बायोमेमेटिक वास्तुकला

बायोमेमैटिक आर्किटेक्चर आर्किटेक्चर का एक समकालीन दर्शन है जो प्रकृति में स्थिरता के लिए समाधान चाहता है, न कि प्राकृतिक रूपों की नकल करके, बल्कि उन रूपों को नियंत्रित करने वाले नियमों को समझकर। यह टिकाऊ डिजाइन के लिए एक बहु-अनुशासनात्मक दृष्टिकोण है जो स्टाइलिस्ट कोड के बजाय सिद्धांतों के एक समूह का पालन करता है। यह जैव-चिकित्सा के रूप में जाना जाने वाला एक बड़ा आंदोलन का हिस्सा है, जो मानव निर्मित समस्याओं को हल करने के लिए प्रेरणा प्राप्त करने के उद्देश्य से प्रकृति, इसके मॉडल, सिस्टम और प्रक्रियाओं की परीक्षा है।

इतिहास
वास्तुकला प्रकृति से प्रेरणा के स्रोत के रूप में लंबे समय से खींचा गया है। बायोमोर्फिज्म, या डिजाइन में प्रेरणा के रूप में प्राकृतिक मौजूदा तत्वों को शामिल करने, संभवतः मानव निर्मित वातावरण की शुरुआत के साथ उत्पन्न हुआ और आज मौजूद है। प्राचीन ग्रीक और रोमनों ने पेड़ से प्रेरित कॉलम जैसे डिजाइन में प्राकृतिक रूपों को शामिल किया। देर एंटीक और बीजान्टिन अरबीस्क टेंडरिल एन्थस संयंत्र के स्टाइलिज्ड संस्करण हैं। 64 ईसा पूर्व से कैसीनम में वर्रो की एवियरी ने लघु में एक दुनिया का पुनर्निर्माण किया। एक तालाब ने एक छोर पर एक गुंबददार संरचना को घेर लिया जिसने विभिन्न पक्षियों को पकड़ लिया। एक पत्थर के रंगीन पोर्टिको में रहने वाले पेड़ के मध्यवर्ती स्तंभ थे।

1882 में एंटोनि गौड़ी द्वारा शुरू किया गया सगारदा फेमिलीया चर्च संरचनात्मक समस्या का उत्तर देने के लिए प्रकृति के कार्यात्मक रूपों का उपयोग करने का एक प्रसिद्ध उदाहरण है। उन्होंने उन स्तंभों का उपयोग किया जो वाल्ट का समर्थन करने में स्थिर समस्याओं को हल करने के लिए पेड़ों की शाखाओं के डिब्बे का मॉडल करते थे।

कार्बनिक वास्तुकला डिजाइन में प्रकृति से प्रेरित ज्यामितीय रूपों का उपयोग करती है और मानव को अपने आसपास के इलाकों से फिर से जोड़ने की कोशिश करती है। एक व्यावहारिक कार्बनिक वास्तुकार केंड्रिक बैंग्स केलॉग, का मानना ​​है कि “सबसे ऊपर, कार्बनिक वास्तुकला हमें लगातार याद दिलाता है कि मां प्रकृति को मंजूरी न दें – उसके साथ काम करें और उसे अपने जीवन का मार्गदर्शन करने दें। उसे रोकें, और मानवता हारेगी। “यह एक और मार्गदर्शक सिद्धांत के अनुरूप है, जो कि प्रकृति को प्रवाह का पालन करना चाहिए और प्रकृति की गतिशील शक्तियों के खिलाफ काम नहीं करना चाहिए। एक आंदोलन के रूप में जैविक वास्तुकला पर आर्किटेक्ट डैनियल लिबरमैन की टिप्पणी इमारत में प्रकृति की भूमिका पर प्रकाश डाला गया है: “… हमारे दिमाग और आंखों के साथ हम कैसे देखते हैं, यह एक समझदार समझ है, यह सब कुछ कार्बनिक की नींव है। मनुष्य की आंख और मस्तिष्क समय के साथ विकसित हुआ, जिनमें से अधिकांश हमारे ईडेनिक जीवमंडल के विशाल अनियंत्रित और निर्विवाद परिदृश्य में थे! हमें अब हमारे मॉडल के लिए प्रकृति में जाना होगा, यह स्पष्ट है! “कार्बनिक आर्किटेक्ट्स मानव निर्मित समस्याओं का जवाब देने के लिए प्रकृति के समाधानों पर भरोसा करने के बजाय प्राकृतिक पर्यावरण के बारे में जागरूकता लाने के लिए प्रकृति से प्रेरित सौंदर्यशास्त्र के साथ मानव निर्मित समाधान का उपयोग करते हैं।

