Нещо ми подсказва, че повечето от вас живеят в градовете. Колко знаете за тях?

Сега е модерно да се говори за градовете като за живи, развиващи се системи. Това явление започва със създаването на теорията за самоорганизацията на системите - синергетиката - в края на 20 век. В термините си градът се нарича „отворена динамична дисипативна система“ и може да се изгради нейният модел - „обект, илюстриращ зависимостта на трансформациите на формата от променящото се съдържание“ и да опише „вътрешни структурни трансформации, като се вземе предвид възможността за несигурно поведение на системата във времето.” Всички тези графики, таблици и алгоритми предизвикват нормална защитна реакция на вцепенение в един неразглезен човек. Но не всичко е толкова безнадеждно.

Под изрязването ще има няколко бионични аналогии, които ще ви позволят да погледнете града отвън и да разберете как живее, как се развива, движи, боледува и умира. Така че нека не губим време и да се заемем с разчленяването.

В допълнение към математическите, когнитивните и формалните модели, има и такава техника като аналогия, която се използва от хората в продължение на много хиляди години и се е доказала добре за опростяване на разбирането. Разбира се, правенето на прогнози въз основа на аналогии е катастрофален бизнес, но е възможно да се проследи динамиката на процеса: всяка уважаваща себе си система има източници на енергия, начини за предаването й, точки на използване, вектори на растеж и т.н. . Първите опити за прилагане на концепцията за бионика към градското планиране датират от 1930-те години на миналия век, но тогава не са получили голямо развитие, тъй като не съществува пълна аналогия на града в живата природа (ако имаше такава, щеше да е наистина странно). Но някои аспекти на „физиологията“ на града имат добро съответствие. Колкото и да ми се иска да лаская града, той основно се държи като единична клетка, лишей, колония от микроорганизми или многоклетъчно животно, малко по-сложно от гъба.

Архитектите идентифицират много структури и подсистеми в структурата на града, всяка със собствено име, много от които може да сте срещали, като транспортната система или структурата на жилищния фонд, но за други вероятно не сте чували, например визуална рамка или ментална карта. Всеки елемент обаче има свое ясно функционално предназначение.

скелет

Първото нещо, на което ще се натъкнете, когато анатомирате всяко селище, е неговата рамка от оси-кости и възли-стави. Това дава форма и насочва развитието от първите дни. Всяка отделна клетка има рамка, без нея не могат да се организират правилно никакви процеси, така че е логично и мегаполисът, и най-запуснатото село да я имат. Първо, това са главните пътища, ориентирани към съседните населени места. Градът ще иска да се простира по тях и те ще станат най-стабилните линии на плана, непроменени от векове. Второ, скелетът включва препятствия: реки, езера, блата, дерета и други географски неудобства, които спират растежа, притискайки нарастващото селище като външна обвивка. От друга страна, именно такива елементи често са служили за защита на цитаделите на средновековните градове и управленските органи са гравитирали към тях, така че някои форми на релеф могат с чиста съвест да се нарекат кости на черепа, криещи мозъка.

Ако набор от тези параметри вече е даден, е възможно да се предвиди формата на селището в бъдеще и как ще се развие мрежа от по-малки пътища, по които ще растат месо и вътрешности. И ако в старите градове всичко работеше от само себе си, тогава в съветско време, когато изготвяха генерални планове за нови градове, авторите на проекти трябваше да работят с мозъка си, съчетавайки (не винаги успешно) естествените тенденции и заповедите на партията лидерство.

Какво можете да научите от това:

• Скелетът трябва да е последователен, нови елементи винаги се присъединяват към старите - ако един град има проблеми със свързаността на пътната мрежа, той ще има проблеми с растежа и с икономическата стабилност.
• Околните тъкани на ставите имат сложна и уникална структура - уличните кръстовища привличат търговия, услуги, възли на пешеходната мрежа и, напротив, „изстискват“ обикновените жилища.
• Организъм с голям брой елементи от типа „черупка“ или спира в развитие и растеж, или е принуден да ги унищожи - ключовият момент в развитието на огромен брой градове се премества от другата страна на реката или пресушаване на блатото и ако няма достатъчно ресурси за такъв мегапроект, градът може да остане в застой с векове, без да увеличава територията си и без да увеличава икономическото си значение;
• По скелетните елементи е изгодно да се положат основните кръвоносни съдове, тъй като те са най-постоянни във времето - пътищата и комуналните услуги гравитират един към друг по причина, но повече за това по-долу.

Плънка

Месото също е мускул и мазнина, а в клетките цитоплазмата е нещото, което обгражда костите, образувайки по-голямата част от тялото на живо същество, акумулира и освобождава ресурси, осигурява движението и определя цялостната жизненост. За един град това е, разбира се, това, което архитектите наричат ​​„градска тъкан“, „пълнеж“ и други скучни думи: обикновени блокове, предимно жилищни.

Точно както всяко същество увеличава масата си при всяка възможност, така и един град с подобрени доставки започва да привлича все повече и повече хора и да изгражда нови жилищни райони, дори ако не винаги може да осигури на тези „вътрешни мигранти“ нормален стандарт на живот и работа. Ниските зони са приятни, но неефективни - това е мазнина, слабо проникната от кръвоносните съдове и съдържаща малко клетки, полезни за тялото.

