משהו אומר לי שרובכם גרים בערים. כמה אתה יודע עליהם?

עכשיו זה אופנתי לדבר על ערים כעל מערכות חיות ומתפתחות. תופעה זו החלה עם יצירת תורת הארגון העצמי של מערכות - סינרגטיות - בסוף המאה ה-20. במונחים שלה, העיר נקראת "מערכת מתפזרת דינמית פתוחה", וניתן לבנות את המודל שלה - "אובייקט הממחיש את התלות של טרנספורמציות צורה בתוכן משתנים" ולתאר "טרנספורמציות מבניות פנימיות תוך התחשבות באפשרות של התנהגות לא ודאית". של המערכת בזמן". כל הגרפים, הטבלאות והאלגוריתמים הללו גורמים לתגובת הגנה נורמלית של חוסר תחושה אצל אדם לא מקולקל. אבל לא הכל כל כך חסר סיכוי.

מתחת לגזרה יהיו כמה אנלוגיות ביוניות שיאפשרו לכם להסתכל על העיר מבחוץ ולהבין איך היא חיה, איך היא מתפתחת, זזה, חולה ומתה. אז בואו לא נבזבז זמן ונרד לפיזור.

בנוסף למודלים מתמטיים, קוגניטיביים וצורניים, קיימת גם טכניקה כמו אנלוגיה, ששימשה את בני האדם במשך אלפי שנים והוכיחה את עצמה היטב כדי לפשט את ההבנה. כמובן שביצוע תחזיות על סמך אנלוגיות הוא עסק הרסני, אבל אפשר לעקוב אחר הדינמיקה של התהליך: לכל מערכת שמכבדת את עצמה יש מקורות אנרגיה, דרכי העברתה, נקודות שימוש, וקטורי צמיחה וכדומה. . הניסיונות הראשונים ליישם את מושג הביוניקה בתכנון עירוני החלו בשנות ה-1930 של המאה הקודמת, אך הם לא זכו להתפתחות רבה אז, מכיוון שלא קיימת אנלוגיה מלאה של העיר בטבע החי (אם הייתה כזו, היא הייתה באמת מוּזָר). אבל להיבטים מסוימים של ה"פיזיולוגיה" של העיר יש התכתבות טובה. עד כמה שהייתי רוצה להחמיא לעיר, היא בעצם מתנהגת כמו תא בודד, חזזית, מושבה של מיקרואורגניזמים או חיה רב-תאית קצת יותר מורכבת מספוג.

אדריכלים מזהים מבנים ותתי מערכות רבים במבנה של עיר, לכל אחד שם משלו, שרבים מהם אולי נתקלתם, כמו מערכת התחבורה או מבנה מלאי הדיור, אבל אחרים כנראה שלא שמעתם עליהם, למשל, מסגרת ויזואלית או מפה מנטלית. עם זאת, לכל אלמנט יש מטרה פונקציונלית ברורה משלו.

שלד

הדבר הראשון שתתקלו בו בעת ביצוע אנטומיה של כל יישוב הוא המסגרת שלו של צירים-עצמות וצמתים-מפרקים. זה מה שנותן צורה ומנחה את ההתפתחות מהימים הראשונים. לכל תא בודד יש מסגרת; בלעדיה לא ניתן לארגן תהליכים כראוי, ולכן זה הגיוני שגם למטרופולין וגם לכפר הכי מוזנח יש את זה. ראשית, אלו הם הכבישים הראשיים המכוונים ליישובים שכנים. העיר תרצה להשתרע לאורכם, והם יהפכו לקווים היציבים ביותר בתוכנית, ללא שינוי במשך מאות שנים. שנית, השלד כולל מכשולים: נהרות, אגמים, ביצות, נקיקים ושאר אי נוחות גיאוגרפית שעוצרים את הצמיחה, סוחטים את היישוב ההולך וגדל כמו מעטפת חיצונית. מצד שני, דווקא אלמנטים כאלה שימשו לעתים קרובות כהגנה על המצודות של ערי ימי הביניים, וגופים שלטון נמשכו אליהם, כך שכמה צורות של הקלה יכולות להיקרא במצפון נקי עצמות גולגולת המסתירות את המוח.

