Download 200611407.pdf

Contents : 4. B IJLA G E GRONDSLAGEN VOOR EEN NIEUWE BOUWWIJZE: doorlopende tekst figuren citaatverwijzingen en gedetailleerde voetnoten 225 226 Naar een nieuwe houtskeletbouwwijze Frans de Medts 1. GRONDSLAGEN VOOR EEN NIEUWE BOUWWIJZE 1.1. MINIMUMBEGINSEL IN DE NATUUR. 1.1.1. Inleiding: vormen en hun volmaaktheid. Architectuur heeft een belangrijke sociale dimensie men kan dus moeilijk stellen dat er zomaar architectuur in de natuur voorkomt zonder dat de mens erbij betrokken was. De natuur geeft ons echter wel een weg naar een optimale vorm en het is meer dan de moeite waard deze weg te bewandelen. Men heeft ontdekt dat deze optimale vormen met de variatierekening wiskundig kunnen worden benaderd. De ontwikkeling van de wiskunde was meestal het resultaat van een verlangen om de natuur te begrijpen. Soms was het andersom en lag er een wiskundig model klaar waarvan men nog niet wist of dit ooit voor de oplossing van een natuurkundig probleem in aanmerking zou komen. Dit deed zich ondermeer voor bij de ontdekking van de relativiteitstheorie. Eens Einstein precies wist welk natuurkundig probleem hij wou oplossen kon hij te rade gaan bij de wiskundige Gr smann die vrij vlug de wiskunde van Riemann kon voorstellen als uitgangspunt voor de oplossing van het probleem. Zo verging het ook met het matrixrekenen dat in de quantumfysica een zeer belangrijke rol ging spelen en nochtans lang voordien was ontdekt. De matrixmechanica van Heisenberg die de basis legde voor de quantummechanica was hiervan een sprekend voorbeeld. Omdat wiskunde en natuur(kunde) zo onlosmakelijk verbonden zijn met elkaar en omdat de mens als levend onderdeel van die natuur functioneert als een bijzonder complex adaptief systeem is het duidelijk dat wiskunde een niet weg te denken deel is van onze cultuur. Kiezelwieren of eencellige algen (Fig.1-1) worden begrensd door een kiezelvormige structuur met verfijnde meetkundige en symmetrische vormen en de zweepdiertjes van het geslacht Volvox (de soort Volvox aureus) een planktonsoort die in de oceaan voorkomt brengen grote kolonies voort met een prachtige bolsymmetrie (Fig.1-2). Dezelfde krachten die de bolvorm tot stand brengen bij de planeten (Fig.1-3) kunnen ook de vormen produceren van deze prachtige eencelligen. Vele vormen die in de natuur voorkomen kunnen worden gedemonstreerd aan de hand van proeven op zeepvliezen en zeepbellen. Op deze wijze kunnen optimale vormen zoals minimaaloppervlakken aan een ontwerper zichtbaar worden gemaakt en kunnen typische kenmerken van op elkaar inwerkende fundamentele krachten in leesbare termen worden omgezet. Drie zeepvliezen bijvoorbeeld komen steeds onder hoeken van 120 bij elkaar (Fig.1-4). Figuur 1-5 toont een zeepvlies tussen twee evenwijdige glasplaten. De vliezen komen onder een rechte hoek op elke plaat aan. Dergelijke rechte hoeken vormen zich wanneer zeepvliezen hun randen vrij over het dragende oppervlak kunnen schikken. De zeepvliezen vormen bijvoorbeeld hoeken van 90 met de zijden van een metalen plaatje dat op zijn kant te zien is als een zwarte lijn (Fig.1-6). Onderling komen de zeepvliezen echter bijeen onder hoeken van 120 . Men ziet dus een karakteristieke Y-vorm op elke plaats waar drie vliezen samenkomen. Deze karakteristieke Y-vormige verbinding kan men vaak waarnemen in de natuur onder de vorm van zich repeterende zeshoekige patronen zoals bij honingraatcellen (Fig.1-7) of bij delen van insectenvleugels (Fig.1-8) bij facetogen (Fig.1-9) bij houtcellen (Fig.1-10) maar bijvoorbeeld ook bij droogte- of krimpscheuren in een homogeen samengesteld materi- De skeletjes van vele kiezelwieren diatomee n bestaan uit een soort doosjes met een bodem en een deksel. De soort Arachnoidiscus heeft een prachtige cirkelvormige schelp die heel goed als patroon voor een gotisch roosvenster kan dienen. De elektronenmicroscoop laat het filigraan netwerk zien van de steunen en bogen van kiezelwier dat door het levende protoplasma wordt opgevuld. Figuur 1-1 227 Naar een nieuwe houtskeletbouwwijze Frans de Medts Figuur 1-2 : Zweepdiertjes (flagellaten). Figuur 1-4 : Een tros zeepbellen. Figuur 1-6: Zeepvliezen tussen twee evenwijdige glasplaten vormen hoeken van 90 met een oppervlak (zwarte lijn). 228 Naar een nieuwe houtskeletbouwwijze Frans de Medts Figuur 1-3 : Jupiter met vier van zijn manen. Figuur 1-5 : Zeepvliezen tussen twee evenwijdige glasplaten. Men ziet een karakteristieke Y-vorm op elke plaats waar drie vliezen samenkomen. Figuur 1-7: De Y-vormige verbinding in de natuur. Zeshoekige patronen bij honingraatcellen. 229

INFO HASH : ecd95f460eb98d0ff938512dcd571319b7f4815c

Download now

File Size: 225.4 mb