Какво можете да научите от това:

• Мускулите са склонни да бъдат равномерно разпределени по дължината на скелета; По-дебелата кост има по-дебел слой мускули. Жилищните райони ще се държат по същия начин: близо до главните магистрали гъстотата на населението ще бъде по-висока, отколкото близо до второстепенните.
• Ако мускулът е лошо кръвоснабден, той умира - райони с лоша транспортна достъпност растат по-бавно от други, жилищата в тях поевтиняват и не се ремонтират, а населението постепенно се маргинализира.
• Ако парчетата мазнина са притиснати от всички страни от мускулите (а ниските стари области са високи), можем да получим „възпаление“, което ще доведе или до изчезването на този тип развитие (тогава смятайте, че имаме просто временно запазен този обем), или до превръщането на цялата околна територия в „гангстерска“ или до превръщането на сградата в елитен, затворен и ограден квартал - това вече е вид „киста“.
• Ако тялото стане дебело по повърхността (и градът по периметъра), става трудно за него да носи толкова много неефективна тъкан, то се задушава, кръвоносните съдове се разширяват и се запушват с кръвни съсиреци, а вътрешните органи изпитват непропорционално натоварване и провалят се. Всички прелести на субурбанизацията, каквито са: задръствания, невъзможност за лесно достигане до работа и инфраструктура, натоварването на централната инфраструктура е многократно по-високо от очакваното, изчезването на социалните връзки и т.н.

Този град се развива спираловидно. Веднага става ясно, че е възникнал естествено и не е построен от нулата.

Системата на кръвообращението

Всеки процес изисква ресурси. За един град това са хора, товари, вода, енергия, информация и време. Кръвоносната система преразпределя ресурсите между органите. Хората и товарите се обработват от транспортната система на града, енергията и информацията се обработват от инженерните мрежи. Транспортирането на енергия на дълги разстояния не винаги е изгодно, така че суровините за нейното производство могат да бъдат транспортирани, точно както глюкозата се доставя до митохондриите.

Всички видове комунални мрежи обикновено се групират с транспортни артерии по няколко причини: първо, те са свързани едновременно с нови зони и е скъпо да се извършва работа на две места едновременно; второ, както вече споменахме, това е остров на стабилност, „погребан и забравен“ и утре тук няма да расте небостъргач; трето, има възможност да се спести от „черупката на съдовете“ чрез изграждане на общи защитни и инженерни конструкции-колектори; четвърто, спестяването на място на отстъпите е важно, защото има зони и елементи, които могат да бъдат съседни, докато други са вредни един за друг.

Какво можете да научите от това:

• Широките съдове пренасят кръвта на големи разстояния, така че има по-малко съпротивление, но в периферията те се разклоняват и скоростта намалява.
• Мускулите се кръвоснабдяват чрез мрежа от малки съдове, тук е важна равномерността на снабдяването, а големите отиват към жизненоважните органи.
• Кръвта не само носи ресурси, но и премахва отпадъците, така че канализационните системи са подчинени на същите закони.
• Ако в зоната вече са осигурени основни комуникации, тя започва да се разраства много бързо и ефективно. Разрастването на града в спирала е широко разпространено: всеки следващ район е в съседство с предишния и със старите сгради; мащабна работа обикновено не се извършва на две места едновременно (в големите съвременни градове може да има няколко такива „точки на растеж“, например в броя на областите, тогава спиралата се получава не толкова забележима).

нервна система

Нервната система се състои от възли, които обработват данни и изпращат сигнали и пътища за предаване на сигнали. Тъй като нашата информация влезе в графата „ресурси“, това означава, че това не е всичко за Интернет. Става въпрос за управление. И имам тъжни новини за вас: градовете са много примитивни организми и се управляват много зле. Генералните планове не се изпълняват, реалната ситуация не отговаря на данните на администрацията, сигналите за управление често не достигат или се задействат по странен начин, реакцията на всякакви промени винаги е закъсняла.

Но без никакъв контрол също е лошо да живееш в променящи се условия, така че градът обикновено е разделен на зони, контролирани от местни „ганглии“, които имат шанс да коригират нещо и да предотвратят ситуацията да стигне до задънена улица (сакралната „задница“ ” мозък на големи динозаври потвърждава, че работи). Освен това, ако административното разделение е направено без да се вземат предвид спецификите на скелета, мускулната тъкан и кръвоносната система, тялото ще действа и ще се развива по неоптимален начин. Пример от живота: реката разделя града на северна и южна половина, а административните области на източна и западна част. В резултат на това имаме разделение на квартали и постоянна необходимост от координиране на действията между двете администрации.

Между другото, Руската федерация сега преминава през труден период на промяна на системата от строго начертани „генерални планове“, която по принцип работи зле, към система от гъвкави стратегии - „генерални планове“, с които малко хора дори разбират какво да правя. Следователно моята кристална топка предсказва: дори не очаквайте стабилно и логично градоустройствено планиране през следващите години.

