Πώς τα βιολογικά συστήματα εμπνέουν τον βιώσιμο σχεδιασμό

Ο σχεδιασμός με έμπνευση από τη φύση, ή βιομιμητική, αναγνωρίζεται όλο και περισσότερο ως μια δημιουργική προσέγγιση και μια αυστηρή επιστημονική μεθοδολογία για την αντιμετώπιση των προκλήσεων της αειφορίας στο δομημένο περιβάλλον. Σύμφωνα με τους Aamer et al. (2020), η βιομιμητική επιτρέπει στους σχεδιαστές να ξεπεράσουν τη ρηχή μίμηση της φύσης και να προχωρήσουν σε μια βαθύτερη ενσωμάτωση των βιολογικών αρχών στην απόδοση των κτιρίων. Αυτό περιλαμβάνει την ανάλυση του τρόπου με τον οποίο οι οργανισμοί προσαρμόζονται στο περιβάλλον τους, διαχειρίζονται τις ροές ενέργειας, νερού και υλικών, και πώς οι εσωτερικές τους συμπεριφορές μπορούν να εμπνεύσουν συστημικές αρχιτεκτονικές λύσεις.

Ένα βασικό στοιχείο είναι η κλειστού βρόχου ροή υλικών και ενέργειας που παρατηρείται στα οικοσυστήματα. Σε ένα δάσος, τα απόβλητα ενός οργανισμού γίνονται τροφή για έναν άλλον· τίποτα δεν απορρίπτεται. Οι αστικοί σχεδιαστές αρχίζουν να υιοθετούν αυτό το μοντέλο μέσω κυκλικών αστικών συστημάτων, όπου τα απόβλητα, το νερό και η ενέργεια ανακυκλώνονται. Αυτή η συστημική σκέψη αντικατοπτρίζει τη λογική των οικοσυστημάτων και υποστηρίζει πιο ανθεκτικές αστικές υποδομές (Kennedy et al., 2015). Ακόμα και η δομή των οργανισμών επηρεάζει τον σχεδιασμό. Για παράδειγμα, η μορφή του boxfish έχει εμπνεύσει αεροδυναμικά αυτοκίνητα και όψεις κτιρίων λόγω της βέλτιστης δομής του για τη μείωση της αντίστασης (Bar-Cohen, 2012). Αυτά τα παραδείγματα δείχνουν ότι η φύση παρέχει τόσο λειτουργικά πρότυπα όσο και αρχές σχεδιασμού που μπορούν άμεσα να καθοδηγήσουν τον τρόπο με τον οποίο διαμορφώνουμε τις μελλοντικές πόλεις.

Μία από τις πιο κρίσιμες αλλαγές που προτείνεται στη σύγχρονη έρευνα είναι η μετάβαση από τη μίμηση της μορφής της φύσης στην κατανόηση και αναπαραγωγή της λειτουργίας και συμπεριφοράς της. Οι Aamer et al. (2020) τονίζουν τη σημασία αυτής της μετάβασης επισημαίνοντας το κενό στις παλαιότερες αρχιτεκτονικές πρακτικές, οι οποίες συχνά χρησιμοποιούσαν φυσική αισθητική χωρίς να επιτυγχάνουν λειτουργική αειφορία. Μέσω μιας βιομιμητικής προσέγγισης βασισμένης στην επίλυση προβλημάτων, προτείνουν μια μεθοδολογία που εστιάζει στη συμπεριφορά του κτιρίου, συμπεριλαμβανομένης της ενεργειακής απόδοσης, της θερμικής άνεσης, της απόδοσης των υλικών και της περιβαλλοντικής ανταπόκρισης. Αυτή η διαδικασία ξεκινά με τον εντοπισμό αρχιτεκτονικών προκλήσεων και την αναζήτηση λύσεων από βιολογικά πρότυπα που έχουν εξελιχθεί ώστε να ξεπερνούν παρόμοιες συνθήκες.

Η μεθοδολογία που περιγράφεται στη μελέτη τους περιλαμβάνει τη προσομοίωση βιολογικών συστημάτων μέσω πειραματικής αφαίρεσης και τη μετάφρασή τους σε αρχιτεκτονικά πρωτότυπα. Καλύπτει τρία επίπεδα βιομιμητικής: