La naturaleza ha jugado continuamente el papel de musa para los arquitectos. Los colores y formas del mundo natural se encuentran incrustados en edificios artificiales. Los edificios también están formados por patrones de viento y sol, topografía y vegetación. Mientras que la arquitectura está informada por los efectos de la naturaleza, los edificios se han propuesto como objetos inertes que permanecen estáticos en un mundo en evolución biológica. Las “junglas” antropocéntricas de hormigón están desprovistas de vida, separando a los humanos de los entornos naturales y provocando desequilibrios que se manifiestan como pandemias. ¿Cómo serían las ciudades si no hubiera fronteras entre humanos y ecosistemas?
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Los edificios como entidades singulares parecen tener una relación parasitaria con la naturaleza. La arquitectura sostenible a menudo se esfuerza por ser más que un proceso cosmético de ciudades ‘verdes’. Un campo emergente de investigación llamado ‘biodiseño’ ofrece oportunidades para encontrar formas eficientes de ‘hacer crecer’ las ciudades. Las herramientas y tecnologías permiten a los diseñadores inspirarse más allá de la belleza de la naturaleza, en sus funciones y procesos resistentes. Los hallazgos de este campo emergente pueden cambiar las ideas para conceptualizar una relación simbiótica entre lo construido y lo cultivado.
La naturaleza es inteligente, con sistemas biológicos innatos que evolucionan, se adaptan y sobreviven. Avances en Biocomputación abrió el camino para la aplicación de la inteligencia natural en las construcciones, fomentando la arquitectura como una extensión de la naturaleza. La próxima frontera de las ciudades podría centrarse en el entorno construido como un organismo mutuamente dependiente del mundo natural. Los edificios que alguna vez fueron barreras para el medio ambiente serán irreconocibles en el paisaje natural. Los asentamientos posantropocéntricos verán a los humanos integrados en el mundo vivo no humano.
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Un organismo metaboliza a muchas escalas, desde células y órganos hasta cuerpos y ecologías. Las ciudades también prosperan en múltiples niveles de estructuras, donde la composición material tiene tanto impacto en el paisaje urbano como las redes de transporte. el entorno construido dirige cómo evolucionan las ecologías ya que constantemente necesitan adaptarse a los humanos, no al revés. Las ciudades biointegradas deben involucrar a otros organismos y responder a diferentes escalas para cocrear ecologías sostenibles con la naturaleza.
Biomateriales
En la escala más pequeña de la ciudad, los materiales de construcción afectan en gran medida la forma en que las estructuras reaccionan al medio ambiente. Los investigadores han estado probando una variedad de biomateriales, cada uno con sus propias propiedades y contribuciones dominantes. Materiales de construcción ‘vivos’ – una subcategoría de biomateriales – utiliza materia viva y sus reacciones químicas para crear materiales que crecen, responden y se adaptan al medio ambiente.
El Laboratorio de Materiales Vivos de la Universidad de Colorado Boulder es un laboratorio de investigación de ciencia de materiales experimental y computacional dirigido por el Dr. Will Sruber. El equipo desarrolló una forma de «biocemento» hecho de microalgas biomineralizantes que se cultivan utilizando luz solar, agua de mar y CO2. Similar a la forma en que los corales y las ostras construyen sus conchas, las microalgas se adhieren fuertemente al material. Las algas absorben suficiente carbono para hacer los bloques. 90% menos intensivo en carbono que el hormigón convencional.
Los materiales vivos también se fabrican a partir de hongos, como lo exhibió en el MoMA David Benjamin de The Living. Con derecho ‘H-Fi’, el proyecto cuenta con una torre biodegradable de 12 metros de altura hecha de ladrillos de micelio. Usando computación y biotecnología de vanguardia, los ladrillos se cultivaron naturalmente a partir de micelio de hongos y tallos de maíz triturados. Los bloques de micelio son más fuerte que el hormigónligeros, resistentes al fuego y buenos aislantes térmicos y acústicos.
bioconstrucciones
No solo los edificios dan forma a las ciudades, sino también las percepciones de lo que debería ser la arquitectura.. Uso de prácticas tradicionales de diseño y construcción enormes cantidades de energía y recursos sin devolver nada. Para un futuro sostenible, nuestros edificios deben poder adaptarse dinámicamente y restaurar los recursos. edificios que podrían crecer, sanar, respirar y metabolizar pasaría a formar parte activa de los ecosistemas. Incluir la biología en los procesos de diseño llevaría a los arquitectos a pensar en los edificios como sistemas dinámicos que permiten el flujo de recursos entre diferentes ubicaciones.