Какво можете да научите от това:

• Големите градове не се справят добре с балансирането на нуждите и перспективите на своите квартали. Средствата се разпределят неравномерно и нерационално. Предполага се, че генералният план ще може да се пребори с проблема, „но това не е сигурно“ (c).
• Градовете с над 400 хиляди жители бяха признати за самоуправляващи се системи още в съветско време, така че ако живеете в един от тях, просто не търсете логика в мащаби, по-големи от няколко километра. За да се реализира проект, засягащ няколко области наведнъж, трябват огромни средства и мощен административен ресурс, и все някой ще го прецака, а последният километър от околовръстното ще се строи десет години.
• В зоните на кръстовището на райони често се случват всякакви странни неща, те дори могат да се „заменят“ взаимно, например като построят голяма сграда, където може да минава път, важен за друг район.

Този град е добре разделен наполовина. Основното нещо е да не бъркате как.

Храносмилателната система

Какво се случва с ресурсите, идващи в града? Те или се обработват до неузнаваемост, или се натрошават на ситно и се разпространяват в тялото с помощта на кръвоносната система. Точно както мастните киселини в черния дроб се превръщат в ацетооцетна киселина, по-голямата част от която се използва извън черния дроб, в различни тъкани и органи, така храната и стоките от складовете се разпределят из целия град. В индустриалните комплекси се извършват различни трансформации, но същото се случва с техните резултати: те се използват за поддържане на жизнеността на организма. Не всичко отива директно при жителите; има и строителни, и транспортни индустрии, насочени към растеж (те могат да бъдат сравнени с протеиновия метаболизъм, а ежедневните стоки - с въглехидратния метаболизъм).

Какво можете да научите от това:

• Храносмилателната система е много тясно свързана с отделителната и не може да функционира без нея.
• Индустриалните зони се нуждаят от голям запас от ресурси (включително хора) и енергия. Големите артерии са скъпи, така че е рационално да се използват за няколко подобни процеса. Това води до групиране на принципа на транспорта.
• Рециклирането на ресурси често е процес стъпка по стъпка и метаболитът на един процес е изходен материал за друг. Това създава „комбинирано“ групиране на последователни етапи.
• Големите органи са свързани с тялото само в няколко точки, така че за други тъкани те действат като бариери за кръвоснабдяването. Това налага специфичното разположение на индустриалните зони в града. Градовете, които са надраснали своята схема, се нуждаят от спешна „операция в кухина“ - премахване на индустриални зони и пренасочване на територии. Между другото, много уникални проекти са свързани с това в различни градове по света. Например, стиснатите британци организираха глобална реконструкция на пристанищните и складови зони на Лондон под прикритието на подготовка за Олимпиадата.

Система за отделяне

Без канализация няма цивилизация, това го знаят всички. В тялото два органа филтрират кръвта от вредни вещества: черният дроб и бъбреците (броят на бъбреците варира в различните организми, така че няма да навлизаме по-дълбоко). Бъбреците отстраняват непроменени това, което могат, а черният дроб превръща отпадъците (понякога в по-опасни метаболити). Червата просто извеждат неизползваните ресурси навън; в нашата аналогия това е изхвърлянето на твърдите отпадъци на сметищата. Канализационната система действа като бъбрек (освен ако нямате метан танкове, които преобразуват отпадъците в енергия). Инсталациите за преработка на отпадъци, инсинераторите и метантанковите изпълняват функцията на черния дроб.

Какво можете да научите от това:

• Рециклираните отпадъци могат да бъдат по-токсични от непреработените отпадъци, като метиловия алкохол, който се метаболизира от алкохолдехидрогеназата в черния дроб до формалдехид и мравчена киселина. Здравейте, здравейте, инсинератори, виждам ви.
• Отпадъците могат да бъдат ценен ресурс. След интензивна физическа работа лактатът, образуван по време на анаеробна гликолиза в скелетните мускули, се връща в черния дроб и там се превръща в глюкоза, която отново влиза в мускулите. Ако един град започне да рециклира боклука си и да използва получените продукти вътрешно, това е много готино както по отношение на спестяването на суровини, така и по отношение на логистиката.
• Лошо организираната обработка и съхранение на отпадъци може да отрови живота на цели райони; помнете протестите срещу сметищата, „миризмите“ от полетата за филтриране и инсталациите за изгаряне на отпадъци, „битките“ между жителите и управляващите компании за отстраняването на твърдите отпадъци. Естествено, жилищата в райони с такива проблеми ще обезценят стойността си, ще се превърнат в жилища под наем и ще привлекат нискодоходни, слабо образовани и не особено почтени граждани, които допълнително ще влошат имиджа му. Гетоизацията е процес с положителна обратна връзка и могат да го задействат напълно различни фактори.

Всъщност тази статия далеч не е изчерпателна и със сигурност не претендира за научна точност. Ще говоря за растежа на градовете, тяхното движение, болестите, храносмилането на пространството и други „физиологични процеси“ друг път, за да не събирам всичко на една купчина. Ако имате какво да добавите или имате въпроси, очаквам вашите коментари. Благодаря ви, че прочетохте, надявам се, че не беше скучно.

Източник: www.habr.com