אם כבר ניתנת מערכת של פרמטרים אלו, ניתן לחזות את צורת היישוב בעתיד וכיצד תתפתח רשת של כבישים קטנים יותר, שעליהם יצמחו בשר וקרביים. ואם בערים עתיקות הכל עבד מעצמו, אז בתקופת ברית המועצות, כאשר ערכו תוכניות אב לערים חדשות, מחברי הפרויקטים היו צריכים לעבוד על מוחם, תוך שילוב (לא תמיד בהצלחה) נטיות טבעיות וצווי המפלגה מַנהִיגוּת.

מה אפשר ללמוד מזה:

• השלד חייב להיות קוהרנטי, תמיד מצטרפים אלמנטים חדשים לישנים - אם לעיר יש בעיות בקישוריות של רשת הכבישים, יהיו לה בעיות בצמיחה וביציבות כלכלית.
• לרקמות שמסביב במפרקים יש מבנה מורכב וייחודי - צמתים ברחובות מושכים מסחר, שירותים, צמתים של רשת הולכי הרגל, ולהיפך, "סוחטים" דיור רגיל.
• אורגניזם בעל מספר רב של אלמנטים מסוג "קליפה" או עוצר בפיתוח ובצמיחה, או נאלץ להרוס אותם - נקודת המפתח בהתפתחות של מספר עצום של ערים היא מעבר לצד השני של הנהר או ניקוז הביצה, ואם אין מספיק משאבים למגה-פרויקט כזה, העיר יכולה להישאר עומדת במשך מאות שנים, מבלי להגדיל את שטחה ומבלי להגדיל את חשיבותה הכלכלית;
• יתרון להניח את כלי הדם העיקריים לאורך מרכיבי השלד, מכיוון שהם הקבועים ביותר לאורך זמן - כבישים ושירותים נמשכים זה לזה מסיבה מסוימת, אך על כך בהמשך.

מלית

בשר הוא גם שריר ושומן, ובתאים הציטופלזמה היא הדבר המקיף את העצמות, יוצר את עיקר הגוף של יצור חי, צובר ומשחרר משאבים, מבטיח תנועה וקובע את החיוניות הכללית. עבור עיר, זה, כמובן, מה שאדריכלים מכנים "מרקם עירוני", "מילוי" ועוד מילים משעממות: בלוקים רגילים, בעיקר למגורים.

כשם שכל יצור מגדיל את המסה שלו בכל הזדמנות, כך עיר, עם אספקה ​​משופרת, מתחילה למשוך עוד ועוד אנשים ולבנות אזורי מגורים חדשים, גם אם היא לא תמיד יכולה לספק ל"מהגרים פנימיים" אלה רמת חיים נורמלית. עֲבוֹדָה. אזורים נמוכים הם נעימים, אך לא יעילים - זהו שומן, שחדיר גרוע מכלי דם ומכיל מעט תאים שימושיים לגוף.

מה אפשר ללמוד מזה:

• השרירים נוטים להתפזר באופן שווה לאורך השלד; לעצם עבה יותר יש שכבה עבה יותר של שרירים. אזורי מגורים יתנהגו באותה צורה: ליד כבישים מהירים מרכזיים צפיפות האוכלוסין תהיה גבוהה יותר מאשר בקרבת כבישים קטנים.
• אם לשריר מסופק דם גרוע, הוא מת - אזורים עם נגישות תחבורתית לקויה גדלים לאט יותר מאחרים, הדיור בהם הופך להיות זול יותר ואינו מתוקן, והאוכלוסייה נדחקת בהדרגה לשוליים.
• אם פיסות שומן נלחצות מכל הצדדים על ידי השרירים (ואזורים ישנים נמוכים הם רבי קומות), אנו יכולים לקבל "דלקת", שתוביל להעלמת סוג זה של התפתחות (ואז קחו בחשבון שיש לנו פשוט שמורה זמנית את הכרך הזה), או להפיכת כל הסביבה ל"גנגסטר" או להפיכת הבניין לשכונה מובחרת, מגודרת ומגודרת - זו כבר מעין "ציסטה".
• אם הגוף הופך לשומן לאורך פני השטח (והעיר לאורך ההיקף), הוא הופך להיות קשה לו לשאת כל כך הרבה רקמה לא יעילה, הוא נחנק, כלי דם מתרחבים ונסתמים בקרישי דם, ואיברים פנימיים חווים עומס לא פרופורציונלי. לְהִכָּשֵׁל. כל תענוגות הפרבר באשר הם: פקקים, חוסר יכולת להגיע בקלות לעבודה ולתשתיות, העומס על התשתיות המרכזיות גבוה פי כמה מהצפוי, קמלת הקשרים החברתיים וכו'.

