Come i sistemi biologici ispirano il design sostenibile

Il design bio-ispirato, o biomimetica, è sempre più riconosciuto come un approccio creativo e una rigorosa metodologia scientifica per affrontare le sfide della sostenibilità nell’ambiente costruito. Secondo Aamer et al. (2020), la biomimetica permette ai progettisti di andare oltre l’imitazione superficiale della natura e di integrare più profondamente i principi biologici nelle prestazioni degli edifici. Questo implica l’analisi di come gli organismi si adattano al loro ambiente, gestiscono i flussi di energia, acqua e materiali, e come i loro comportamenti interni possano ispirare soluzioni architettoniche sistemiche.

Un concetto chiave è il flusso di materiali ed energia a ciclo chiuso osservato negli ecosistemi. In una foresta, i rifiuti di un organismo diventano cibo per un altro; nulla viene scartato. I progettisti urbani stanno iniziando ad adottare questo modello attraverso sistemi urbani circolari, in cui rifiuti, acqua ed energia vengono riciclati. Questo pensiero sistemico riflette la logica degli ecosistemi e sostiene infrastrutture urbane più resilienti (Kennedy et al., 2015). Anche la struttura degli organismi influenza il design. Ad esempio, la forma del pesce scatola ha ispirato automobili aerodinamiche e facciate di edifici grazie alla sua struttura ottimizzata per ridurre la resistenza (Bar-Cohen, 2012). Questi esempi illustrano che la natura offre sia modelli funzionali che principi di progettazione che possono informare direttamente il modo in cui plasmiamo le città del futuro.

Uno dei cambiamenti più critici sostenuti dalla ricerca recente è il passaggio dall’imitazione della forma della natura alla comprensione e replicazione della sua funzione e comportamento. Aamer et al. (2020) sottolineano l’importanza di questa transizione evidenziando il divario nelle pratiche architettoniche passate, che spesso utilizzavano estetiche naturali senza raggiungere una sostenibilità funzionale. Attraverso un approccio biomimetico basato sul problema, propongono una metodologia che si concentra sul comportamento degli edifici, inclusi efficienza energetica, comfort termico, prestazione dei materiali e risposta ambientale. Questo processo inizia con l’identificazione delle sfide architettoniche e la ricerca di soluzioni da modelli biologici che si sono evoluti per superare condizioni simili.

La metodologia descritta nel loro studio include la simulazione di sistemi biologici tramite astrazione sperimentale e la traduzione di questi in prototipi architettonici. Si articola su tre livelli di biomimetica: