有件事告訴我，你們大多數人都住在城市裡。 你對他們了解多少？
現在，流行將城市視為有生命力、不斷發展的系統。 這種現象始於 20 世紀末系統自組織理論（協同學）的創建。 用她的話來說，城市被稱為“一個開放的動態耗散系統”，人們可以建立它的模型——“一個說明形式轉變對內容變化的依賴性的對象”，並描述“內部結構轉變，考慮到一種可能的變化”。系統及時的不確定行為”。 所有這些圖表、表格和算法在一個未受破壞的人身上會引起正常的昏迷防禦反應。 但並非一切都那麼無望。
在剪輯下會有一些仿生類比，讓你從外部觀察這座城市，了解它如何生活、如何發展、移動、生病和死亡。 所以我們不要浪費時間來進行肢解。
除了數學、認知和形式模型之外，還有類比這樣的技術，它已經被人類使用了數千年，並已被證明可以很好地簡化理解。 當然，基於類比進行預測是一件災難性的事情，但你可以跟踪這個過程的動態：在每個自尊系統中都有能源、其傳輸方式、使用點、增長向量等等。 將仿生學概念應用於城市規劃的第一次嘗試可以追溯到1930年代，但當時並沒有得到太大的發展，因為在野生動物中還沒有完整的城市類比（如果找到的話，那就真的很奇怪了） 。 另一方面，城市“生理”的某些方面也有很好的對應性。 儘管我很想讚美這座城市，但它的行為基本上就像一個單細胞、地衣、微生物群落，或多細胞動物，比海綿稍微複雜一點。
建築師區分了城市結構中的許多結構和子系統，每個結構和子系統都有自己的名稱，其中許多您可能已經見過，例如交通系統或住房存量結構，而其他您可能沒有聽說過，例如視覺框架或心理地圖。 然而，每個元素都有其自己明確的功能目的。
骨架
解剖任何定居點時，您首先遇到的就是它的軸骨和節點關節的框架。 這就是從一開始就賦予形式並指導發展的因素。 每個單獨的細胞都有一個框架，沒有它，任何過程都無法真正組織起來，所以大都市和最骯髒的村莊都有它是合乎邏輯的。 首先，這些是通往鄰近定居點的主要道路。 城市將希望沿著它們延伸，它們將成為規劃中最穩定的線路，幾個世紀以來都不會改變。 其次，骨架包括障礙物：河流、湖泊、沼澤、峽谷和其他阻礙生長的地理不便之處，像外殼一樣擠壓不斷增長的定居點。 另一方面，正是這些元素經常充當中世紀城市城堡的防禦，而管理機構則傾向於它們，因此某些形式的浮雕可以問心無愧地稱為隱藏著頭骨的骨頭。大腦。
如果已經設置了一組這些參數，則可以預測未來定居點的形狀以及較小道路網絡將如何發展，肉類和內臟將在道路網絡上生長。 如果說在舊城市中一切都是自行運作的，那麼在蘇聯時代，當制定新城市的總體規劃時，項目的作者必須移動他們的捲積，將自然趨勢和社會的要求結合起來（並不總是成功）。黨的領導。
您可以從中學到什麼：
- 骨架必須連接起來，新的元素總是加入到舊的元素中——如果城市的道路網絡連接出現問題，那麼它的增長和經濟穩定性就會出現問題。
- 接頭處的周圍組織具有復雜而奇特的結構——街道交叉口吸引貿易、服務、步行網絡節點，反之亦然“排擠”普通住房。
- 擁有大量“殼”元素的有機體，要么停止發育生長，要么被迫消滅它們——大量城市發展的關鍵在於過河或排幹沼澤，而如果有如果沒有足夠的資源來進行這樣一個大型項目，城市可能會停滯幾個世紀，而不會增加領土，也不會增加其經濟重要性；
- 沿著骨架的元素鋪設主要血管是有利的，因為它們在時間上是最不變的 - 道路和工程通信出於某種原因而相互吸引，但更多內容見下文。
餡
肉，也是肌肉和脂肪，在細胞中，細胞質是圍繞骨骼的東西，形成生物體的大部分，積累和釋放資源，提供運動並決定整體生存能力。 對於城市來說，當然，這就是建築師所說的“城市肌理”、“填充”等無聊的詞語：普通小區，大多是住宅。