मेटाबोलिस्ट आर्किटेक्चर, जापान-डब्ल्यूडब्ल्यूआईआई के बाद जापान में मौजूद एक आंदोलन ने जैविक दुनिया में अंतहीन परिवर्तन के विचार पर बल दिया। मेटाबोलिस्ट ने लचीला वास्तुकला और गतिशील शहरों को बढ़ावा दिया जो एक बदलते शहरी पर्यावरण की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते थे। शहर की तुलना मानव शरीर से की जाती है जिसमें इसके व्यक्तिगत घटक बनाए जाते हैं और अप्रचलित हो जाते हैं, लेकिन पूरी तरह से इकाई विकसित होती जा रही है। मानव शरीर की व्यक्तिगत कोशिकाओं की तरह जो बढ़ते और मरते हैं, हालांकि मानव शरीर जीना जारी रहता है, शहर भी विकास और परिवर्तन के निरंतर चक्र में है। मेटाबोलिस्ट्स की पद्धति मानव निर्मित के रूप में प्रकृति को रूपक के रूप में देखती है। किशन कुरोकावा के हेलिक्स सिटी को डीएनए के बाद मॉडलिंग किया गया है, लेकिन आनुवांशिक कोडिंग के अपने उद्देश्य के अंतर्निहित गुणों के बजाय इसे संरचनात्मक रूपक के रूप में उपयोग करता है।

बायोमेमेटिक आर्किटेक्चर प्रकृति का उपयोग करके निर्मित रूप के सौंदर्य घटकों के लिए प्रेरणा के रूप में आगे बढ़ता है, बल्कि इसके बजाय भवन के कामकाज की समस्याओं को हल करने के लिए प्रकृति का उपयोग करना चाहता है। बायोमिमिरी का अर्थ है जीवन की नकल करना और यूनानी शब्द बायोस (जीवन) और माइमेसिस (नकल) से उत्पन्न होता है। यह आंदोलन 1 99 7 की पुस्तक बायोमिमिक्री में जेनिन बेनीस द्वारा परिभाषित और लोकप्रिय नए विज्ञान की शाखा है, प्रकृति द्वारा अभिनव इनोवेशन प्रेरणा के रूप में प्रकृति का अध्ययन करता है और फिर मानव समस्याओं को हल करने के लिए अपने डिजाइनों और प्रक्रियाओं से प्रेरणा लेता है या प्रेरणा लेता है। इमारत में रहने के लिए मशीन के रूप में सोचने की बजाय, बायोमिमिरी आर्किटेक्ट्स को एक जीवित रहने के लिए एक जीवित चीज़ के रूप में एक इमारत के बारे में सोचने के लिए कहता है।

लक्षण
बायोमेमेटिक आर्किटेक्चर आर्किटेक्चर में समस्याओं को हल करने के लिए प्रकृति का उपयोग मॉडल, माप और सलाहकार के रूप में करता है। यह बायोमोर्फिक आर्किटेक्चर जैसा नहीं है, जो प्राकृतिक विद्यमान तत्वों को फॉर्म के सौंदर्य घटकों के लिए प्रेरणा के स्रोत के रूप में उपयोग करता है। इसके बजाए, बायोमेमेटिक आर्किटेक्चर प्रकृति को प्राकृतिक डिजाइन और प्रक्रियाओं से प्रेरणा लेने या प्रेरणा लेने के लिए एक मॉडल के रूप में प्रतीत होता है और इसे मानव निर्मित पर लागू करता है। यह प्रकृति का एक उपाय के रूप में उपयोग करता है जिसका अर्थ है जैव-चिकित्सा मानव नवाचारों की दक्षता का न्याय करने के लिए पारिस्थितिकीय मानक का उपयोग करती है। एक सलाहकार के रूप में प्रकृति का अर्थ है कि बायोमिमिरी भौतिक वस्तुओं को निकालने से प्रकृति का शोषण करने की कोशिश नहीं करता है, लेकिन कुछ प्रकृति के रूप में प्रकृति मूल्यों को सीख सकते हैं।

