Гидрологический кластер - новая типология научно-образовательных комплексов - посвящен одной из глобальных проблем - истощению водных ресурсов и колебанию уровня Мирового океана. Цель – напомнить обществу о большой значимости водных ресурсов для окружающей среды и устойчивого развития в условиях Нью-Эйджевской эпохи.  С 22 марта 1993 года по решению ООН отмечается Всемирный день их защиты.

Предметом исследования была выбрана река Волга, а местом размещения кластера - территория Казанского речного порта. Градостроительный анализ показывает дефицит многофункциональных зданий за пределами исторического центра, в том числе на данной территории. Уже давно во властных коридорах «витают» идеи создать в этом районе центр города и насытить его культурно-развлекательной составляющей. Поэтому актуально создание «гибридного» кластера, который, с одной стороны, является специализированным научно-образовательным комплексом, предлагающим знания об экологическом феномене водных ресурсов, с другой - располагает рядом функций универсального назначения и отвечает принципу открытости и инклюзивности.

Биомимикрия рассматривается как один из современных способов ответа на глобальные экологические проблемы. Проектом предложено решение экологических задач мониторинга и эффективного использования водных ресурсов через архитектурные элементы и конструкции. Типология элементов гидрологического кластера включает 3 блока - элементы ландшафта и благоустройства, элементы фасада, конструктивные и технологические элементы интерьера. Они мимикрируют под биологические и геологические объекты в способности рационально использовать природные ресурсы и адаптироваться под постоянно меняющуюся среду. Формообразование, принципы строения и технология этих элементов производится при помощи топологического подхода.

Вся специфика функционирования элементов кластера показана на примере объекта детальной разработки - центра гидрологии Волги. Он тяготеет к типологии свободного университета, дающего преимущественно специальное дополнительное образование. Функциональная составляющая была основана на программе гидрологического института Санкт-Петербурга, затем пересмотрена с учетом появления новых цифровых средств и технологий, а формулировка принципов архитектурно-планировочного решения проводилось на международном воркшопе в Махачкале.

Элементы ландшафта уподобляются различным природным системам и объектам - «поющие фонтаны» играют музыку при изменениях погоды, «музейные кратеры» содержат экспонаты геологических объектов, местной флоры и фауны; «водосборные стебли» выступают катализаторами качества подземных вод и могут менять цвет и подсветку, выступая из холмов как арт-объекты и фонари. Это и ряд павильонов, лабораторий и мастерских, встроенных в прибрежный ландшафт для проведения экологических исследований и напоминающих холмы, кратеры и вулканы. Другие же элементы позволяют регулировать уровень воды во время засухи или наводнений. «Заливные луга» и «губки» решают не только экологические проблемы очистки и фильтрации воды, но и вопросы воссоздания истории – они выступают символом исторического ландшафта Казани до строительства ГЭС.

Фасады состоят из «умных» панелей и конструкций, которые работают на создание экологичной среды, решая в частности задачи эффективного использования воды. Двойной фасад с внешним остеклением из стеклянных выпуклых панелей-«жабр» рассеивает прямые солнечные лучи и обеспечивает естественную вентиляцию; перфорированные панели-«веливичии» уподобляются пустынному растению, собирая осадки и влагу из прибрежного воздуха. Затем они ее фильтруют, очищают и «спускают» по отдельному водостоку в водный коллектор, расположенный в цоколе. Некоторые лаборатории имеют более закрытый фасад-«хамелеон», минимизирующий количество света в помещении при проведении опытов. Снаружи же он способен менять цвет в зависимости от вечерней программы здания или в ответ на климатические изменения.

В конструкцию универсального «зала-акведука» встроена водосборная система, функционирование которой осуществляется по принципу древнеримской сооружения. Центральную водосборную колонну окружает фонтан из тонких трубок - они напоминают сталактиты, свисающие с потолка пещеры. В вечернее время мигающая подсветка сопровождает движение воды, а музыкальное сопровождение опер Рихарда Вагнера или Грига создает атмосферу «Пещеры горного короля». Стена зала представлена как «научная губка» – за счет сужения или расширения пор внутренняя поверхность способна менять время реверберации в зале, внешняя – нормализовать влажность воздуха в помещении.  Подвесная система «коконов-лабораторий» под перекрытием аудитории образует интересное рабочее коворкинг-пространство, позволяет исследовать и проводить эксперименты со «стеной-губкой». Элемент «экспериментальное болото» - макетная мастерская - представлен как прототип бассейна русловой лаборатории Института гидрологии Петербурга.

Рисунок символически иллюстрирует решение экологических задач – подобно алхимикам, микроорганизмы, бактерии, пресмыкающиеся и даже виды растений, добывают влагу из воздуха, очищают, хранят ее и перерабатывают в полезную энергию. Аллегории природных форм - губок, медуз, каньонов и кратеров - наполняют центр гидрологии Волги. Однако, «Сказка о возможности архитектурных элементов и конструкций управлять водными ресурсами» вполне реальна - все упомянутые решения обоснованы конструктивно – центр имеет каркасную систему со стеной из пенобетонных блоков и эффективного утеплителя, а также двойной навесной фасад, что отвечает требованиям энергоэффективности.

Гидрологический кластер представляет собой «экспериментариум», состоящий из набора элементов инновационного характера - универсального конструктора, который можно было бы применить и для создания иных экологических и инновационных проектов. Создание архитектурных и ландшафтных элементов, осуществляющих процессы «добычи» воды из влажного воздуха актуально для прибрежных зон и территорий с повышенной влажностью в целом.