Något säger mig att de flesta av er bor i städer. Hur mycket vet du om dem?

Det är nu på modet att tala om städer som levande, utvecklande system. Detta fenomen började med skapandet av teorin om självorganisering av system - synergetik - i slutet av 20-talet. Staden kallas i sina termer "ett öppet dynamiskt dissipativt system", och man kan bygga dess modell - "ett objekt som illustrerar formtransformationers beroende av förändrat innehåll" och beskriva "inre strukturella transformationer med hänsyn till möjligheten av osäkert beteende av systemet i tid." Alla dessa grafer, tabeller och algoritmer orsakar en normal defensiv reaktion av domningar hos en oförstörd person. Men allt är inte så hopplöst.

Under snittet kommer det att finnas flera bioniska analogier som gör att du kan titta på staden från utsidan och förstå hur den lever, hur den utvecklas, rör sig, blir sjuk och dör. Så låt oss inte slösa tid och gå ner till styckning.

Förutom matematiska, kognitiva och formella modeller finns det också en sådan teknik som analogi, som har använts av människor i många tusen år och har visat sig väl för att förenkla förståelsen. Att göra prognoser baserade på analogier är naturligtvis en katastrofal verksamhet, men det är möjligt att spåra dynamiken i processen: varje system med självrespekt har energikällor, sätt att överföra den, användningspunkter, tillväxtvektorer, och så vidare . De första försöken att tillämpa begreppet bionik på stadsplanering går tillbaka till 1930-talet, men de fick inte mycket utveckling då, eftersom en fullständig analogi av staden i levande natur inte existerar (om det fanns en, skulle det verkligen vara konstig). Men vissa aspekter av stadens "fysiologi" har god överensstämmelse. Hur mycket jag än skulle vilja smickra staden, beter sig den i princip som en enda cell, en lav, en koloni av mikroorganismer eller ett flercelligt djur lite mer komplext än en svamp.

Arkitekter identifierar många strukturer och delsystem i en stads struktur, var och en med sitt eget namn, av vilka många kanske har stött på, till exempel transportsystemet eller bostadsbeståndets struktur, men andra har du förmodligen inte hört talas om, till exempel en visuell ram eller en mental karta. Varje element har dock sitt eget tydliga funktionella syfte.

skelett

Det allra första du kommer att stöta på när du anatomierar en bosättning är dess ram av axlar-ben och noder-leder. Det är detta som ger form och styr utvecklingen från de första dagarna. Varje enskild cell har ett ramverk, utan det kan inga processer organiseras ordentligt, så det är logiskt att både metropolen och den mest nedgångna byn har det. För det första är dessa huvudvägar orienterade mot närliggande bebyggelse. Staden kommer att vilja sträcka sig utmed dem, och de kommer att bli de mest stabila linjerna på planen, oförändrade i århundraden. För det andra inkluderar skelettet hinder: floder, sjöar, träsk, raviner och andra geografiska olägenheter som stoppar tillväxten och klämmer den växande bosättningen som ett yttre skal. Å andra sidan var det just sådana element som ofta tjänade som skydd för de medeltida städernas citadeller och styrande organ drogs mot dem, så att vissa former av lättnad med gott samvete kan kallas skallben som döljer hjärnan.

Om en uppsättning av dessa parametrar redan är givna är det möjligt att förutsäga formen på bebyggelsen i framtiden och hur ett nätverk av mindre vägar kommer att utvecklas, på vilka kött och inälvor kommer att växa. Och om allt fungerade av sig självt i gamla städer, så var under sovjettiden, när man utarbetade översiktsplaner för nya städer, författarna till projekten tvungna att arbeta ut sina hjärnor och kombinera (inte alltid framgångsrikt) naturliga tendenser och partiets order ledarskap.

Vad kan du lära dig av detta:

• Skelettet måste vara sammanhängande, nya element ansluter alltid till det gamla – om en stad har problem med uppkopplingen av vägnätet får den problem med tillväxt och med ekonomisk stabilitet.
• De omgivande vävnaderna vid lederna har en komplex och unik struktur - gatukorsningar lockar handel, tjänster, noder i fotgängarnätverket och tvärtom "pressar ut" vanliga bostäder.
• En organism med ett stort antal element av typen "skal" stannar antingen i utveckling och tillväxt eller tvingas förstöra dem - nyckelpunkten i utvecklingen av ett stort antal städer är att flytta till andra sidan floden eller dränera träsket, och om det inte finns tillräckligt med resurser för ett sådant megaprojekt, kan staden förbli stillastående i århundraden, utan att öka sitt territorium och utan att öka sin ekonomiska betydelse;
• Det är fördelaktigt att lägga huvudblodkärlen längs skelettelementen, eftersom de är de mest konstanta över tiden - vägar och verktyg dras mot varandra av en anledning, men mer om det nedan.

Färs

Kött är också muskler och fett, och i celler är cytoplasma det som omger benen, som utgör huvuddelen av kroppen hos en levande varelse, ackumulerar och frigör resurser, säkerställer rörelse och bestämmer övergripande vitalitet. För en stad är detta naturligtvis vad arkitekter kallar "urbant tyg", "infill" och andra tråkiga ord: vanliga kvarter, mestadels bostadsområden.

Precis som vilken varelse som helst ökar sin massa vid vilket tillfälle som helst, så börjar en stad, med förbättrade tillgångar, attrahera fler och fler människor och bygga nya bostadsområden, även om den inte alltid kan ge dessa "inre migranter" en normal levnadsstandard och arbete. Låghusområden är trevliga, men ineffektiva - detta är fett, dåligt penetrerat av blodkärl och innehåller få celler som är användbara för kroppen.

Vad kan du lära dig av detta:

• Muskler tenderar att vara jämnt fördelade längs skelettet; Tjockare ben har ett tjockare lager av muskler. Bostadsområden kommer att bete sig på samma sätt: nära stora motorvägar kommer befolkningstätheten att vara högre än nära mindre.
• Om en muskel är dåligt försedd med blod dör den - områden med dålig transporttillgänglighet växer långsammare än andra, bostäder i dem blir billigare och repareras inte, och befolkningen marginaliseras gradvis.
• Om fettbitar pressas på alla sidor av muskler (och låga gamla områden är höghus) kan vi få "inflammation", vilket kommer att leda antingen till att denna typ av utveckling försvinner (tänk då på att vi helt enkelt har tillfälligt reserverat denna volym), eller till omvandlingen av hela det omgivande området till en "gangster" eller till omvandlingen av byggnaden till en elit, gated och inhägnad grannskap - detta är redan en slags "cysta".
• Om kroppen blir fet längs ytan (och staden längs omkretsen) blir det svårt för den att bära så mycket ineffektiv vävnad, den kvävs, blodkärlen vidgas och blir igensatta av blodproppar och inre organ upplever oproportionerlig stress och misslyckas . Förorternas alla nöjen som de är: trafikstockningar, oförmågan att enkelt ta sig till arbete och infrastruktur, belastningen på den centrala infrastrukturen är mångdubbelt högre än förväntat, att de sociala banden vissnar bort och så vidare.

Denna stad utvecklas i en spiral. Det är omedelbart klart att det uppstod naturligt och inte byggdes från grunden.

Cirkulationssystemet

Varje process kräver resurser. För en stad är dessa människor, last, vatten, energi, information och tid. Cirkulationssystemet omfördelar resurser mellan organ. Människor och gods hanteras av stadens transportsystem, energi och information hanteras av ingenjörsnätverk. Att transportera energi över långa avstånd är inte alltid lönsamt, så råvaror för dess produktion kan transporteras, precis som glukos levereras till mitokondrier.

Försörjningsnät av alla slag är vanligtvis grupperade med transportårer av flera skäl: för det första är de anslutna till nya områden samtidigt och det är dyrt att utföra arbete på två ställen samtidigt; för det andra, som redan nämnts, är detta en ö av stabilitet, "begravd och bortglömd", och i morgon kommer inte en skyskrapa att växa här; för det tredje finns det en möjlighet att spara på "fartygsskalet" genom att bygga allmänna skydds- och tekniska strukturer-samlare; För det fjärde är det viktigt att spara utrymme på indrag, eftersom det finns zoner och element som kan ligga intill, medan andra är skadliga för varandra.

