Дизайн-проектирование природоподобных объектов

И.П. Кириенко, Е.Ю. Быкадорова 

 Учебное пособие  
по направлению подготовки «Дизайн» 
магистерской программы  
«Дизайн предметно-пространственной среды»

Москва
Издательство «ФЛИНТА»
2021

ДИЗАЙН-ПРОЕКТИРОВАНИЕ 
ПРИРОДОПОДОБНЫХ ОБЪЕКТОВ

УДК 745/749 
ББК  30.18  
К43 

Рецензенты: 
ООО АР_КО, кандидат архитектуры, 
член Союза Архитекторов России 
О.В. Козинская 
кандидат педагогических наук, член Союза Дизайнеров России  
Т.О. Махова 

Составители:
И.П. Кириенко, Е.Ю. Быкадорова 

Кириенко И.П.
 Дизайн-проектирование природоподобных объектов: учебное
пособие / И.П. Кириенко, Е.Ю. Быкадорова. — Москва : ФЛИНТА, 
2021. — 112 с. — ISBN 978-5-9765-4742-1. — Текст : электронный.

Соответствует 
учебным 
планам 
и 
рабочим 
программам 
дисциплин: 
«Дизайн-проектирование» 
и 
«Проектирование 
и 
выполнение 
проекта 
в 
материале». 
Актуальное 
бионическое 
формообразование анализируется сквозь призму исторического 
опыта 
и 
многообразных 
современных 
инновационных 
методологических 
подходов. 
Комплексно 
рассматривается 
последовательность 
освоения 
методологии 
бионического 
формообразования в дизайн-проектировании. 
Для магистров по направлению подготовки 54.04.01 «Дизайн» 
магистерской программы «Дизайн предметно-пространственной 
среды». 

ISBN 978-5-9765-4742-1 

УДК 745/749 
ББК 30.18

© ФГБОУ ВО «СГУ», 2019          
© Кириенко И.П., Быкадорова Е.Ю., 2019 

К43

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
5

ГЛАВА 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ 

ОТНОШЕНИЯ К МИРУ ………………………………………………………..…
7

1.1. Экологические мировоззрения прошлого …………………………………
7

1.2. Современное экологическое мировоззрение ……………………………..
22

1.3. Виды экологии ……………………………………………………………...
39

ГЛАВА 
2. 
ПРИРОДОПОДОБНЫЕ 
ПОДХОДЫ 
К 
ДИЗАЙН
ПРОЕКТИРОВАНИЮ СРЕДОВЫХ ОБЪЕКТОВ …………………………...….
49

2.1. Биопозитивный потенциал экологического пространства ………………
49

2.2. Внедрение фундаментальных экологических идей в практику дизайн
проектирования ……………………………………………………………………
55

Заключение…………………………………………………………………….…
68

Библиографический список ……………………………………………………..
70

Иллюстративное приложение ……………...........................................................
72

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование природоподобных объектов дизайна основывается на 

сходстве 
и 
общности 
принципов 
архитектурно-дизайнерского 

формообразования и живой природы. Как физические объекты архитектура 
и живая природа подвергаются воздействию сил земной среды: 
гравитационного поля, механических и химических факторов и т. д. В 
результате возникают сходные конструктивные системы как средства 
взаимодействия с этой средой.

Традиция 
вечной философии имеет сегодня 
непосредственное 

отношение к современности по многим причинам. Современная западная 
академическая философия в двадцатом веке связала себя с механистической
наукой, считая её основой для понимания реальности и получения знаний, 
и не пытается отыскать утерянную мудрость древних философской 
традиции. Современные философы развивают этическую теорию в полном 
отрыве от её метафизических основ и понимания выдвигаемых ими 
глубоких предположений. Они игнорируют историю философии и те 
культурные контексты, в которых возникали те или иные идеи и теории. Всё 
это 
усиливает 
антропоцентризм 
и 
существующее 
индустриально
технократическое общество.  

На примере рисунка Оскара Шлеммера (Баухауз) можно проследить 

«философию» современного «эгоцентрического» пространства, в котором 
«человек-паук» изображен центром мироздания, контролирующим связи с 
окружающей средой, ближним и дальним Космосом.

