלכלה מקיימת ומתמחה בבנייה ביו אקלימית באזורים צחיחים. "התוודעתי לביומימיקרי בהרצאה שיעל [הלפמן כהן] העבירה לעמותה. זה סיקרן אותי מאוד, כי זה חלק משרשרת ההתנהלות שלי כמתכננת: שימוש מושכל ויעיל במשאבים ובתהליכים מעגליים – החומרים חוזרים בחזרה למערכת. מבחינתי ביומימיקרי הוא אינטגרציה טובה בין חומר, צורה ותפקוד". לפרויקט תכנון מתחם עיריית אילת היא הגישה הצעה ברוח ביומימטית: "חשבתי לעצמי 'מה הדבר שהכי מאפיין את אילת?' – לקחתי את הריף ואת המערכת האקולוגית שלו ורציתי להפוך אותם לאורבניים. מבלי משים כל החשיבה הייתה ביומימטית – ראיתי את האזור כמערך תאים שיש להזין באמצעות כבישים ומעברים". ההצעה לא התקבלה, אך בן אור ממשיכה לעקוב אחר התפתחויות בתחום, ובמיוחד מזווית החומר. "יש רעיונות מדהימים בעולם, והיום, עם המיקרוסקופ, אנחנו יכולים להכיר תהליכים וחומרים בטבע ולזהות חומרים חזקים מאוד. הצליחו לזקק סוג של גומי שמדמה את היכולת של פשפש לקפוץ לגובה שהוא פי 400 מגובהו. זה מקביל לאדם שקופץ לקצה בניין האמפייר סטייט. כיום החומר משולב בנעליים של נייקי אבל הוא פותח אין סוף אפשרויות. השמים הם הגבול".

ביתן קווארדי (Quadracci Pavilion) מבפנים | צילום: יח"צ

ביתן קווארדי (Quadracci Pavilion) מבפנים | צילום: יח"צ

ארגון הביומימיקרי הישראלי

"קבלת השראה מהטבע לפיתוח פתרונות מקיימים לבעיות שבהן אנו נתקלים חיונית לשמירת משאבי כדור הארץ והחיים בו. האתגר כיום הוא מזעור השפעת הטכנולוגיה על הסביבה על ידי התאמתה לקריטריונים אקולוגיים ועל ידי פיתוחים חדשים. ביומימיקרי, כמתודת מחקר ופיתוח, מקדם הסתכלות על הטבע כמקור אינסופי לפתרונות מקיימים לאתגרים הנדסיים, אדריכליים, רפואיים ואחרים. טבעי ללמוד מהטבע", אומרת יעל הלפמן כהן.

ארגון הביומימיקרי הישראלי מקדם ומעודד שימוש במתודולוגיית ביומימיקרי בתחומי המחקר והפיתוח, כחלק ממאמץ לבניית חברה מקיימת יותר. פעילויות הארגון כוללות הרצאות, גיוס מתנדבים להעברת פעילויות ביומימיקרי בבתי ספר, פיתוח מאגר מידע ועוד. באתר הארגון ניתן למצוא מידע רב למבוגרים ולילדים וכן להירשם לקורס מבוא לביומימיקרי שייפתח ב־23 בפברואר.

biomimicry.org.il

בואו לעקוב ולדבר איתנו גם בפייסבוק ובאינסטגרם. עדכונים על הכתבות הנבחרות באת ניתן לקבל בניוזלטר היומי שלנו

תגובות

Silence is Golden SRV:SRV2 on: 896f87a9151d66 at 01:28:38