Arquitectura biomimética
La arquitectura biomimética es una filosofía contemporánea de la arquitectura que busca soluciones para la sostenibilidad en la naturaleza, no mediante la reproducción de las formas naturales, sino mediante la comprensión de las reglas que rigen esas formas. Es un enfoque multidisciplinario del diseño sostenible que sigue un conjunto de principios en lugar de códigos estilísticos. Es parte de un movimiento más grande conocido como biomimetismo, que es el examen de la naturaleza, sus modelos, sistemas y procesos con el propósito de obtener inspiración para resolver problemas creados por el hombre.
Historia
La arquitectura se ha inspirado desde hace tiempo en la naturaleza como fuente de inspiración. El biomorfismo, o la incorporación de elementos existentes naturales como inspiración en el diseño, se originó posiblemente con el comienzo de ambientes creados por el hombre y permanece presente en la actualidad. Los antiguos griegos y romanos incorporaban motivos naturales en el diseño, como las columnas inspiradas en árboles. Los zarcillos de arabesco antiguos y bizantinos tardíos son versiones estilizadas de la planta de acanto. Aviario de Varro en Casinum desde el 64 aC reconstruyó un mundo en miniatura. Un estanque rodeaba una estructura abovedada en un extremo que contenía una variedad de aves. Un pórtico de columnas de piedra tenía columnas intermedias de árboles vivos.
La iglesia de la Sagrada Familia, de Antoni Gaudi, comenzó en 1882 y es un conocido ejemplo del uso de las formas funcionales de la naturaleza para responder a un problema estructural. Utilizó columnas que modelaron los doseles de ramas de los árboles para resolver problemas estáticos en el soporte de la bóveda.
La arquitectura orgánica utiliza formas geométricas inspiradas en la naturaleza en el diseño y busca reconectar al humano con su entorno. Kendrick Bangs Kellogg, un arquitecto orgánico en ejercicio, cree que «sobre todo, la arquitectura orgánica debería recordarnos constantemente que no demos por sentada a la Madre Naturaleza: trabaje con ella y permítale guiar su vida. Inhibirla, y la humanidad será la perdedora «. Esto coincide con otro principio rector, que es que la forma debe seguir al flujo y no al trabajo en contra de las fuerzas dinámicas de la naturaleza. El comentario del arquitecto Daniel Liebermann sobre la arquitectura orgánica como movimiento destaca el papel de la naturaleza en la construcción: «… una comprensión más verdadera de cómo vemos, con nuestra mente y ojo, es la base de todo lo orgánico. ¡El ojo y el cerebro del hombre evolucionaron durante eones de tiempo, la mayoría de los cuales se encontraban dentro del vasto paisaje sin pavimentar y sin pavimentar de nuestra biosfera edénica! Debemos ir a la naturaleza para nuestros modelos ahora, ¡eso está claro! «. Los arquitectos orgánicos utilizan soluciones hechas por el hombre con una estética inspirada en la naturaleza para crear conciencia del entorno natural en lugar de confiar en las soluciones de la naturaleza para responder a los problemas del hombre.
La arquitectura metabólica, un movimiento presente en Japón después de la Segunda Guerra Mundial, hizo hincapié en la idea de un cambio sin fin en el mundo biológico. Los metabolistas promovieron una arquitectura flexible y ciudades dinámicas que podrían satisfacer las necesidades de un entorno urbano cambiante. La ciudad se asemeja a un cuerpo humano porque sus componentes individuales se crean y se vuelven obsoletos, pero la entidad en su conjunto continúa desarrollándose. Al igual que las células individuales de un cuerpo humano que crece y muere a pesar de que el cuerpo humano continúa viviendo, la ciudad también está en un ciclo continuo de crecimiento y cambio. La metodología de los Metabolistas considera que la naturaleza es una metáfora de lo hecho por el hombre. Helix City de Kisho Kurokawa está modelada según el ADN, pero la usa como una metáfora estructural más que por sus cualidades subyacentes de su propósito de codificación genética.
La arquitectura biomimética va más allá del uso de la naturaleza como inspiración para los componentes estéticos de la forma construida, sino que busca utilizar la naturaleza para resolver problemas del funcionamiento del edificio. Biomimetismo significa imitar la vida y se origina de las palabras griegas bios (vida) y mimesis (imitar). El movimiento es una ramificación de la nueva ciencia definida y popularizada por Janine Benyus en su libro de 1997 Biomimicry: Innovation Inspired by Nature como una que estudia la naturaleza y luego imita o toma inspiración de sus diseños y procesos para resolver problemas humanos. En lugar de pensar en el edificio como una máquina para vivir, la biomimética le pide a los arquitectos que piensen en un edificio como un ser vivo para un ser vivo.
Características
La arquitectura biomimética utiliza la naturaleza como modelo, medida y mentor para resolver problemas en la arquitectura. No es lo mismo que la arquitectura biomórfica, que utiliza elementos naturales existentes como fuentes de inspiración para los componentes estéticos de la forma. En cambio, la arquitectura biomimética mira a la naturaleza como un modelo para imitar o inspirarse en los diseños y procesos naturales y lo aplica a lo artificial. Utiliza la naturaleza como medida, lo que significa que la biomimética usa un estándar ecológico para juzgar la eficiencia de las innovaciones humanas. La naturaleza como mentor significa que la biomimética no trata de explotar la naturaleza extrayendo bienes materiales de ella, sino que valora la naturaleza como algo de lo que los humanos pueden aprender.
Las innovaciones arquitectónicas que responden a la arquitectura no tienen que parecerse a una planta o un animal. Donde la forma es intrínseca a la función de un organismo, entonces un edificio modelado en los procesos de una forma de vida puede terminar luciendo como el organismo también. La arquitectura puede emular formas, funciones y procesos naturales. Aunque un concepto contemporáneo en una era tecnológica, la biomimética no implica la incorporación de tecnología compleja en la arquitectura. En respuesta a movimientos arquitectónicos anteriores, la arquitectura biomimética se esfuerza por avanzar hacia incrementos radicales en la eficiencia de los recursos, trabajar en un modelo de ciclo cerrado en lugar de lineal (trabajar en un ciclo cerrado que no necesita una ingesta constante de recursos para funcionar) y confiar en la energía solar energía en lugar de combustibles fósiles. El enfoque de diseño puede funcionar desde el diseño hasta la naturaleza o desde la naturaleza hasta el diseño. Diseñar para la naturaleza significa identificar un problema de diseño y encontrar un problema paralelo en la naturaleza para una solución. Un ejemplo de esto es el coche biónico DaimlerChrysler que miraba al pez cofre para construir un cuerpo aerodinámico. La naturaleza del método de diseño es un diseño biológico inspirado en soluciones. Los diseñadores comienzan con una solución biológica específica en mente y la aplican al diseño. Un ejemplo de esto es la pintura de Sto’s Lotusan, que es autolimpiante, una idea presentada por la flor de loto, que emerge limpia de las aguas pantanosas.
Tres niveles de mimetismo
La biomimética puede funcionar en tres niveles: el organismo, sus comportamientos y el ecosistema. Los edificios en el nivel del organismo imitan a un organismo específico. Trabajar solo en este nivel sin imitar cómo el organismo participa en un contexto más amplio puede no ser suficiente para producir un edificio que se integre bien con su entorno porque un organismo siempre funciona y responde a un contexto más amplio. En un nivel de comportamiento, los edificios imitan la forma en que un organismo se comporta o se relaciona con su contexto más amplio. En el nivel del ecosistema, un edificio imita el proceso natural y el ciclo del medio ambiente mayor. Los principios del ecosistema indican que los ecosistemas (1) dependen de la luz solar contemporánea; (2) optimizar el sistema en lugar de sus componentes; (3) se sintonizan y dependen de las condiciones locales; (4) son diversos en componentes, relaciones e información; (5) crear condiciones favorables para una vida sostenida; y (6) adaptarse y evolucionar a diferentes niveles y a diferentes velocidades. Básicamente, esto significa que una serie de componentes y procesos conforman un ecosistema y deben trabajar entre ellos en lugar de contra para que el ecosistema funcione sin problemas. Para que el diseño arquitectónico imite a la naturaleza en el nivel del ecosistema, debe seguir estos seis principios.
Ejemplos de biomimetismo en arquitectura
Nivel de Organismo
En el nivel del organismo, la arquitectura mira al organismo mismo, aplicando su forma y / o funciones a un edificio.
La torre de Gherkin de Norman Foster (2003) tiene una piel hexagonal inspirada en la esponja de la cesta de flores Venus. Esta esponja se encuentra en un entorno submarino con fuertes corrientes de agua y su exoesqueleto reticulado y forma redonda ayudan a dispersar esas tensiones en el organismo.
The Eden Project (2001) en Cornualles, Inglaterra, es una serie de biomas artificiales con cúpulas inspiradas en pompas de jabón y granos de polen. Grimshaw Architects miró a la naturaleza para construir una forma esférica efectiva. Las burbujas geodésicas hexagonales resultantes infladas con aire se construyeron con Etileno Tetrafluoroetileno (ETFE), un material que es tanto ligero como fuerte. La superestructura final pesa menos que el aire que contiene.
Nivel de comportamiento
En el nivel de comportamiento, el edificio imita la forma en que el organismo interactúa con su entorno para construir una estructura que también puede integrarse sin resistencia en su entorno.
Montículos de termitas Namibia
El Eastgate Center diseñado por el arquitecto Mick Pearce junto con los ingenieros de Arup Associates es una gran oficina y complejo comercial en Harare, Zimbabwe. Para minimizar los costos potenciales de regular la temperatura interna del edificio, Pearce miró a los montículos de autorefrigeración de las termitas africanas. El edificio no tiene aire acondicionado ni calefacción, pero regula su temperatura con un sistema de enfriamiento pasivo inspirado en los montículos de autorefrigeración de termitas africanas. La estructura, sin embargo, no tiene que parecer un montículo de termitas para funcionar como tal y en su lugar se basa estéticamente en la masonería de Zimbabwe.