Задачами экологического дизайна являются:
•совершенствование сложившейся экологической ситуации путём

создания продуктов, соответствующих требованиям природы, человека и 
культуры;

•поиск баланса
между совершенствованием формы и функции

объектов дизайна и соблюдением принципов экологического подхода;

•пересмотр материалов и технологий с точки зрения экологических

норм;

•формирование 
новой 
культуры 
потребления, 
структуры 

потребностей, основанных на
сокращении избыточного количества 

продуктов;

•целенаправленное изменение ценностных установок
общества

посредством художественных образов объектов дизайна.

В сферу экологического дизайна вовлекаются сегодня самые 

разнообразные явления проектной практики. Это попытка воссоздания 
природной среды в местах обитания человека. Он воплощает в себе то, что 
мы видим в естественной природе: природные материалы, фактуры и 
текстуры, формы, вдохновлённые природой. 

Во всех случаях заимствование законов формообразования и принципов 

функционирования живой природы позволяют регулировать процессы

познания и практического преобразования объектов проектирования. 
Внутренняя организация этого научно-проектного процесса выстраивает 
иерархическую 
последовательность 
дизайнпреобразования

природоподобных объектов внутренней и внешней среды. При этом 
природные 
классификационные 
схемы 
обогащают 
экологическое 

проектирование. 

Первые архитекторы использовали в своей работе экологические 

принципы:

— транспортная сеть была ориентирована по сторонам света: одни 

проезды шли с севера на юг, а другие с запада на восток;

— все формы подчинялись простой геометрии: господствовали прямые 

углы и линии;

— максимальное население города не должно было превышать 50 

тысяч человек;

— все постройки проектировались относительно расположения сторон 

света.

В живой природе не часто можно встретить абсолютно подобные 

элементы. 
Предельная 
однотипность, 
доходящая 
до 
абсолютной 

геометрической правильности и симметрии, наблюдается в организмах, 
живущих в постоянной, мало изменяющейся среде, симметричной в 
физическом понимании, например в воде. Следовательно, современная 
постоянно меняющаяся окружающая среда, климатические условия, 
агрессивность
урбанизма 
диктуют 
соблюдение 
природоподобных 

принципов формирования внутренней и внешней среды, согласованность с 
естественно-природным контекстом.

В первой главе «Фундаментальные экологические принципы

отношения к миру» рассматриваются экологические мировоззрения
прошлого (духовное познание мира, биологическое разнообразие планеты, 
принципы глубинной экологии и т.д.); современные экологические 
мировоззрения (хронотоп, теория систем, саморегулирующиеся системы 
и т.д.), виды экологии. Выстраивается рациональная организация методов и 
средств дизайн-проектирования природоподобных объектов. 

Во второй главе «Природоподобные подходы к дизайн-проектированию

средовых 
объектов»
акцентируется 
биопозитивный 
потенциал 

экологического пространства, внедрение фундаментальных экологических 
идей в практику дизайн-проектирования. Рассматривается фактически 
выполненная деятельность, получение проектного результата.

Каждая глава состоит из отдельных тем,
предназначенных для 

когнитивного осмысления экологических природоподобных принципов
проектирования. 

Для более углубленного изучения материала текстовая часть 

сопровождается иллюстративным материалом (рисунками).

Для 
оценки 
качества 
усвоения 
теоретическо-практического 

интегрированного материала дисциплин «Дизайн-проектирование» и 

«Проектирование и выполнение проекта в материале» используются 
следующие формы контроля:  

– текущий – каждое занятие осуществляется контроль выполнения 

аудиторных и домашних учебно-творческих работ по форме текущего 
просмотра, анализа работ, консультации и тестовых заданий; 

–
полусеместровый
–
контроль в середине учебного семестра 

осуществляется за определенный период изучения всех учебно-творческих 
работ; 

– семестровый – контроль курсового проектирования и итогового 

проекта (экзаменационный просмотр) осуществляется в конце учебного 
семестра 
на 
основе 
выполнения 
всех 
учебно-творческих 
работ 

теоретического и практического интегрированного материала.

Итоговый
контроль
по 
дисциплине 
«Дизайн-проектирование» 

осуществляется по окончании 1-го
и 2-го
семестра первого курса 

магистратуры, по дисциплине «Проектирование и выполнение проекта в 
материале» – по окончании 3-го семестра. 

В главе 1 представлены вопросы для самопроверки по параграфам 1.1, 

1.2 и 1.3.

ГЛАВА 1.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ОТНОШЕНИЯ

К МИРУ

1.1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МИРОВОЗЗРЕНИЯ ПРОШЛОГО

Анализ древних сооружений и письменных источников позволяет 

утверждать, что знания об экологии имелись у человека уже на ранних 
этапах становления цивилизации. С древнегреческого языка «экология» 
означает «жилище, дом». Формальное определение науки произошло в 
XX веке, однако уже с ранних этапов можно проследить, как формировалась 
и изменялась искусственно создаваемая среда существования. Первый 
период развития цивилизации неразрывно связан с нашими знаниями о 
культуре Древнего Египта, Древней Греции, Месопотамии, Индии, Древней 
Руси и др. Сознание древнего архитектора было неразрывно связано с 
ритмами природы, что отражалось в планировке городов, морфологии
объемно-пространственных форм [9, доп.].

Ученые мира в поисках общих положений философских экологических 

учений обращались к историко-культурному наследию человечества. 
В работе «Вечная философия» (Олдос Хаксли) рассмотрено множество 
религий и философий. Духовный рост человека, его формирование, 
достижение зрелости происходили в результате «просвещения» —
осознания того, что наше узко-изолированное, социализированное «я» есть 
иллюзия, что на самом деле мы тончайшим образом связаны со всеми 
процессами, происходящими вокруг нас.

В версии вечной философии, предложенной Спинозой, ключом к 

человеческой зрелости и свободе является такое понимание мира и самих 
себя в нём, которое позволяет перейти от пассивного, бездумного 
обусловленного 
поведения 
к 
активным 
взаимоотношениям 
с 

окружающим нас миром [4, доп.]. Представители западной культуры 
относятся к медитативному размышлению как к пассивному сидению или 
уходу в себя от реального мира с его проблемами. Жизнь в медитациях и 
размышлении, напротив, предполагает очень активное напряжение, 
направленное на самопознание и интеграцию личности. Одухотворенное 
пространство – это наполнение пространства или значительной его части 
некоей 
идеологемой
(религиозной, 
философско-мистической, 

политической, народно-этнографической и т.д.) [7, доп.].

Исторически 
выразителем
духовного 
пространства
являлась

архитектура. До XX века она носила религиозные формы (церкви, мечети, 
синагоги и т.д.), народные формы (Кижи и др.). Позднее архитектура стала 
носить, в основном, цивилизационные формы (небоскреб, ратуша, Дворец 

Советов, капелла и т.д.). Начиная с XX века, архитектура начинает решать 
чисто творческие задачи, принимая формы «высокого» искусства.

В основу творческих экспериментов в области дизайн-проектирования 

положены так же известные древние философские учения: 

–
Васту-шастра
–
неразрывное единение человека и природы. 

Идеология этого мировоззрения основывается на признании общей 
гармонии мироздания, которая в свою очередь выражается во влиянии
Солнца, Луны и времени на сознание и физиологию каждого человека. 
К основным принципам этого учения можно отнести три постулата: 
удобство для тела, счастье для души, стабильность для ума.

– «Манасара» (ХI–ХII вв.) – древнейший градостроительный трактат, 

по которому выбиралась определенная схема будущего расселения. 
Населённые пункты классифицировались по конкретному назначению, 
этническому и количественному составу проживающего в них населения, 
структуре застройки [4].

Планета Земля является общим домом для всего сущего на ней.
На сегодняшний день доказано, что все живые организмы имеют единое 

происхождение. В пользу этого утверждения говорит единство химического 
состава живых организмов, их клеточное строение. Но в то же время одни 
живые организмы существенно отличаются от других. Благодаря наличию 
этих различий сформировалось биологическое разнообразие живой 
материи нашей планеты.

Современная экология сложилась в результате объединения знаний, 

которые на разных этапах привносили в науку К. Линней, Ч. Дарвин, 
А. Гумбольдт, В.В. Докучаев и др. Такие направления, как «промышленная 
экология», «химическая экология», например, неразрывно связаны с 
работами Д.И. Менделеева.

Сам термин «экология» был впервые использован в работах биолога 

Э. Геккеля
в 1866 году. Немецкий ученый создал это слово с 

использованием греческого корня «ойкос» — дом, местопребывание, 
жилище. В самом начале экология считалась частью общей биологии, а уже 
позже, взаимодействуя с различными направлениями других наук, стала 
самостоятельной научной единицей [4, доп.].