正如任何生物都會利用每一個機會積累質量一樣，擁有更好供應的城市開始吸引更多的人口並建造新的睡眠區，即使它不能總是為這些“內部移民”提供正常的生活和工作標準。 低層區域令人愉悅，但效率低下——這些區域是脂肪，血管難以滲透，並且含有很少對身體有用的細胞。
您可以從中學到什麼：
- 肌肉往往沿著骨骼均勻分佈； 較厚的骨頭有較厚的肌肉層。 住宅區也會以同樣的方式表現：靠近較大的高速公路，人口密度將高於靠近二級高速公路的人口密度。
- 如果肌肉供血不足，它就會死亡——交通不便的地區比其他地區增長得更慢，那裡的住房變得更便宜而且得不到修復，人口逐漸被邊緣化。
- 如果脂肪塊被肌肉從四面八方擠壓（低層舊區都是高樓），我們就會“發炎”，要么導致這種發展消失（那麼考慮一下我們只是暫時的）保留本卷），或者將整個周邊地區轉變為“黑幫”，或者將建築物轉變為精英、傀儡和圍欄區- 這已經是一種“囊腫”。
- 如果身體表面變胖（而城市就在周邊），它就很難攜帶這麼多低效的組織，就會窒息，血管擴張並被血凝塊堵塞，內臟器官會承受不成比例的負荷並失敗。 郊區化帶來的所有好處就是：交通擁堵、無法輕鬆到達工作場所和基礎設施、中央基礎設施的負荷比計算的要大很多倍、社會關係的消失等等。
這座城市正在螺旋式發展。 很明顯，它是自然產生的，而不是從頭開始構建的。
循環系統
每個過程都需要資源。 對於城市來說，這些是人、貨物、水、能源、信息和時間。 循環系統在器官之間重新分配資源。 城市的交通系統涉及人員和貨物，工程網絡涉及能源和信息。 長距離運輸能量並不總是有利可圖，因此可以運輸其生產原材料，就像葡萄糖被輸送到線粒體一樣。
各類工程網絡通常與交通幹線組合在一起，原因如下：一是同時被帶到新的地區，同時在兩地工作無利可圖； 其次，正如已經提到的，這是一個穩定的島嶼，“被掩埋和遺忘”，明天這裡不會再有摩天大樓； 第三，有機會通過建造共同的保護和工程結構——收集器來節省“容器外殼”； 第四，節省縮進空間很重要，因為有些區域和元素可以共存，而另一些則相互有害。
您可以從中學到什麼：
- 寬的血管可以長距離輸送血液，因此阻力較小，並且在外圍它們會分支，速度也會降低。
- 肌肉通過小血管網絡提供血液，供應的均勻性在這裡很重要，而大血管則流向重要器官。
- 血液不僅能帶來資源，還能清除消耗掉的資源，因此污水系統也遵循同樣的法則。
- 如果該地區已經有了基本的通訊，它就會開始快速有效地發展。 城市呈螺旋式增長的情況很普遍：下一個區與前一個區相鄰，並且與舊建築相鄰，大規模的工作通常不會同時在兩個地方進行（在現代化的大城市中，可能會有幾個這樣的“增長點”，例如，通過地區的數量，那麼螺旋就不會那麼明顯）。
神經系統
神經系統由處理數據和發送信號的節點以及信號傳輸路徑組成。 由於我們的信息位於“資源”欄下，這意味著這與互聯網無關。 這是關於管理的。 我有一些悲傷的消息要告訴你：城市是非常原始的有機體，而且管理不善。 總體計劃沒有得到實施，實際情況與管理部門的數據不相符，控制信號經常無法到達或以奇怪的方式工作，對任何變化的反應總是很晚。
但在不斷變化的條件下生活而沒有管理也是不好的，因此城市通常被劃分為受當地“神經節”管轄的區域，這些區域有機會有時間糾正某些事情並防止情況陷入死胡同（骶“神經節”）大型恐龍的後腦證實它是有效的）。 同時，如果在行政劃分時不考慮骨骼、肌肉組織和循環系統的具體情況，身體就會以非最佳方式運作和發展。 生活中的例子：河流將城市分為南北兩半，將行政區劃分為東西兩部分。 因此，我們分成了不同的部門，並且需要不斷協調兩國政府之間的行動。
順便說一句，俄羅斯聯邦目前正在經歷一個困難時期，即將原則上效果不佳的嚴格製定的“總體規劃”體系轉變為靈活的戰略體系 - “總體規劃”，其中到目前為止，很少有人知道該怎麼做。 因此，我的水晶球預測：未來幾年甚至不要指望穩定和合乎邏輯的城市發展。