העיר הזו מתפתחת בספירלה. ברור מיד שהוא צמח באופן טבעי ולא נבנה מאפס.

מערכת דם

כל תהליך דורש משאבים. עבור עיר אלו אנשים, מטען, מים, אנרגיה, מידע וזמן. מערכת הדם מחלקה מחדש משאבים בין איברים. אנשים ומטענים מטופלים על ידי מערך התחבורה בעיר, אנרגיה ומידע מטופלים על ידי רשתות הנדסיות. הובלת אנרגיה למרחקים ארוכים אינה תמיד משתלמת, ולכן ניתן להעביר חומרי גלם לייצורה, בדיוק כפי שהגלוקוז מועבר למיטוכונדריה.

רשתות שירות מכל הסוגים מקובצות בדרך כלל עם עורקי תחבורה מכמה סיבות: ראשית, הן מחוברות לאזורים חדשים בו זמנית ויקר לבצע עבודות בשני מקומות בו זמנית; שנית, כאמור, זהו אי של יציבות, "קבור ונשכח", ומחר לא יצמח כאן גורד שחקים; שלישית, יש הזדמנות לחסוך ב"מעטפת הכלים" על ידי בניית מבני מגן והנדסה כלליים-אספנים; רביעית, חיסכון במקום בכניסות חשוב, מכיוון שיש אזורים ואלמנטים שיכולים להיות סמוכים, בעוד שאחרים מזיקים זה לזה.

מה אפשר ללמוד מזה:

• כלי דם רחבים נושאים דם למרחקים ארוכים, ולכן יש פחות התנגדות, אך בפריפריה הם מסתעפים והמהירות יורדת.
• השרירים מסופקים בדם דרך רשת של כלי דם קטנים, חשובה כאן אחידות האספקה ​​והגדולים הולכים לאיברים החיוניים.
• דם לא רק מביא משאבים, אלא גם מסלק פסולת, ולכן מערכות הביוב כפופות לאותם חוקים.
• אם כבר מסופקות תקשורת בסיסית לאזור, הוא מתחיל לצמוח במהירות וביעילות רבה. צמיחתה של עיר בספירלה נפוצה: כל רובע עוקב צמוד לקודמו ולבניינים הישנים; עבודה בקנה מידה גדול לרוב לא מתבצעת בשני מקומות בו זמנית (בערים מודרניות גדולות עשויות להיות כמה "נקודות צמיחה" כאלה, למשל, במספר המחוזות, אז מתקבלת ספירלה לא כל כך בולטת).

מערכת העצבים

מערכת העצבים מורכבת מצמתים המעבדים נתונים ושולחים אותות ומסלולי העברת אותות. מכיוון שהמידע שלנו נכנס לעמודת "משאבים", זה אומר שלא מדובר רק באינטרנט. זה קשור לניהול. ויש לי חדשות עצובות עבורכם: ערים הן אורגניזמים פרימיטיביים מאוד, והן מנוהלות בצורה גרועה מאוד. תוכניות כלליות אינן מיושמות, המצב האמיתי אינו תואם את נתוני הממשל, אותות בקרה לרוב אינם מגיעים או מופעלים בצורה מוזרה, התגובה לכל שינוי היא תמיד מאוחרת.

אבל בלי שום שליטה, זה גם רע לחיות בתנאים משתנים, ולכן העיר מחולקת בדרך כלל לאזורים הנשלטים על ידי "גנגליות" מקומיות, שיש להם סיכוי לתקן משהו ולמנוע מהמצב להגיע למבוי סתום (ה"מחור" המקודש "מוח של דינוזאורים גדולים מאשר שזה עובד). זאת ועוד, אם החלוקה האדמיניסטרטיבית נעשתה ללא התחשבות בפרטי השלד, רקמת השריר ומערכת הדם, הגוף יפעל ויתפתח בצורה לא מיטבית. דוגמה מהחיים: הנהר מחלק את העיר לחצי צפוני ודרומי, ואת המחוזות המנהליים לחלקים מזרחיים ומערביים. כתוצאה מכך יש לנו חלוקה לרבעים וצורך מתמיד בתיאום פעולות בין שתי המינהלות.

אגב, הפדרציה הרוסית עוברת כעת תקופה קשה של שינוי מערכת "תוכניות האב" המצוירות בצורה נוקשה, שבאופן עקרוני עבדה גרוע, למערכת של אסטרטגיות גמישות - "תוכניות אב", שבהן מעט אנשים אפילו מבינים. מה לעשות. לכן, כדור הבדולח שלי מנבא: אל תצפו אפילו לתכנון עירוני יציב והגיוני בשנים הקרובות.

מה אפשר ללמוד מזה:

• ערים גדולות עושות עבודה גרועה באיזון הצרכים והסיכויים של שכונותיהן. הכספים מחולקים בצורה לא שווה ולא הגיונית. יש להניח שתוכנית האב תוכל להילחם בבעיה, "אבל זה לא בטוח" (ג).
• ערים עם למעלה מ-400 אלף תושבים הוכרו כמערכות שליטה עצמיות עוד בימי ברית המועצות, אז אם אתם גרים באחת מהן, פשוט אל תחפשו היגיון בקנה מידה גדול מכמה קילומטרים. כדי ליישם פרויקט שמשפיע על כמה מחוזות בו-זמנית, דרושים כספים אדירים ומשאבים אדמיניסטרטיביים רבי עוצמה, ועדיין מישהו ידפוק את זה, והקילומטר האחרון של הכביש הטבעתי ייקח עשר שנים לבנות.
• באזורים בצומת של מחוזות קורים לעתים קרובות כל מיני דברים מוזרים; הם יכולים אפילו "להחליף" זה את זה, למשל, על ידי בניית בניין גדול שבו יכול לעבור דרך חשובה למחוז אחר.

העיר הזו מחולקת היטב לשניים. העיקר לא להתבלבל איך.

מערכת העיכול

מה קורה למשאבים שנכנסים לעיר? הם מעובדים ללא הכר או מרוסקים דק ומופצים בכל הגוף באמצעות מערכת הדם. כשם שחומצות השומן בכבד מומרות לחומצה אצטואצטית, שחלקה הגדול משמש מחוץ לכבד, ברקמות ובאיברים שונים, כך מפוזרים מזון וסחורות מאזורי אחסון ברחבי העיר. במתחמים תעשייתיים מתרחשים מגוון של טרנספורמציות, אבל אותו דבר קורה לתוצאות שלהם: הם משמשים לשמירה על חיוניות האורגניזם. לא הכל מגיע ישירות לתושבים; יש גם תעשיות בנייה וגם תחבורה שמטרתן צמיחה (ניתן להשוות אותם לחילוף החומרים של חלבונים, וסחורות יומיומיות - למטבוליזם של פחמימות).