В основу творческих экспериментов в области дизайн-проектирования 

положены природоподобные классификационные схемы: 

1 – по конструктивному принципу. Стебли растений, стволы деревьев 

и их ветви, опорные скелеты позвоночных и т. д. рассматриваются 
как природные 
стоечные, 
балочные 
системы 
и 
рамы. 
Изучение 

конструктивной структуры природных форм служит основанием для 
проектирования
пружинящей 
конструктивной 
основы 
высотных 

сооружений с небольшой площадью опирания, подверженных сильным 
ветровым и ураганным нагрузкам. Например, позвоночный столб человека –
естественные канаты-ванты, система, состоящая из отдельных жестких 
элементов, соединенных эластичными прокладками в совокупности с 

мышечными тканями. Конструктивная структура деревьев и стеблей 
растений следует принципу усиления механических тканей по линиям 
максимальных напряжений. Законы механической работы консольных 
балок, арок, рам созвучны структуре леса (стволов деревьев, ветвей, 
кустарников). 
Принцип 
построения 
такой 
комплексной 
системы 

использовали ленинградские архитекторы С.И. Евдокимов, Е.В. Травников 
и инженеры Г.Д. Лейбович в проекте катальных горок «Русские горы». 

В частности, исследование вертикальных конструктивных форм живой 

природы позволяет выделить тенденции формообразования:  

А) закон статичного конуса, или конуса гравитации — образование 

статичных конусообразных форм (конус основанием вниз). Например, в 
растительном мире (ствол дерева), оптимальным для восприятия ветровых 
нагрузок и действия сил тяжести является конус основанием вниз 
(Ю.С. Лебедев). Аналогами конуса гравитации могут служить горные 
образования, куча песка, повисшая на травинке капля дождя, груша и т. д.
Тенденция конуса гравитации присутствует в конструктивных решениях 
Эйфелевой башни (Франция, Париж), Шуховской радиобашни и 
Никитинской телевизионной башни (Москва), в городах-пирамидах Поля 
Мэймона и т.д. 

Б) пространственные решетки
–
плоские и пространственно
изогнутые, ребристые, сетчатые, перекрестные конструкции. Например, 
пленки листа дерева достигают минимального сечения за счет других ребер. 
Ребра, выполняя основную несущую функцию в системе, следуют линиям 
главных напряжений, занимая выгодное положение с точки зрения статики. 
Использование в архитектурных сооружениях ребристой структуры 
отвечает главным напряжениям в конструкции, дает технические и 
композиционные результаты. Пространственные решетчатые системы 
живой природы (микроструктура губчатой части кости, лист дерева и т. д.) 
универсальны.  

В) принцип механической «сопротивляемости по форме». Например, 

тонкостенные гладкие оболочки-скорлупы (гладкая раковина, птичье яйцо, 
череп человека и т. д.).  

Г) вариантность конструктивной формы. Оболочки в природе, как 

правило, несимметричны, что обусловлено несимметричным действием 
нагрузок. Конструктивно-асимметричное построение оболочек можно 
найти в работах О. Нимейера (монастырь Сент-Бом), Э. Торрохи (клуб 
Тахира в Южной Америке) и др.

Д) вантовые и стержне-вантовые системы
в живой природе 

совершеннее существующих искусственных форм. Например, костномышечная система животных, паутина и т. д. состоят из сложных 
поверхностей вращения. В архитектурно-дизайнерском проектировании 
применяются экономичные и легкие конструкции, работающие на 
растяжение. 

Е) закономерности повторяемости однотипных элементов в живой 

природе. В процессе самопостроения наращиваются новые, повторяющиеся 
по форме элементы, что дает им возможность выполнять заложенную в них 
генетическую программу и экономно расходовать энергию, время, 
материал. Повторяющиеся элементы и возникающие между ними связи в 
природных формах образуют многообразные комбинации, воспринимаемые 
как проявление объективных законов гармонии [3].

Наблюдая структуру пчелиных или осиных сот, ученые пришли к выводу, 

что наиболее экономична в отношении затрат материала решетка, 
составленная из плотно сомкнутых, правильных шестиугольников или 
шестигранников. Она дает при равных условиях наименьшую длину 
перегородок на данную площадь или объем по сравнению с другими 
правильными фигурами, плотно и равномерно заполняющими плоскость.

Интерес человека к природе возник в глубокой древности. Первобытные 

люди начали собирать сведения о растениях и животных, чтобы выживать в 
условиях дикой природы. Со временем накапливалось все больше и больше 
сведений о разнообразии растений и животных нашей планеты. В 
результате, трудно стало ученым разных стран понимать друг друга – одни 
и те же растения и животные назывались у всех по-разному. Возникла 
необходимость привести в порядок накопившиеся знания о разнообразии 
организмов. Великий шведский ученый Карл Линней
(1707–1778)

проделал эту огромную работу в XVIII веке [4, доп.].