您可以從中學到什麼：
- 大城市不能很好地平衡其地區的需求和前景。 資金分配不均、不合理。 據推測，總體規劃將能夠解決這個問題，“但這還不確定”(c)。
- 早在蘇聯時代，擁有超過 400 萬居民的城市就被視為自治系統，因此，如果您生活在其中一個城市中，請不要在超過幾公里的尺度上尋找邏輯。 實施一個涉及多個地區的項目，需要巨額資金和強大的行政資源，還會有人搞砸，環路最後一公里要十年才能建成。
- 在各區交界的區域，經常會進行各種難以理解的遊戲，甚至可以互相“替代”，比如建造一座大建築，讓另一區重要的道路可以通過。
這座城市被分成兩半。 最主要的是不要混淆如何。
消化系統
進入城市的資源會發生什麼？ 它們要么被加工得面目全非，要么被精細粉碎並在循環系統的幫助下分佈到全身。 正如脂肪酸在肝臟中轉化為乙酰乙酸，其中大部分在肝臟外的各種組織和器官中使用一樣，來自儲存區的食物和貨物也被運輸到整個城市。 在工業綜合體中，發生了各種各樣的轉變，但它們的結果總是相同的：它們被用來維持有機體的生存能力。 並非所有東西都直接流向居民，建築業和運輸業都以增長為目標（它們可以與蛋白質代謝相比較，日常用品與碳水化合物相比較）。
您可以從中學到什麼：
- 消化系統與排泄系統緊密相連，沒有它就無法發揮作用。
- 工業區需要大量的資源（包括人員）和能源的供給。 大動脈價格昂貴，因此將它們用於多個類似的過程是合理的。 這導致根據傳輸原理進行聚類。
- 資源回收通常是一個循序漸進的過程，一個過程的代謝物是另一個過程的起始材料。 這創建了連續階段的“組合”集群。
- 大型器官僅在少數點與身體相連，因此對於其他組織而言，它們起著血液供應屏障的作用。 這決定了城市工業區位置的特殊性。 已經超出其計劃的城市需要進行緊急“巨大行動”——拆除工業區並重新規劃領土。 順便說一句，世界各地的許多城市都有許多獨特的項目與此相關。 例如，財大氣粗的英國人打著備戰奧運會的旗號，對倫敦的港口和倉庫區進行了全球性的重建。
排泄系統
沒有下水道就沒有文明，這是每個人都知道的。 在體內，血液中的有害物質是由兩個器官過濾的：肝臟和腎臟（生物體中腎臟的數量不同，所以我們不深究）。 腎臟清除它們可以不變的東西，肝臟將廢物轉化（有時轉化為更危險的代謝物）。 腸道只是取出未使用的資源，在我們的比喻中，這就是將固體廢物清除到垃圾填埋場。 下水道系統充當腎臟（除非您有將廢物轉化為能源的甲烷罐）。 垃圾處理廠、垃圾焚燒廠和沼氣池執行肝臟的功能。
您可以從中學到什麼：
- 回收的廢物比未經處理的廢物毒性更大，例如甲醇，它被肝臟中的乙醇脫氫酶代謝為甲醛和甲酸。 你好，你好，焚化爐，我看到你了。
- 廢物可以成為寶貴的資源。 經過劇烈的體力勞動後，骨骼肌無氧糖酵解過程中形成的乳酸返回肝臟並在那裡轉化為葡萄糖，然後再次進入肌肉。 如果一個城市開始回收垃圾並在其內部使用由此產生的產品，那麼無論是在節省原材料還是在物流方面，這都是非常酷的。
- 垃圾回收和儲存組織不善可能會毒害整個地區的生活，請記住針對垃圾填埋場的抗議、過濾場和焚燒爐的“香氣”、居民和管理公司之間關於清除固體家庭垃圾的“鬥爭” 。 當然，存在此類問題的地區的住房會貶值、出租，吸引低收入、教育程度低和不太體面的公民，這些人會進一步惡化其形象。 貧民窟化是一個正反饋過程，完全不同的因素都可以觸發它。
事實上，這篇文章遠非詳盡無遺，更沒有聲稱在科學上是準確的。 關於城市的發展、它們的運動、疾病、空間的消化和其他“生理過程”，我將在其他時間講述，以免把所有事情混為一談。 如果您有什麼要補充的，或者有疑問，我期待您的評論。 感謝您的閱讀，我希望這並不無聊。
來源： www.habr.com