Vad kan du lära dig av detta:

• Breda kärl bär blod över långa avstånd, så det blir mindre motstånd, men i periferin förgrenar de sig och hastigheten minskar.
• Musklerna tillförs blod genom ett nätverk av små kärl, här är enhetligheten i tillförseln viktig och de stora går till de vitala organen.
• Blod ger inte bara resurser utan tar också bort avfall, så avloppssystem omfattas av samma lagar.
• Om grundläggande kommunikation redan tillhandahålls till området, börjar det växa mycket snabbt och effektivt. Tillväxten av en stad i en spiral är utbredd: varje efterföljande stadsdel ligger i anslutning till den föregående och de gamla byggnaderna; storskaligt arbete utförs vanligtvis inte på två platser samtidigt (i stora moderna städer kan det finnas flera sådana "tillväxtpunkter", till exempel i antalet distrikt, då erhålls en spiral som inte är så märkbar).

Nervsystemet

Nervsystemet består av noder som bearbetar data och skickar signaler och signalöverföringsvägar. Eftersom vår information gick under kolumnen "resurser", betyder det att allt inte handlar om Internet. Det handlar om management. Och jag har tråkiga nyheter för er: städer är mycket primitiva organismer, och de sköts mycket dåligt. Övergripande planer genomförs inte, den verkliga situationen överensstämmer inte med förvaltningens data, styrsignaler når ofta inte fram eller utlöses på ett bisarrt sätt, reaktionen på eventuella förändringar är alltid försenad.

Men utan någon kontroll är det också dåligt att leva under föränderliga förhållanden, så staden är vanligtvis uppdelad i områden som kontrolleras av lokala "ganglier", som har en chans att rätta till något och förhindra att situationen hamnar i en återvändsgränd (den sakrala "bakgrunden" ” hjärnan hos stora dinosaurier bekräftar att det fungerar). Dessutom, om den administrativa uppdelningen gjordes utan att ta hänsyn till skelettets, muskelvävnadens och cirkulationssystemets särdrag, kommer kroppen att agera och utvecklas på ett suboptimalt sätt. Ett exempel från livet: floden delar staden i norra och södra halvor, och de administrativa distrikten i östra och västra delar. Som ett resultat av detta har vi en uppdelning i kvarter och ett ständigt behov av att samordna åtgärder mellan de två förvaltningarna.

Förresten, Ryska federationen går nu igenom en svår period med att ändra systemet med strikt ritade "masterplaner", som i princip fungerade dåligt, till ett system med flexibla strategier - "masterplaner", som få människor ens förstår vad ska man göra. Därför förutspår min kristallkula: förvänta dig inte ens en stabil och logisk stadsplanering under de kommande åren.

Vad kan du lära dig av detta:

• Storstäder gör ett dåligt jobb med att balansera behoven och utsikterna i sina stadsdelar. Medel fördelas ojämnt och irrationellt. Förmodligen kommer översiktsplanen att kunna bekämpa problemet, "men detta är inte säkert" (c).
• Städer med över 400 tusen invånare erkändes som självstyrande system redan under sovjettiden, så om du bor i en av dessa, leta bara inte efter logik på skalor större än några kilometer. För att genomföra ett projekt som berör flera distrikt samtidigt behövs enorma medel och kraftfulla administrativa resurser, och fortfarande kommer någon att skruva ihop det, och den sista kilometern av ringvägen kommer att ta tio år att bygga.
• I zoner i korsningen av distrikt händer ofta alla möjliga konstigheter, de kan till och med "ersätta" varandra, till exempel genom att bygga en stor byggnad där en väg som är viktig för en annan stadsdel kan passera.

Denna stad är väl uppdelad på mitten. Det viktigaste är att inte blanda ihop hur.