वास्तुकला के लिए उत्तरदायी वास्तुकला नवाचारों को एक पौधे या जानवर जैसा दिखना नहीं है। जहां एक जीव के कार्य के लिए रूप आंतरिक है, तो जीवन शैली की प्रक्रियाओं पर आधारित एक इमारत जीव की तरह दिख सकती है। वास्तुकला प्राकृतिक रूपों, कार्यों और प्रक्रियाओं का अनुकरण कर सकता है। हालांकि तकनीकी युग में एक समकालीन अवधारणा, बायोमिमिरी वास्तुकला में जटिल प्रौद्योगिकी को शामिल करने में शामिल नहीं है। पूर्व वास्तुशिल्प आंदोलनों के जवाब में बायोमेमेटिक आर्किटेक्चर संसाधन दक्षता में कट्टरपंथी बढ़ोतरी की ओर बढ़ने का प्रयास करता है, रैखिक के बजाय बंद लूप मॉडल में काम करता है (एक बंद चक्र में काम करता है जिसे कार्य करने के लिए संसाधनों का निरंतर सेवन करने की आवश्यकता नहीं होती है), और सौर पर भरोसा करते हैं जीवाश्म ईंधन के बजाय ऊर्जा। डिजाइन दृष्टिकोण या तो डिजाइन से प्रकृति या प्रकृति से डिजाइन तक काम कर सकता है। प्रकृति के लिए डिजाइन का अर्थ है एक डिजाइन समस्या की पहचान करना और समाधान के लिए प्रकृति में समानांतर समस्या ढूंढना। इसका एक उदाहरण डेमलर क्रिसलर बायोनिक कार है जो वायुगतिकीय शरीर का निर्माण करने के लिए बॉक्सफिश को देखता है। डिजाइन विधि प्रकृति एक समाधान संचालित जैविक रूप से प्रेरित डिजाइन है। डिजाइनर दिमाग में एक विशिष्ट जैविक समाधान के साथ शुरू करते हैं और इसे डिजाइन पर लागू करते हैं। इसका एक उदाहरण स्टो के लोटुसन पेंट है, जो स्व-सफाई है, कमल के फूल द्वारा प्रस्तुत एक विचार, जो दलदल पानी से साफ हो जाता है।

नकल के तीन स्तर
बायोमिमिरी तीन स्तरों पर काम कर सकती है: जीव, इसके व्यवहार, और पारिस्थितिक तंत्र। जीव स्तर पर इमारतें एक विशिष्ट जीव की नकल करती हैं। एक बड़े संदर्भ में जीव कैसे भाग लेता है, इस बात की नकल किए बिना अकेले इस स्तर पर काम करना एक ऐसी इमारत का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है जो अपने पर्यावरण के साथ अच्छी तरह से एकीकृत हो क्योंकि एक जीव हमेशा एक बड़े संदर्भ के लिए काम करता है और प्रतिक्रिया देता है। एक व्यवहार स्तर पर, इमारतों की नकल होती है कि एक जीव अपने बड़े संदर्भ से कैसे व्यवहार करता है या उससे संबंधित है। पारिस्थितिकी तंत्र के स्तर पर, एक इमारत प्राकृतिक प्रक्रिया और अधिक पर्यावरण के चक्र की नकल करती है। पारिस्थितिकी तंत्र सिद्धांतों का पालन करते हैं कि पारिस्थितिक तंत्र (1) समकालीन सूरज की रोशनी पर निर्भर हैं; (2) इसके घटकों की बजाय प्रणाली को अनुकूलित करें; (3) स्थानीय परिस्थितियों पर निर्भर और निर्भर हैं; (4) घटकों, रिश्ते और जानकारी में विविध हैं; (5) निरंतर जीवन के अनुकूल अनुकूल स्थितियां; और (6) विभिन्न स्तरों पर और विभिन्न दरों पर अनुकूलित और विकसित होते हैं। अनिवार्य रूप से, इसका मतलब है कि कई घटक और प्रक्रियाएं पारिस्थितिकी तंत्र बनाती हैं और पारिस्थितिकी तंत्र को आसानी से चलाने के लिए उन्हें एक-दूसरे के साथ काम करना चाहिए। पारिस्थितिकी तंत्र पर प्रकृति की नकल करने के लिए वास्तुशिल्प डिजाइन के लिए इसे इन छह सिद्धांतों का पालन करना चाहिए।

