Πώς τα βιολογικά συστήματα εμπνέουν τον βιώσιμο σχεδιασμό

Ο βιομιμητικός σχεδιασμός μπορεί να εφαρμοστεί σε διαφορετικά επίπεδα, ανάλογα με το πώς οι σχεδιαστές ερμηνεύουν και εξάγουν ιδέες από τη φύση. Σύμφωνα με τους Bader et al. (2021) και Chayaamor-Heil (2023), η βιομιμητική λειτουργεί σε τρία βασικά επίπεδα: οργανισμός, συμπεριφορά και οικοσύστημα.

Το επίπεδο του οργανισμού αφορά την άμεση έμπνευση από ένα συγκεκριμένο φυτό ή ζώο. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την αντιγραφή ολόκληρου του οργανισμού ή την εστίαση σε μια συγκεκριμένη δομική ή λειτουργική ιδιότητα που μπορεί να εφαρμοστεί σε μια πρόκληση σχεδιασμού. Το επίπεδο της συμπεριφοράς επικεντρώνεται στο πώς ένας ζωντανός οργανισμός αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του. Αυτό περιλαμβάνει τη μελέτη προσαρμοστικών ενεργειών, όπως το πώς συγκεκριμένα είδη διαχειρίζονται τη θερμοκρασία, την υγρασία ή την κίνηση σε σχέση με το περιβάλλον τους. Το επίπεδο του οικοσυστήματος υιοθετεί μια ευρύτερη προσέγγιση, αντλώντας από τις αρχές που επιτρέπουν στα οικοσυστήματα να λειτουργούν αποτελεσματικά και βιώσιμα. Αυτές περιλαμβάνουν την κυκλοφορία της ενέργειας, τη βιοποικιλότητα, τις συμβιωτικές σχέσεις και την ανθεκτικότητα.

Περαιτέρω εξειδίκευση της βιομιμητικής ερμηνείας συναντάται στο έργο των Mirniazmandan και Rahimianzarif (2017), οι οποίοι προτείνουν πέντε υπο-επίπεδα μίμησης: μορφή, υλικό, κατασκευή, διαδικασία και λειτουργία. Αυτά επιτρέπουν στους σχεδιαστές να απομονώσουν συγκεκριμένες πτυχές των βιολογικών συστημάτων που μπορεί να είναι σχετικές με το δομημένο περιβάλλον. Επιπλέον, οι Oguntona και Aigbavboa (2023a) περιγράφουν τρεις εννοιολογικές προσεγγίσεις στην εργασία με τη βιο-έμπνευση: μίμηση, εξομοίωση και έμπνευση. Αυτές οι διαστάσεις κυμαίνονται από την άμεση αντιγραφή των μορφών της φύσης έως την άντληση αφηρημένων ιδεών και την δημιουργική εφαρμογή τους για την επίλυση προβλημάτων σχεδιασμού.

Μια σχετική έννοια που υποστηρίζει τη μετάβαση προς το σχεδιασμό ενσωματωμένο στη φύση είναι η βιοφιλία. Αν και δεν ταξινομείται τεχνικά ως βιο-εμπνευσμένος σχεδιασμός, ο βιοφιλικός σχεδιασμός προωθεί τη σύνδεση μεταξύ ανθρώπων και φυσικού κόσμου. Όπως ορίζεται από τους Edward O. Wilson και Stephen Kellert, η βιοφιλία αναφέρεται στην εγγενή ανθρώπινη τάση να αναζητά επαφή με τη φύση. Αυτή η έννοια έχει τις ρίζες της στην εξελικτική μας ιστορία και τη βιολογική μας ανάπτυξη. Σύμφωνα με τον Calabrese (2015), ο βιοφιλικός σχεδιασμός στοχεύει να αποκαταστήσει αυτή την χαμένη σύνδεση στα σύγχρονα περιβάλλοντα, ενσωματώνοντας περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά, φυσικές μορφές, φυσικό φως, ποικιλία χώρων και τοπική ταυτότητα. Αυτές οι στρατηγικές συμβάλλουν στη δημιουργία χώρων που υποστηρίζουν την ανθρώπινη ευεξία σε γνωστικές, συναισθηματικές και σωματικές διαστάσεις.

Εκτός από τη βιομιμητική και τη βιοφιλία, υπάρχει αυξανόμενο ενδιαφέρον για τη διάκριση μεταξύ λύσεων βασισμένων στη φύση (NbS) και λύσεων εμπνευσμένων από τη φύση (NiS). Οι λύσεις βασισμένες στη φύση συνδέονται συνήθως με ζωντανά οικοσυστήματα και βασίζονται στις συνεχιζόμενες οικολογικές τους λειτουργίες για να προσφέρουν οφέλη όπως καθαρισμό νερού, αποθήκευση άνθρακα ή ρύθμιση του κλίματος. Αντίθετα, οι λύσεις εμπνευσμένες από τη φύση, συμπεριλαμβανομένης της βιομιμητικής, προέρχονται από αρχές και στρατηγικές που παρατηρούνται στη φύση αλλά δεν απαιτούν λειτουργικά οικοσυστήματα για να λειτουργήσουν. Όπως περιγράφει το IUCN (2020b), το NiS αναφέρεται σε καινοτόμα συστήματα, υλικά ή διαδικασίες που σχεδιάζονται χρησιμοποιώντας γνώσεις από τη βιολογία, επιτρέποντας εφαρμογές μεγάλης κλίμακας στην αρχιτεκτονική και τη μηχανική.