Kolonizujemy wciąż nowe tereny narażone na silne trzęsienia ziemi czy huragany i z uporem w  tych samych miejscach odbudowujemy miasta, które przestały istnieć na skutek klęsk żywiołowych. Według ostrożnych szacunków liczba ofiar samych tsunami wyniosła w ostatnich latach około 400 tysięcy osób! Zatrważające statystyki nie wystraszyły jednak ani lokalnych społeczności, które próbują na nowo zasiedlić obszary zniszczone przez wielką wodę, ani międzynarodowych organizacji, które w  tym przedsięwzięciu pomagają. Z drugiej strony trzeba pamiętać, że budowanie domów odpornych na furię przyrody wychodzi nam coraz lepiej właśnie dzięki podpatrywaniu przyrody – czyli dzięki bionice, stosunkowo nowej gałęzi nauki, która rozwiązania zaczerpnięte z natury przekłada m.in. na język inżynierii. Organizmy żywe przez miliony lat doskonale przystosowały się do wymagającego otoczenia. Wystarczy tylko uważnie prześledzić, jak poradziły sobie z rozwiązaniem określonych problemów. „Ich budowa i zasady działania podsuwają najlepsze pomysły innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych” – tłumaczy architekt Piotr Kuczia, który w swoich projektach zwraca szczególną uwagę na oddziaływania budynków na środowisko.

Piotr Kuczia jest autorem interesującej koncepcji szkoły dla miasta Jacmel na południu Haiti, która brała udział w konkursie na ten obiekt współorganizowanym przez Izbę Architektów Rzeczypospolitej Polskiej. W narażonej na wstrząsy sejsmiczne i uderzenia huraganów lokalizacji zaproponował przypominającą żywą tkankę, tanią i  ekologiczną konstrukcję złożoną z pojedynczych modułów kontenerowych. „Sztywne, bezpieczne komórki o wymiarach typowych kontenerów scalone są ze sobą sprężystymi połączeniami pozwalającymi na elastyczne przemieszczenia poszczególnych elementów bez naruszenia ich wewnętrznej struktury” – mówi architekt. „Projekt ten pokazuje, że budynki odporne na oddziaływania żywiołów nie zawsze muszą być drogie i skomplikowane, co jest szczególnie istotne w krajach słabo rozwiniętych. Natura w trakcie ewolucji dąży do jak najbardziej ekonomicznych rozwiązań. Warto więc podpatrywać ją także w tym kontekście”.

Huragan zrobiony w bambus

„Źródłem inżynierskich inspiracji jest na przykład bambus: cieńszy od większości drzew, ale dzięki swojej elastyczności i segmentowej budowie niezwykle odporny na oddziaływania sił natury” – mówi Kuczia.  „Ponadpięćsetmetrowy wieżowiec Taipei 101 w  stolicy Tajwanu nie tylko swoim wyglądem przypomina łodygę bambusa. Jego segmentowa struktura, regularne rzuty i symetria formy sprawiają, że elastycznie reaguje na fale sejsmiczne i gwałtowne porywy wiatru w mieście narażonym na trzęsienia ziemi i huragany. Dopełnieniem koncepcji jest olbrzymi, podwieszony na stalowych linach absorber drgań w kształcie kuli średnicy około 5 metrów, redukujący ponad 40 proc. odchyleń wieży” – wyjaśnia architekt.

Dla budynków wznoszonych na terenach aktywnych sejsmicznie najgroźniejsze są bowiem wibracje. Naukowcy zaobserwowali, że konstrukcje budowane przez naturę „współpracują” z żywiołem. Poszukują więc takich rozwiązań, które pozwolą obiektom w kontrolowany sposób poddawać się naporowi wiatru czy ruchom ziemi. Zwrócono na przykład uwagę, że łodygi wysokich traw mają co kilka centymetrów charakterystyczne zgrubienia, dzięki którym rośliny zachowują sztywność i nie łamią się, nawet gdy silnie wieje. Zasadę tę wykorzystuje się dziś przy realizacji smukłych wieżowców, jeśli działka pod inwestycję jest niewielka, przeznaczając niektóre piętra na wzmacniające konstrukcję kondygnacje techniczne. Między innymi strukturą drzewa inspirowali się z kolei projektanci Tokyo Sky Tree, ukończonej właśnie najwyższej na świecie wieży telewizyjnej. Fundamenty oparli na słupach o nieregularnym kształcie, które przywodzą na myśl rozbudowaną bryłę korzeniową, a betonowy pień, trzon obiektu, niczym korą otoczyli stalową konstrukcją. Dzięki rozdzieleniu obu części podczas wstrząsów każda kołysze się w inną stronę i działa na zasadzie przeciwwagi, w  podobny sposób jak kula w wysokościowcu Taipei 101. Architekci nauczyli się także przeciwdziałać drganiom, wznosząc obiekty na specjalnych walcach i podkładach elastomerowych, po których w trakcie trzęsienia ziemi budynki się przesuwają. W takim jeżdżącym gmachu mogą popękać ściany, ale sama konstrukcja nie powinna się zawalić.

Do bioniki odwołują się też architekci z hongkońskiej pracowni 10 Design. Zasada działania ich mobilnych domów, które mogłyby powstawać na terenach, gdzie często występują tornada, przywołuje reakcję kwiatów na deszcz. Domy na podnośnikach hydraulicznych automatycznie zasłaniałyby wszystkie okna, zmniejszały nieco objętość poprzez zsunięcie ścian i chowały się pod ziemię w podobny sposób, jak pąki kwiatów zwijają płatki, gdy pogoda zaczyna się pogarszać. Potrzebną do tego energię czerpałyby oczywiście z ekologicznych źródeł, w tym paneli słonecznych. W czasie huraganów wystawałyby tylko górne części budynków, którym nadano opływowe kształty w celu zmniejszenia działającego na nie oporu powietrza. W ten sposób zgrupowane razem tworzyłyby niewielkie dzielnice na kształt formowanych przez wiatr piaskowych wydm. To jednak nie wszystkie inspiracje światem przyrody. Obiekt – niczym skorupa żółwia – pokryty będzie reagującymi na warunki atmosferyczne komórkami, które zapewnią wewnątrz odpowiednią ilość światła i temperaturę, oraz specjalną powłoką fotokataliczną, która pozwoli utrzymać jego powierzchnię w czystości. Gdy dom wyłoni się z ziemi, zanieczyszczenia same się utlenią pod wpływem światła. Dzięki sieci czujników można będzie szybko reagować na zmiany pogody, a całe osiedle będzie funkcjonować jak prawdziwy organizm.