वास्तुकला में बायोमेमिस्ट्री के उदाहरण

जीव स्तर
जीव स्तर पर, आर्किटेक्चर जीव को ही देखता है, एक इमारत में अपना फॉर्म और / या कार्य करता है।

नॉर्मन फोस्टर के गेरकिन टॉवर (2003) में वीनस फ्लॉवर बास्केट स्पंज से प्रेरित एक हेक्सागोनल त्वचा है। यह स्पंज एक पानी के नीचे के वातावरण में बैठता है जिसमें मजबूत पानी धाराएं होती हैं और इसकी जाली जैसी एक्सोस्केलेटन और गोल आकार की सहायता जीव पर उन तनावों को फैलती है।

कॉर्नवॉल, इंग्लैंड में ईडन प्रोजेक्ट (2001) कृत्रिम बायोमेस की एक श्रृंखला है जिसमें साबुन बुलबुले और पराग अनाज के बाद मॉडल किए गए गुंबद हैं। Grimshaw आर्किटेक्ट्स एक प्रभावी गोलाकार आकार बनाने के लिए प्रकृति की ओर देखा। परिणामी भूगर्भिक हेक्सागोनल बुलबुले हवा के साथ फुले हुए इथिलीन टेट्राफ्लोराइथिलीन (ईटीएफई) का निर्माण किया गया था, जो एक सामग्री है जो हल्की और मजबूत दोनों है। अंतिम अधिरचना में हवा की तुलना में कम वजन होता है।

व्यवहार स्तर
व्यवहार स्तर पर, इमारत नकल करती है कि जीव अपने पर्यावरण के साथ एक संरचना बनाने के लिए कैसे बातचीत करता है जो इसके आसपास के वातावरण में प्रतिरोध के बिना भी फिट हो सकता है।

टर्मिबा माउड्स नामीबिया
आर्कप एसोसिएट्स में इंजीनियरों के साथ मिलकर आर्किटेक्ट मिक पियर्स द्वारा डिजाइन किया गया ईस्टगेट सेंटर हरि, ज़िम्बाब्वे में एक बड़ा कार्यालय और शॉपिंग कॉम्प्लेक्स है। इमारत के आंतरिक तापमान को विनियमित करने की संभावित लागत को कम करने के लिए पीयर्स ने अफ्रीकी कार्यकाल के स्वयं-ठंडा करने वाले माउंड को देखा। इमारत में एयर कंडीशनिंग या हीटिंग नहीं है लेकिन अफ्रीकी टर्मिटेज़ के स्वयं-शीतलन माउंड से प्रेरित निष्क्रिय शीतलन प्रणाली के साथ अपने तापमान को नियंत्रित करता है। हालांकि, संरचना को एक जैसे काम करने के लिए एक स्थायी माउंड की तरह दिखने की ज़रूरत नहीं है और इसके बजाय सौंदर्यपूर्ण रूप से स्वदेशी जिम्बाब्वे चिनाई से आकर्षित होता है।