Solar Leaf de ARUP fue el primer edificio con fachada bioreactiva, generando energía renovable a partir de biomasa de algas y calor térmico solar. El edificio neutral en carbono está encerrado en paneles de biorreactores que generan energía para alimentar la estructura. El edificio casi se siente vivo con su fachada burbujeante y zumbante y el movimiento visible del agua y las algas. Mediante el uso de sistemas vivos y biotecnología avanzada, el edificio pasivo es energéticamente autosuficiente.
Un proyecto académico de estudiantes de Bio-Integrated Design en Bartlett Univesity College London explora edificios verticales como entidades bio-receptoras. El proyecto propone una ecología vertical integrada con la naturaleza como solución al calentamiento global, la mala calidad del aire y la pérdida de biodiversidad. El rascacielos interactúa con el medio ambiente al purificar el aire local. Una combinación de piel biológica viva, materiales y estrategias de diseño produce una biodiversidad compuesta por plantas que absorben contaminantes. Los estudiantes colaboraron con Foster + Partners para una presentación internacional llamada «Los pulmones de nuestras ciudades».
biociudades
Las ciudades están formadas por capas de sistemas interrelacionados que apoyan su metabolismo, como las vías de los alimentos y el agua, las rutas de energía, la emisión de contaminación y la producción de desechos. Los sistemas humanos coexisten desordenadamente con los sistemas naturales, resultando en un desequilibrio en las ecologías y escenarios desastrosos. Las ‘bio-ciudades’ especulativas imaginan un diseño urbano abordado por la inteligencia natural, diseñando espacios y sistemas para todos los seres vivos.
Pionero en la innovación del diseño biourbano, ecoLogicStudio está investigando el uso de inteligencia artificial en urbanismo con su proyecto DeepGreen. Al desarrollar un marco de diseño biocomputacional, el equipo analiza datos de paisajes urbanos para producir alternativas simuladas para el desarrollo urbano sostenible. Las simulaciones se rigen por la investigación en modelos biológicos, mezclando inteligencia natural y artificial. La IA está entrenada para comportarse como organismos reconocidos para rastrear posibles formas de crecimiento o mapear flujos de recursos en la ciudad. El marco se puede utilizar en cualquier ciudad y se ha probado en ciudades asociadas del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, como Vranje, Guatemala y Mogadiscio.
Explorando este marco de diseño, Óscar Villarreal VieraEl proyecto predice escenarios de cambio climático que podrían provocar inundaciones en el East End de Londres. Nido de Biocenosis fusiona la estructura con el agua creando pantanos. Actuando como zona de transición, la marisma se convierte también en un nodo de biodiversidad que aporta nutrientes al ecosistema. La IA está entrenada para imitar la inteligencia natural del moho mucilaginoso, que se utiliza para desarrollar un sistema de entrega de pantanos no centrado en humanos. Los ‘edificios’ toman la forma de redes fibrosas que albergan humanos en su interior y otros organismos en su superficie.
A través de la comprensión y la integración de los sistemas biológicos dentro de la ciudad, se puede desarrollar una nueva forma de diseño urbano verde. El desarrollo futuro requerirá una reevaluación de la relación entre el ser humano, su huella y el medio ambiente. Es necesario repensar viejos patrones y reestructurar la forma en que se forman las ciudades. Un cambio de entornos construidos centrados en el ser humano permitirá que los asentamientos futuros participen en sistemas compartidos por seres vivos. Al construir junto con la naturaleza en lugar de contra ella, las ciudades y la naturaleza pueden coevolucionar hasta convertirse en un superorganismo inteligente.
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