Come i sistemi biologici ispirano il design sostenibile
| Site: | Bios4You |
| Course: | (21) Edifici Ispirati dalla Natura: Come Piante e Animali Ci Aiutano a Progettare Città Migliori |
| Book: | Come i sistemi biologici ispirano il design sostenibile |
| Printed by: | Guest user |
| Date: | Tuesday, 28 July 2026, 6:18 AM |
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:
• Livelli nel design biomimetico
Il design biomimetico può essere applicato a diversi livelli a seconda di come i progettisti interpretano ed estraggono idee dalla natura. Secondo Bader et al. (2021) e Chayaamor-Heil (2023), la biomimesi opera su tre livelli principali: organismo, comportamento ed ecosistema.
Il livello organismo prevede un’ispirazione diretta da una pianta o animale specifico. Questo può includere la replica dell’intero organismo o la focalizzazione su una particolare caratteristica strutturale o funzionale che può essere applicata a una sfida progettuale. Il livello comportamento si concentra su come un organismo vivente interagisce con il suo ambiente. Include lo studio di azioni adattive, come la gestione della temperatura, dell’umidità o del movimento da parte di specie particolari rispetto all’ambiente circostante. Il livello ecosistema adotta un approccio più ampio, traendo dai principi che permettono agli ecosistemi di funzionare in modo efficiente e sostenibile. Questi includono il ciclo dell’energia, la biodiversità, le relazioni simbiotiche e la resilienza.
Un’ulteriore raffinazione dell’interpretazione biomimetica si trova nel lavoro di Mirniazmandan e Rahimianzarif (2017), che propongono cinque sotto-livelli di imitazione: forma, materiale, costruzione, processo e funzione. Questi permettono ai progettisti di isolare aspetti specifici dei sistemi biologici che possono essere rilevanti per l’ambiente costruito. Inoltre, Oguntona e Aigbavboa (2023a) descrivono tre approcci concettuali per lavorare con la bio-ispirazione: imitazione, emulazione e ispirazione. Queste dimensioni vanno dalla copia diretta delle forme naturali all’estrazione di idee astratte e alla loro applicazione creativa per risolvere problemi progettuali.
Un concetto correlato che supporta il passaggio verso un design integrato con la natura è la biofilia. Pur non essendo tecnicamente classificato sotto il design bio-ispirato, il design biofilico promuove la connessione tra l’uomo e il mondo naturale. Definita da Edward O. Wilson e Stephen Kellert, la biofilia si riferisce alla tendenza innata dell’essere umano a cercare il contatto con la natura. Questo concetto affonda le sue radici nella nostra storia evolutiva e nello sviluppo biologico. Secondo Calabrese (2015), il design biofilico mira a ristabilire questa connessione perduta negli ambienti moderni incorporando elementi ambientali, forme naturali, luce naturale, varietà spaziale e identità locale. Queste strategie contribuiscono a creare spazi che supportano il benessere umano nelle dimensioni cognitive, emotive e fisiche.
Oltre alla biomimesi e alla biofilia, cresce l’interesse nel distinguere tra soluzioni basate sulla natura (NbS) e soluzioni ispirate alla natura (NiS). Le soluzioni basate sulla natura sono tipicamente legate agli ecosistemi viventi e si affidano alle loro funzioni ecologiche continue per fornire benefici come la purificazione dell’acqua, lo stoccaggio del carbonio o la regolazione del clima. Al contrario, le soluzioni ispirate alla natura, inclusa la biomimesi, derivano da principi e strategie osservati in natura ma non richiedono ecosistemi funzionanti per operare. Come delineato da IUCN (2020b), NiS si riferisce a sistemi, materiali o processi innovativi progettati utilizzando intuizioni dalla biologia, consentendo applicazioni scalabili in architettura e ingegneria.
Applicare il design biomimetico ci permette di vedere la natura non solo come fonte di bellezza o ispirazione, ma come fonte di conoscenza e innovazione. Traducendo strategie naturali in sistemi architettonici, i progettisti possono creare edifici e infrastrutture rigenerative, adattive e resilienti. La seguente tabella presenta esempi selezionati di sistemi biologici e le loro applicazioni architettoniche corrispondenti, dimostrando come la biomimesi continui a modellare il futuro del design sostenibile.
Tabella 1 - Sistemi Biologici e le Loro Applicazioni Architettoniche