नगर निगम मामलों और कृषि मंत्री के लिए बैंकॉक स्थित सौंदर्यशास्त्र आर्किटेक्ट्स द्वारा डिजाइन की गई कतर कैक्टि बिल्डिंग एक अनुमानित इमारत है जो रेगिस्तान में निर्माण के लिए मॉडल के रूप में अपने पर्यावरण के लिए कैक्टस के संबंध का उपयोग करती है। काम पर चुपचाप कार्यात्मक प्रक्रियाएं कैक्टि को सूखे, उग्र वातावरण में खुद को बनाए रखने के तरीके से प्रेरित होती हैं। खिड़कियों पर सूरज के रंग खुले और गर्मी के जवाब में बंद होते हैं, जैसे कि कैक्टस पानी को बनाए रखने के लिए दिन के दौरान रात में प्रत्यारोपण से गुजरता है। यह परियोजना अपने आस-पास के वनस्पति गुंबद में पारिस्थितिकी तंत्र के स्तर तक पहुंच जाती है, जिसका अपशिष्ट जल प्रबंधन प्रणाली उन प्रक्रियाओं का पालन करती है जो पानी की रक्षा करते हैं और न्यूनतम अपशिष्ट उत्पादन करते हैं। अपशिष्ट जल के टूटने के चरण में जीवित जीवों को शामिल करना इस कार्य को पूरा करने के लिए आवश्यक बाहरी ऊर्जा संसाधनों की मात्रा को कम करता है। गुंबद एक जलवायु और वायु नियंत्रित अंतरिक्ष बनाएगा जिसका उपयोग कर्मचारियों के लिए खाद्य स्रोत की खेती के लिए किया जा सकता है।

पारिस्थितिक तंत्र स्तर
पारिस्थितिक तंत्र स्तर पर निर्माण में यह पता लगाना शामिल है कि वातावरण कई घटक कैसे काम करते हैं और शहरी पैमाने पर या एक अकेली संरचना के बजाय कई तत्वों के साथ एक बड़ी परियोजना पर निर्भर करता है।

वेकफील्ड, ब्रिटेन में ग्राहम विल्स द्वारा स्थापित कैवियार परियोजना के लिए कार्डबोर्ड पोषक तत्व के रूप में अपशिष्ट का उपयोग कर एक चक्रीय बंद-लूप प्रणाली है। यह प्रोजेक्ट रेस्तरां को अपने कार्डबोर्ड के लिए भुगतान करता है, इसे फेंक देता है, और घोड़े के बिस्तर के लिए घुड़सवार केंद्रों में बेचता है। फिर मसालेदार बिस्तर खरीदा जाता है और एक कंपोस्टिंग सिस्टम में डाल दिया जाता है, जो बहुत सारे कीड़े पैदा करता है। कीड़े को मछली की मछली में खिलाया जाता है, जो कैवियार उत्पन्न करता है, जिसे रेस्तरां में वापस बेचा जाता है। एक के लिए पोषक तत्व के रूप में एक के लिए अपशिष्ट का यह विचार पूरे शहरों में अनुवाद करने की क्षमता है।

