Noe sier meg at de fleste av dere bor i byer. Hvor mye vet du om dem?

Det er nå på moten å snakke om byer som levende, utviklende systemer. Dette fenomenet begynte med etableringen av teorien om selvorganisering av systemer - synergetikk - på slutten av det 20. århundre. I sine termer kalles byen "et åpent dynamisk dissipativt system", og man kan bygge sin modell - "et objekt som illustrerer avhengigheten av formtransformasjoner av endret innhold" og beskrive "indre strukturelle transformasjoner som tar hensyn til muligheten for usikker atferd av systemet i tide." Alle disse grafene, tabellene og algoritmene forårsaker en normal defensiv reaksjon av nummenhet hos en uberørt person. Men ikke alt er så håpløst.

Under kuttet vil det være flere bioniske analogier som lar deg se på byen fra utsiden og forstå hvordan den lever, hvordan den utvikler seg, beveger seg, blir syk og dør. Så la oss ikke kaste bort tid og gå ned til opphugging.

I tillegg til matematiske, kognitive og formelle modeller, finnes det også en slik teknikk som analogi, som har blitt brukt av mennesker i mange tusen år og har vist seg godt for å forenkle forståelsen. Selvfølgelig er det å lage prognoser basert på analogier en katastrofal virksomhet, men det er mulig å spore dynamikken i prosessen: ethvert system med respekt for seg selv har energikilder, måter å overføre det på, brukspunkter, vekstvektorer, og så videre . De første forsøkene på å anvende begrepet bionikk på byplanlegging dateres tilbake til 1930-tallet, men de fikk ikke mye utvikling da, siden en fullstendig analogi av byen i levende natur ikke eksisterer (hvis det fantes en, ville det virkelig vært rar). Men visse aspekter av "fysiologien" i byen har god korrespondanse. Like mye som jeg ønsker å smigre byen, oppfører den seg i grunnen som en enkeltcelle, en lav, en koloni av mikroorganismer, eller et flercellet dyr som er litt mer komplekst enn en svamp.

Arkitekter identifiserer mange strukturer og delsystemer i strukturen til en by, hver med sitt eget navn, mange av dem du kanskje har kommet over, for eksempel transportsystemet eller strukturen til boligmassen, men andre du sannsynligvis ikke har hørt om, for eksempel en visuell ramme eller et mentalt kart. Imidlertid har hvert element sitt eget klare funksjonelle formål.

Skeleton

Det aller første du kommer over når du anatomiserer en bosetning, er rammen av økser-bein og noder-ledd. Det er dette som gir form og styrer utviklingen fra de første dagene. Hver enkelt celle har et rammeverk; uten det kan ingen prosesser organiseres ordentlig, så det er logisk at både metropolen og den mest nedslitte landsbyen har det. For det første er dette hovedveiene orientert mot nabobebyggelse. Byen vil ønske å strekke seg langs dem, og de vil bli de mest stabile linjene på planen, uendret i århundrer. For det andre inkluderer skjelettet hindringer: elver, innsjøer, sumper, raviner og andre geografiske ulemper som stopper veksten, og klemmer den voksende bosetningen som et ytre skall. På den annen side var det nettopp slike elementer som ofte fungerte som beskyttelse for middelalderbyenes festninger, og styrende organer graviterte mot dem, slik at noen former for relieff kan med god samvittighet kalles hodeskallebein som skjuler hjernen.

Hvis et sett av disse parameterne allerede er gitt, er det mulig å forutsi formen på bebyggelsen i fremtiden og hvordan et nettverk av mindre veier vil utvikle seg, som kjøtt og innmat vil vokse på. Og hvis alt fungerte av seg selv i gamle byer, så i sovjettiden, når de utarbeidet masterplaner for nye byer, måtte forfatterne av prosjektene jobbe hjernen sin, og kombinere (ikke alltid vellykket) naturlige tendenser og partiets ordrer ledelse.

Hva kan du lære av dette:

• Skjelettet skal være sammenhengende, nye elementer føyer seg alltid inn i det gamle – hvis en by har problemer med koblingen av veinettet, vil den få problemer med vekst og med økonomisk stabilitet.
• De omkringliggende vevene ved leddene har en kompleks og unik struktur - gatekryss tiltrekker seg handel, tjenester, knutepunkter i fotgjengernettverket og tvert imot "presser ut" vanlige boliger.
• En organisme med et stort antall elementer av typen "skall" stopper enten i utvikling og vekst, eller blir tvunget til å ødelegge dem - nøkkelpunktet i utviklingen av et stort antall byer er å flytte til den andre siden av elven eller drenere sumpen, og hvis det ikke er nok ressurser til et slikt megaprosjekt, kan byen forbli stillestående i århundrer, uten å øke territoriet og uten å øke dens økonomiske betydning;
• Det er fordelaktig å legge hovedblodårene langs skjelettelementene, siden de er de mest konstante over tid - veier og verktøy trekker mot hverandre av en grunn, men mer om det nedenfor.

Stuffing

Kjøtt er også muskler og fett, og i cellene er cytoplasma det som omgir beinene, og danner hoveddelen av kroppen til en levende skapning, samler og frigjør ressurser, sikrer bevegelse og bestemmer den generelle vitaliteten. For en by er dette selvfølgelig det arkitekter kaller "urbant stoff", "infill" og andre kjedelige ord: vanlige blokker, for det meste boliger.

Akkurat som enhver skapning øker sin masse ved enhver anledning, så begynner en by, med forbedrede forsyninger, å tiltrekke seg flere og flere mennesker og bygge nye boligområder, selv om den ikke alltid kan gi disse "interne migrantene" en normal levestandard og arbeid. Lavtliggende områder er hyggelige, men ineffektive - dette er fett, dårlig penetrert av blodårer og inneholder få celler som er nyttige for kroppen.

Hva kan du lære av dette:

• Muskler har en tendens til å være jevnt fordelt langs skjelettet; Tykkere bein har et tykkere lag med muskler. Boligområder vil oppføre seg på samme måte: nær store motorveier vil befolkningstettheten være høyere enn nær mindre.
• Hvis en muskel er dårlig forsynt med blod, dør den - områder med dårlig transporttilgjengelighet vokser saktere enn andre, boliger i dem blir billigere og repareres ikke, og befolkningen blir gradvis marginalisert.
• Hvis fettbiter blir presset på alle sider av muskler (og lavtliggende gamle områder er høyhus), kan vi få "betennelse", som enten vil føre til at denne typen utvikling forsvinner (se da at vi ganske enkelt har midlertidig reservert dette volumet), eller til transformasjonen av hele området rundt til en "gangster" eller til transformasjonen av bygningen til et elite, inngjerdet og inngjerdet nabolag - dette er allerede en slags "cyste".
• Hvis kroppen blir feit langs overflaten (og byen langs omkretsen), blir det vanskelig for den å bære så mye ineffektivt vev, den kveles, blodårene utvides og blir tette av blodpropp, og indre organer opplever en uforholdsmessig belastning og mislykkes. Alle fornøyelsene ved suburbanisering som de er: trafikkork, manglende evne til å enkelt komme seg til jobb og infrastruktur, belastningen på den sentrale infrastrukturen er mange ganger høyere enn forventet, at sosiale bånd visner bort, og så videre.

Denne byen utvikler seg i en spiral. Det er umiddelbart klart at det oppsto naturlig og ikke ble bygget fra bunnen av.

Sirkulasjonssystemet

Hver prosess krever ressurser. For en by er dette mennesker, last, vann, energi, informasjon og tid. Sirkulasjonssystemet omfordeler ressurser mellom organer. Mennesker og last håndteres av byens transportsystem, energi og informasjon håndteres av ingeniørnettverk. Å transportere energi over lange avstander er ikke alltid lønnsomt, så råvarer til produksjonen kan transporteres, akkurat som glukose leveres til mitokondrier.

Bruksnett av alle typer er vanligvis gruppert med transportårer av flere grunner: For det første er de koblet til nye områder samtidig og det er dyrt å utføre arbeid på to steder samtidig; for det andre, som allerede nevnt, er dette en øy av stabilitet, "begravd og glemt", og i morgen vil det ikke vokse en skyskraper her; for det tredje er det en mulighet til å spare på "skallet av fartøy" ved å bygge generelle beskyttelses- og ingeniørstrukturer-samlere; For det fjerde er det viktig å spare plass på innrykk, fordi det er soner og elementer som kan være tilstøtende, mens andre er skadelige for hverandre.

Hva kan du lære av dette:

• Brede kar frakter blod over lange avstander, så det er mindre motstand, men i periferien forgrener de seg og hastigheten avtar.
• Musklene tilføres blod gjennom et nettverk av små kar, enhetlighet i tilførselen er viktig her, og de store går til de vitale organene.
• Blod bringer ikke bare ressurser, men fjerner også avfall, så kloakksystemer er underlagt de samme lovene.
• Hvis grunnleggende kommunikasjon allerede er gitt til området, begynner det å vokse veldig raskt og effektivt. Veksten av en by i en spiral er utbredt: hvert påfølgende distrikt ligger ved siden av det forrige og de gamle bygningene; storskala arbeid utføres vanligvis ikke på to steder samtidig (i store moderne byer kan det være flere slike "vekstpunkter", for eksempel i antall distrikter, så oppnås en spiral som ikke er så merkbar).

Nervesystemet

Nervesystemet består av noder som behandler data og sender signaler og signaloverføringsveier. Siden informasjonen vår gikk under kolonnen "ressurser", betyr det at dette ikke bare handler om Internett. Det handler om ledelse. Og jeg har triste nyheter til deg: byer er veldig primitive organismer, og de forvaltes veldig dårlig. Generelle planer implementeres ikke, den virkelige situasjonen samsvarer ikke med administrasjonens data, kontrollsignaler når ofte ikke frem eller utløses på en bisarr måte, reaksjonen på eventuelle endringer er alltid sen.

Men uten kontroll er det også ille å leve under skiftende forhold, så byen er vanligvis delt inn i områder kontrollert av lokale "ganglier", som har en sjanse til å rette opp noe og forhindre at situasjonen havner i en blindvei (den sakrale "hinden") ” hjernen til store dinosaurer bekrefter at den fungerer). Dessuten, hvis den administrative inndelingen ble gjort uten å ta hensyn til spesifikasjonene til skjelettet, muskelvevet og sirkulasjonssystemet, vil kroppen handle og utvikle seg på en suboptimal måte. Et eksempel fra livet: elven deler byen i nordlige og sørlige halvdeler, og de administrative distriktene i østlige og vestlige deler. Som et resultat har vi en inndeling i kvartaler og et konstant behov for å koordinere handlinger mellom de to administrasjonene.

Forresten, den russiske føderasjonen går nå gjennom en vanskelig periode med å endre systemet med stivt tegnede "masterplaner", som i prinsippet fungerte dårlig, til et system med fleksible strategier - "masterplaner", som få mennesker til og med forstår hva å gjøre. Derfor spår krystallkulen min: ikke engang forvent stabil og logisk byplanlegging i de kommende årene.

Hva kan du lære av dette:

• Store byer gjør en dårlig jobb med å balansere behovene og utsiktene til nabolagene sine. Midlene fordeles ujevnt og irrasjonelt. Antagelig vil hovedplanen kunne bekjempe problemet, «men dette er ikke sikkert» (c).
• Byer med over 400 tusen innbyggere ble anerkjent som selvstyrende systemer tilbake i sovjettiden, så hvis du bor i en av disse, bare ikke se etter logikk på skalaer større enn noen få kilometer. For å gjennomføre et prosjekt som berører flere distrikter samtidig, trengs det enorme midler og kraftige administrative ressurser, og fortsatt vil noen knuse det, og den siste kilometeren av ringveien vil ta ti år å bygge.
• I soner i krysset mellom distrikter skjer det ofte alle slags merkelige ting, de kan til og med "erstatte" hverandre, for eksempel ved å bygge en stor bygning der en vei som er viktig for et annet distrikt kan passere.

Denne byen er godt delt i to. Det viktigste er ikke å forvirre hvordan.

Fordøyelsessystemet

Hva skjer med ressursene som kommer inn i byen? De blir enten bearbeidet til det ugjenkjennelige eller finknust og fordelt i hele kroppen ved hjelp av sirkulasjonssystemet. På samme måte som fettsyrer i leveren omdannes til acetoeddiksyre, hvorav hoveddelen brukes utenfor leveren, i ulike vev og organer, er mat og varer fra lagerområder fordelt over hele byen. I industrielle komplekser finner en rekke transformasjoner sted, men det samme skjer med resultatene deres: de brukes til å opprettholde organismens vitalitet. Ikke alt går direkte til innbyggerne; det er både bygge- og transportnæringer rettet mot vekst (de kan sammenlignes med proteinmetabolisme og hverdagsvarer - med karbohydratmetabolisme).

Hva kan du lære av dette:

• Fordøyelsessystemet er veldig nært forbundet med ekskresjonssystemet og kan ikke fungere uten det.
• Industrisoner trenger stor tilgang på ressurser (inkludert mennesker) og energi. Store arterier er dyre, så det er rasjonelt å bruke dem til flere lignende prosesser. Dette fører til klynging basert på transportprinsippet.
• Resirkulering av ressurser er ofte en trinnvis prosess, og metabolitten til en prosess er startmaterialet for en annen. Dette skaper en "kombinering" av påfølgende stadier.
• Store organer er koblet til kroppen bare på noen få punkter, så for annet vev fungerer de som barrierer for blodtilførsel. Dette dikterer den spesifikke plasseringen av industrisoner i byen. Byer som har vokst ut av ordningen deres, trenger en "hulromsoperasjon" i nødstilfelle - fjerning av industrisoner og gjenbruk av territorier. Forresten, mange unike prosjekter er knyttet til dette i forskjellige byer i verden. For eksempel iscenesatte de stramme britene en global rekonstruksjon av havne- og lagerområdene i London under dekke av å forberede seg til OL.

Ekskresjonssystem

Uten kloakk er det ingen sivilisasjon, det vet alle. I kroppen filtrerer to organer blodet fra skadelige stoffer: leveren og nyrene (antallet nyrer varierer mellom organismer, så vi går ikke dypere). Nyrene fjerner uendret det de kan, og leveren omdanner avfallet (noen ganger til farligere metabolitter). Tarmen bærer rett og slett ubrukte ressurser ut; i vår analogi er dette fjerning av fast avfall til søppelfyllinger. Kloakksystemet fungerer som en nyre (med mindre du har metantanker som omdanner avfall til energi). Avfallsbehandlingsanlegg, forbrenningsovner og metantanker utfører leverens funksjon.

Hva kan du lære av dette:

• Resirkulert avfall kan være mer giftig enn ubearbeidet avfall, som metylalkohol, som metaboliseres av alkoholdehydrogenase i leveren til formaldehyd og maursyre. Hei, hei, forbrenningsovner, jeg ser dere.
• Avfall kan være en verdifull ressurs. Etter intens fysisk arbeid går laktat, dannet under anaerob glykolyse i skjelettmuskulaturen, tilbake til leveren og omdannes der til glukose, som igjen kommer inn i musklene. Hvis en by begynner å resirkulere søppelet sitt og bruke de resulterende produktene internt, er dette veldig kult både med tanke på å spare råvarer og med tanke på logistikk.
• Dårlig organisert avfallsbehandling og lagring kan forgifte livet til hele områder; husk protester mot søppelfyllinger, "lukt" fra filtreringsfelt og avfallsforbrenningsanlegg, "kamper" mellom innbyggere og forvaltningsselskaper om fjerning av fast avfall. Naturligvis vil boliger i områder med slike problemer svekke seg i verdi, bli utleieboliger, og tiltrekke lavinntekt, dårlig utdannede og lite anstendige borgere, som vil forverre bildet ytterligere. Ghettoisering er en prosess med positive tilbakemeldinger, og helt andre faktorer kan utløse den.

Faktisk er denne artikkelen langt fra uttømmende og hevder absolutt ikke vitenskapelig nøyaktighet. Jeg vil snakke om veksten av byer, deres bevegelser, sykdommer, fordøyelsen av rommet og andre "fysiologiske prosesser" en annen gang, for ikke å klumpe alt i en haug. Hvis du har noe å legge til eller har spørsmål, venter jeg på kommentarene dine. Takk for at du leste, håper det ikke var kjedelig.

Kilde: www.habr.com