Matsmältningssystemet

Vad händer med resurserna som kommer in till staden? De bearbetas antingen till oigenkännlighet eller finkrossas och fördelas i hela kroppen med hjälp av cirkulationssystemet. Precis som fettsyror i levern omvandlas till acetoättiksyra, vars huvuddel används utanför levern, i olika vävnader och organ, så distribueras mat och varor från lagerområden över hela staden. I industriella komplex sker en mängd olika transformationer, men samma sak händer med deras resultat: de används för att upprätthålla organismens vitalitet. Allt går inte direkt till invånarna, det finns både bygg- och transportindustrier som syftar till tillväxt (de kan jämföras med proteinmetabolism och vardagliga varor - med kolhydratmetabolism).

Vad kan du lära dig av detta:

• Matsmältningssystemet är mycket nära kopplat till utsöndringssystemet och kan inte fungera utan det.
• Industriområden behöver ett stort utbud av resurser (inklusive människor) och energi. Stora artärer är dyra, så det är rationellt att använda dem för flera liknande processer. Detta leder till klustring utifrån transportprincipen.
• Återvinning av resurser är ofta en steg-för-steg-process, och metaboliten i en process är utgångsmaterialet för en annan. Detta skapar en "kombination" av på varandra följande steg.
• Stora organ är anslutna till kroppen endast på några få punkter, så för andra vävnader fungerar de som hinder för blodtillförseln. Detta dikterar den specifika placeringen av industrizoner i staden. Städer som har vuxit ur sitt system behöver en akut "hålrumsoperation" - avlägsnande av industrizoner och återanvändning av territorier. Förresten, många unika projekt är förknippade med detta i olika städer i världen. Till exempel iscensatte britterna en global rekonstruktion av hamn- och lagerområdena i London under sken av att förbereda sig för OS.

Excretory system

Utan avlopp finns ingen civilisation, det vet alla. I kroppen filtrerar två organ blodet från skadliga ämnen: levern och njurarna (antalet njurar varierar mellan organismer, så vi kommer inte att gå djupare). Njurarna tar oförändrat bort vad de kan, och levern omvandlar avfallet (ibland till farligare metaboliter). Tarmarna bär helt enkelt ut oanvända resurser, i vår analogi är detta bortförandet av fast avfall till deponier. Avloppssystemet fungerar som en njure (om du inte har metantankar som omvandlar avfall till energi). Avfallsbearbetningsanläggningar, förbränningsugnar och metantankar utför leverns funktion.

Vad kan du lära dig av detta:

• Återvunnet avfall kan vara giftigare än obearbetat avfall, såsom metylalkohol, som metaboliseras av alkoholdehydrogenas i levern till formaldehyd och myrsyra. Hej, hej, förbränningsugnar, jag ser er.
• Avfall kan vara en värdefull resurs. Efter intensivt fysiskt arbete återgår laktat, som bildas under anaerob glykolys i skelettmusklerna, till levern och omvandlas där till glukos, som återigen kommer in i musklerna. Om en stad börjar återvinna sitt sopor och använda de resulterande produkterna internt är detta väldigt coolt både när det gäller att spara råvaror och logistikmässigt.
• Dåligt organiserad avfallshantering och lagring kan förgifta livet i hela områden; kom ihåg protester mot deponier, "lukter" från filtreringsfält och avfallsförbränningsanläggningar, "strider" mellan invånare och förvaltningsbolag om bortskaffande av fast avfall. Naturligtvis kommer bostäder i områden med sådana problem att sjunka i värde, förvandlas till hyresbostäder och attraherar låginkomsttagare, lågutbildade och inte särskilt anständiga medborgare, som kommer att försämra dess image ytterligare. Ghettoisering är en process med positiv feedback, och helt andra faktorer kan utlösa den.

Faktum är att den här artikeln är långt ifrån uttömmande och gör absolut ingen anspråk på vetenskaplig noggrannhet. Jag kommer att prata om städernas tillväxt, deras rörelse, sjukdomar, matsmältningen av rymden och andra "fysiologiska processer" någon annan gång, för att inte klumpa ihop allt i en hög. Om du har något att tillägga eller har frågor väntar jag på dina kommentarer. Tack för att du läste, jag hoppas att det inte var tråkigt.

Källa: will.com