Линней предложил классификацию организмов: все организмы он 

распределил по группам, дал каждому виду растений и животных название, 
состоящее из двух слов на латинском языке, понятном ученым разных 
стран. Она была принята учеными всего мира и использовалась много лет.

Чарлз Дарвин (1809–1882) был убежден, что растения и животные 

изменяются с течением времени, постепенно приспосабливаясь к 
разнообразным условиям жизни на Земле. Дарвин сумел объяснить, как это 
происходит: в природе выживают те организмы, у которых признаки 
приспособленности к окружающим условиям проявляются сильнее, чем у 
других. Если эти признаки организмы передают по наследству, то в их 
потомстве тоже выживают более приспособленные. 

Внедрение метода географических исследований стало главным итогом 

деятельности 
великого 
немецкого 
естествоиспытателя 
Александра 

Гумбольдта
(1769–1859). Этот метод стал образцом для научных 

экспедиций 
XIX 
века. 
Гумбольдт 
так 
же 
провел 
комплексные 

топографические
измерения
в Южной Америке, стал создателем

физической географии как науки, дал образцы научного страноведения,
описал новые виды растений и животных.  

Докучаев Василий Васильевич (1846–1903), естествоиспытатель, 

профессор 
Петербургского 
университета 
(1883), 
дал 
научную 

классификацию почв (1886). В классических трудах «Русский чернозём» 
(1883) заложил основы генетического почвоведения, создал учение о 

географических зонах. В книге «Наши степи прежде и теперь» (1892) 
изложил комплекс мер борьбы с засухой. Основал первую в России кафедру 
почвоведения (1895). Идеи Докучаева оказали влияние на развитие 
физической географии, лесоведения, мелиорации и др.

Формальное завершение теорий утопического социализма произошло в 

работе «Города-сады завтра» (1898, 1902).
Э. Говард
(1850–1928), 

предложил сформировать вблизи мегаполисов систему общин, состоящую 
из 30 тысяч
человек
(рис. 13
–
изображен генплан города-сада, 

провозглашающего единение жилища человека и природы). 

Т. Гарнье
предложил ввести строгое зонирование
на примере

небольшого городка вблизи Лиона 35 тысяч населения. «Индустриальный 
город» был сформирован в работах швейцарца Т. Гарнье: впервые 
реализована на практике санитарно-защитная зона, отделяющая жилые 
кварталы от промышленных объектов.

Эксперименты
с 
городской
застройкой 
привлекли 
внимание

Л. Гильберсаймера (1885–1967), который в книге «Новый город» (1944) 
выдвинул теорию о размещении заводов и фабрик за пределами 
мегаполисов. Он расширил теорию городского зонирования.

Идею «линейного города» (1882) предложил испанский архитектор 

А. Сориа-и-Мата (1844–1920). По его проекту население не должно было 
превышать 30 тысяч человек, а само зонирование было выполнено в виде 
блоков зданий и функциональных территорий, соединенных в полосы (рис.
26 – представлен генплан «Линейного города», выполненный на основе 
природоподобной классификационной схемы «Е» –
закономерности 

повторяемости однотипных элементов). К 1930 году несколько групп 
архитекторов СССР совместными усилиями разработали план застройки 
города Магнитогорск, в котором особое внимание уделялось линейному 
расположению объектов. 

Ле Корбюзье
(1887–1965) стал основоположником современной 

архитектуры, исследовал традиционное народное жилье. На этой основе им 
были предложены оптимальные эргономические нормы высоты жилых 
помещений, сплошное остекление зданий и т.д. Под его руководством были 
разработаны планы реконструкции Москвы и Парижа, проведены работы по 
возведению индийского города Чандигарх, опубликованы сочинения 
«Урбанизм», «Модулор», «Лучезарный город», а также спроектирован дом, 
получивший название «Машина для жилья».

Советский архитектор Н.А. Ладовский (1881–1941) ввёл в своих 

работах понятие «город-парабола», в котором
дальнейшее развитие 

застройки зависело от сформированного центра.

Под руководством американского архитектора Ф.-Л. Райта (1867–1959) 

на острове Эллис в 1959 году был спроектирован футуристический «город 
будущего» (рис. 24 – представлена перспектива «Органического города», 
выполненная по аналогии с природоподобной классификационной схемой 
«А» – закона статического конуса).