מה אפשר ללמוד מזה:

• מערכת העיכול קשורה קשר הדוק מאוד למערכת ההפרשה ואינה יכולה לתפקד בלעדיה.
• אזורי תעשייה זקוקים לאספקה ​​גדולה של משאבים (כולל אנשים) ואנרגיה. עורקים גדולים הם יקרים, ולכן זה רציונלי להשתמש בהם לכמה תהליכים דומים. זה מוביל לאשכול המבוסס על עקרון התחבורה.
• מיחזור משאבים הוא לרוב תהליך שלב אחר שלב, והמטבוליט של תהליך אחד הוא חומר המוצא לאחר. זה יוצר מקבץ "קומבינה" של שלבים עוקבים.
• איברים גדולים מחוברים לגוף רק בנקודות בודדות, ולכן עבור רקמות אחרות הם פועלים כמחסומים לאספקת הדם. זה מכתיב את המיקום הספציפי של אזורי התעשייה בעיר. ערים שיצאו מהתוכנית שלהן זקוקות ל"מבצע חלל" חירום - הסרת אזורי תעשייה ושינוי ייעודם של שטחים. אגב, פרויקטים ייחודיים רבים קשורים לכך בערים שונות בעולם. כך למשל, הבריטים הדקיקים ערכו שחזור עולמי של אזורי הנמל והמחסנים של לונדון במסווה של הכנה לאולימפיאדה.

מערכת הפרשים

בלי ביוב אין ציוויליזציה, את זה כולם יודעים. בגוף, שני איברים מסננים את הדם מחומרים מזיקים: הכבד והכליות (מספר הכליות משתנה בין אורגניזמים, אז לא נעמיק). הכליות מסירות ללא שינוי את מה שהן יכולות, והכבד הופך את הפסולת (לפעמים למטבוליטים מסוכנים יותר). המעיים פשוט מובילים משאבים לא מנוצלים החוצה; באנלוגיה שלנו, זוהי פינוי פסולת מוצקה למזבלות. מערכת הביוב פועלת ככליה (אלא אם כן יש לך מיכלי מתאן שממירים פסולת לאנרגיה). מפעלים לעיבוד פסולת, משרפות ומיכלי מתאן מבצעים את תפקיד הכבד.

מה אפשר ללמוד מזה:

• פסולת ממוחזרת יכולה להיות רעילה יותר מפסולת לא מעובדת, כגון מתיל אלכוהול, אשר עובר חילוף חומרים על ידי אלכוהול דהידרוגנז בכבד לפורמלדהיד וחומצה פורמית. שלום, שלום, משרפות, אני רואה אותך.
• פסולת יכולה להיות משאב רב ערך. לאחר עבודה פיזית אינטנסיבית, הלקטט, שנוצר במהלך גליקוליזה אנאירובית בשרירי השלד, חוזר לכבד ומומר שם לגלוקוז, החודר שוב לשרירים. אם עיר מתחילה למחזר את האשפה שלה ולהשתמש במוצרים שנוצרו באופן פנימי, זה מאוד מגניב הן מבחינת חיסכון בחומרי גלם והן מבחינת לוגיסטיקה.
• עיבוד ואחסון פסולת מאורגנים בצורה לקויה עלולים להרעיל את חייהם של אזורים שלמים; זכור הפגנות נגד מזבלות, "ריחות" משדות סינון ומפעלי שריפת פסולת, "קרבות" בין תושבים לחברות ניהול על פינוי פסולת מוצקה. מטבע הדברים, דיור באזורים עם בעיות כאלה יפחת בערכו, יהפוך לדיור להשכרה וימשוך אזרחים בעלי הכנסה נמוכה, משכילים ירודה ולא הגונים במיוחד, שידרדרו עוד יותר את תדמיתו. גטואיזציה היא תהליך עם משוב חיובי, וגורמים שונים לחלוטין יכולים לעורר אותו.

למעשה, מאמר זה רחוק מלהיות ממצה ובוודאי אינו טוען לדיוק מדעי. אדבר על צמיחת הערים, תנועתן, מחלות, עיכול החלל ו"תהליכים פיזיולוגיים" אחרים בפעם אחרת, כדי לא לגבש הכל לערימה אחת. אם יש לך משהו להוסיף או יש לך שאלות, אני מחכה להערות שלך. תודה שקראת, אני מקווה שזה לא היה משעמם.

מקור: www.habr.com