फर्म एक्सप्लोरेशन आर्किटेक्चर द्वारा डिजाइन की गई सहारा वन परियोजना एक ग्रीनहाउस है जिसका लक्ष्य शून्य अपशिष्ट प्रणाली के रूप में संचालित करने के लिए अकेले सौर ऊर्जा पर भरोसा करना है। यह परियोजना पारिस्थितिक तंत्र स्तर पर है क्योंकि इसके कई घटक चक्रीय प्रणाली में एक साथ काम करते हैं। यह पता लगाने के बाद कि रेगिस्तान जंगलों द्वारा कवर किया जाता था, अन्वेषण ने मरुस्थलीकरण को दूर करने के लिए जंगल और रेगिस्तान सीमाओं में हस्तक्षेप करने का फैसला किया। परियोजना शुष्क शुष्क वातावरण में जलवायु परिवर्तन से निपटने के लिए नामीबिया के रेगिस्तान बीटल की नकल करती है। यह दिन के दौरान गर्मी जमा करके और अपने पंखों पर बने पानी की बूंदों को इकट्ठा करने के लिए बीटल की शरीर के तापमान को आत्म-विनियमित करने की क्षमता पर आकर्षित करता है। वाष्पशील शीतलन और आर्द्रता प्रदान करने के लिए ग्रीनहाउस संरचना खारे पानी का उपयोग करती है। वाष्पित हवा ताजा पानी के लिए घुलती है जिससे ग्रीनहाउस रात में गर्म रहता है। यह प्रणाली आंतरिक पौधों की तुलना में अधिक पानी पैदा करती है ताकि आस-पास के पौधों के विकास के लिए अतिरिक्त निकाला जा सके। सौर ऊर्जा संयंत्र इस विचार से दूर काम करते हैं कि पौधों के विकास के लिए छाया प्रदान करते समय, सिंबियोटिक संबंध प्रकृति में महत्वपूर्ण होते हैं, सूरज इकट्ठा करते हैं। परियोजना वर्तमान में अपने पायलट चरण में है।

लवासा, भारत मानसून बाढ़ के अधीन भारत के एक क्षेत्र के लिए योजनाबद्ध एचओके (हेलमुथ, ओबाटा और कसाबाम) द्वारा 8000 एकड़ का एक प्रस्तावित शहर है। एचओके टीम ने निर्धारित किया कि साइट के मूल पारिस्थितिक तंत्र एक शुष्क परिदृश्य बनने से पहले एक नम्र पर्णपाती वन था। सीजन की बाढ़ के जवाब में, उन्होंने इमारत के नींव को पूर्व पेड़ों की तरह पानी की दुकानों के लिए डिजाइन किया। शहर की छत मूल की नकली अंजीर के पत्ते को अपनी ड्रिप-टिप प्रणाली की ओर देखती है जो पानी की सतह को साफ करने के साथ-साथ पानी को चलाने की अनुमति देती है। चैनलों के माध्यम से अतिरिक्त पानी को स्थानांतरित करने की रणनीति स्थानीय हारवेस्टर चींटियों से उधार ली जाती है, जो अपने घोंसले से पानी को हटाने के लिए बहु-पथ चैनलों का उपयोग करते हैं।

आलोचनाओं
दो शर्तों को परिभाषित करके एक दूसरे से अलग और अलग करके प्रकृति से मनुष्य को दूर करने के लिए बायोमिमिरी की आलोचना की गई है। प्रकृति से अलग मानव को वर्गीकृत करने की आवश्यकता प्रकृति की पारंपरिक परिभाषा को कायम रखती है, जो कि ये चीजें या प्रणालियां हैं जो मानव इरादे से स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में आती हैं। जो कपलिंस्की आगे तर्क देते हैं कि प्रकृति के डिजाइन पर खुद को आधार देने में, जैव-चिकित्सा जोखिम मानव निर्मित पर प्रकृति-दिए गए समाधानों की श्रेष्ठता को मानते हैं। प्रकृति के प्रणालियों की मूर्तिपूजा और मानव डिजाइन का अवमूल्यन करने में, बायोमेमेटिक संरचना मानव निर्मित पर्यावरण और इसकी समस्याओं के साथ नहीं रह सकती है। उनका तर्क है कि मानवता के भीतर विकास सांस्कृतिक रूप से पारिस्थितिकीय विकास के बजाय तकनीकी नवाचारों में आधारित है। हालांकि, आर्किटेक्ट्स और इंजीनियरों ने अपने डिजाइनों को सख्ती से प्रकृति से दूर नहीं किया है, बल्कि वास्तुशिल्प समाधानों के लिए प्रेरणा के रूप में इसके कुछ हिस्सों का उपयोग किया है। चूंकि अंतिम उत्पाद वास्तव में मानव नवाचार के साथ प्राकृतिक डिजाइन का विलय हो रहा है, इसलिए जैव-चिकित्सा वास्तव में मनुष्य और प्रकृति को एक-दूसरे के साथ मिलकर लाया जा सकता है।