El Edificio de cactus de Qatar, diseñado por Aesthetics Architects con sede en Bangkok para el Ministro de Asuntos Municipales y Agricultura, es un edificio proyectado que utiliza la relación del cactus con su entorno como modelo para construir en el desierto. Los procesos funcionales en silencio en el trabajo están inspirados en la forma en que los cactus se sostienen en un clima seco y abrasador. Los tonos del sol en las ventanas se abren y cierran en respuesta al calor, del mismo modo que el cactus sufre transpiración por la noche en lugar de durante el día para retener el agua. El proyecto llega al nivel del ecosistema en su cúpula botánica contigua, cuyo sistema de gestión de aguas residuales sigue los procesos que conservan el agua y tiene una producción mínima de desechos. La incorporación de organismos vivos en la etapa de descomposición de las aguas residuales minimiza la cantidad de recursos de energía externos necesarios para cumplir con esta tarea. El domo crearía un clima y un espacio controlado por aire que se puede usar para el cultivo de una fuente de alimento para los empleados.
Nivel del ecosistema
Construir en el nivel del ecosistema implica imitar cómo los entornos de muchos componentes trabajan juntos y tiende a ser en la escala urbana o un proyecto más grande con múltiples elementos en lugar de una estructura solitaria.
El proyecto Cardboard to Caviar, fundado por Graham Wiles en Wakefield, Reino Unido, es un sistema cíclico de ciclo cerrado que utiliza residuos como nutriente. El proyecto paga a los restaurantes por su cartón, lo tritura y lo vende a los centros ecuestres para camas de caballos. Luego, la ropa de cama sucia se compra y se coloca en un sistema de compostaje, que produce una gran cantidad de gusanos. Los gusanos se alimentan de corzos, que producen caviar, que se vende a los restaurantes. Esta idea de desperdicio para uno como un nutriente para otro tiene el potencial de ser traducida a ciudades enteras.
El proyecto Sahara Forest, diseñado por la empresa Exploration Architecture, es un invernadero que pretende confiar en la energía solar para operar como un sistema de cero residuos. El proyecto está en el nivel del ecosistema porque sus muchos componentes trabajan juntos en un sistema cíclico. Después de descubrir que los desiertos solían estar cubiertos por bosques, Exploration decidió intervenir en los límites del bosque y el desierto para revertir la desertificación. El proyecto imita al escarabajo del desierto de Namibia para combatir el cambio climático en un ambiente árido. Se basa en la capacidad del escarabajo de autorregular su temperatura corporal al acumular calor durante el día y recoger las gotas de agua que se forman en sus alas. La estructura de invernadero utiliza agua salada para proporcionar enfriamiento por evaporación y humidificación. El aire evaporado se condensa en agua dulce permitiendo que el invernadero permanezca caliente durante la noche. Este sistema produce más agua de la que necesitan las plantas de interior, por lo que el exceso se arroja a las plantas circundantes para que crezcan. Las plantas de energía solar trabajan con la idea de que las relaciones simbióticas son importantes en la naturaleza, recogiendo el sol y proporcionando sombra para que las plantas crezcan. El proyecto se encuentra actualmente en su fase piloto.
Lavasa, India, es una ciudad propuesta de 8000 acres de HOK (Hellmuth, Obata y Kassabaum) planeada para una región de la India sujeta a inundaciones monzónicas. El equipo de HOK determinó que el ecosistema original del sitio era un bosque caducifolio húmedo antes de que se convirtiera en un paisaje árido. En respuesta a las inundaciones de la temporada, diseñaron los cimientos del edificio para almacenar agua como lo hacían los árboles anteriores. Los tejados de la ciudad imitan la hoja de higuera del baniano nativa que mira hacia su sistema de goteo que permite que el agua se escape mientras que simultáneamente limpia su superficie. La estrategia para mover el exceso de agua a través de los canales se toma prestada de las hormigas cosechadoras locales, que utilizan canales de múltiples caminos para desviar el agua de sus nidos.
Criticas
La biomimética ha sido criticada por distanciar al hombre de la naturaleza definiendo los dos términos como separados y distintos entre sí. La necesidad de categorizar a los humanos como algo distinto de la naturaleza sostiene la definición tradicional de naturaleza, que es que son esas cosas o sistemas los que entran en existencia independientemente de la intención humana. Joe Kaplinsky argumenta además que al basarse en el diseño de la naturaleza, la biomimética arriesga presumir la superioridad de las soluciones dadas por la naturaleza sobre las artificiales. Al idolatrar los sistemas de la naturaleza y devaluar el diseño humano, las estructuras biomiméticas no pueden seguir el ritmo del entorno creado por el hombre y sus problemas. Sostiene que la evolución dentro de la humanidad se basa culturalmente en innovaciones tecnológicas más que en la evolución ecológica. Sin embargo, los arquitectos e ingenieros no basan sus diseños estrictamente fuera de la naturaleza, sino que solo utilizan partes de ella como inspiración para soluciones arquitectónicas. Dado que el producto final es en realidad una fusión del diseño natural con una innovación humana, la biomimética puede leerse como una armonía entre el hombre y la naturaleza.