La arquitectura biónica es un movimiento contemporáneo que estudia las adaptaciones fisiológicas, conductuales y estructurales de los organismos biológicos como fuente de inspiración para diseñar y construir edificios expresivos. [1] Estas estructuras están diseñadas para ser autosuficientes, pudiendo modificarse estructuralmente en respuesta a las fluctuaciones de fuerzas internas y externas, como los cambios en el clima y la temperatura. [2]
Aunque este estilo de arquitectura existe desde principios del siglo XVIII, el movimiento recién comenzó a madurar a principios del siglo XXI, tras la creciente preocupación de la sociedad por el cambio climático y el calentamiento global . [3] Estas influencias llevaron a que la arquitectura biónica se utilizara para alejar a la sociedad de su entorno antropocéntrico, creando paisajes que permitan una relación armoniosa entre la naturaleza y la sociedad. [3] Esto se logra mediante una comprensión profunda de las complejas interacciones entre la forma, el material y la estructura [4] para garantizar que el diseño del edificio respalde un entorno más sostenible . [5] Como resultado, los arquitectos dependerán del uso de materiales y técnicas artificiales de alta tecnología para conservar energía y materiales, [6] reducir el consumo de construcción [7] y aumentar la practicidad y confiabilidad de las estructuras de sus edificios. [5]
La palabra "arquitectura biónica" se deriva de la palabra griega "bios" (vida) [4] así como de la palabra inglesa "technics" (estudiar). [8] El término se utilizó originalmente para describir la tendencia científica de "transferir tecnologías a formas de vida". [1] El término "biónico" fue utilizado por primera vez en 1958 por el coronel del ejército estadounidense, Jack E. Steele y el científico soviético, Otto Schmitt durante un proyecto astrónomo que se centró en la investigación en torno al campo de la robótica. [1] En su proyecto, ambos investigadores reconocieron inicialmente el concepto de biónica como "la ciencia de los sistemas basados en criaturas vivientes". [9] La idea fue ampliada luego en 1997 por Janine Benyus , quien acuñó el término " biomimismo ", que se refería a "la emulación consciente del genio de la naturaleza". [ cita requerida ]
En 1974, Victor Glushkov publicó su libro La enciclopedia de la cibernética, en el que se aplicaba el estudio de la biónica al pensamiento arquitectónico, y afirmaba que: " En los últimos años, ha surgido otra nueva dirección científica en la que la biónica colabora con la arquitectura y las técnicas de construcción, a saber, la biónica arquitectónica. Utilizando modelos de la naturaleza como muestras, como tallos de plantas, nervios de hojas vivas, cáscaras de huevo, los ingenieros crean estructuras arquitectónicas duraderas y hermosas: casas, puentes, cines, etc." [ cita requerida ] Más tarde, JS Lebedev publicó su libro, Arquitectura y biónica [1] en 1983 y se centró en la teoría clásica de la arquitectura. [10] Exploró la posibilidad de estudiar los comportamientos de diferentes formas de vida biológica e integrar estas observaciones en la construcción y el diseño. [8] También teorizó que la arquitectura biónica resolvería muchos problemas asociados con el diseño y la construcción porque permitiría la "protección perfecta" al imitar los mismos mecanismos de supervivencia utilizados por los organismos. [1] A finales de los años 1980, la biónica arquitectónica finalmente surgió como una nueva rama de la ciencia y la práctica arquitectónica. [10] Esto influyó en la creación del Laboratorio Central de Investigación y Diseño Experimental de Biónica Arquitectónica, que se convirtió en el principal centro de investigación en el campo de la arquitectura biónica en la URSS y en varios países socialistas. [10]
El entorno construido contribuye a la mayor parte de los residuos, la producción de materiales, el uso de energía y las emisiones de combustibles fósiles. [11] Por lo tanto, existe la responsabilidad de desarrollar un diseño de construcción más eficiente y ecológico que aún permita que se lleven a cabo las actividades diarias de la sociedad. [ cita requerida ] Esto se logra mediante el uso de fuentes de energía renovables como la energía solar , la energía eólica , la energía hidroeléctrica y fuentes naturales como la madera, el suelo y los minerales. [11]
En su libro Biomimicry: Innovation Inspired by Nature (1997), Janine Benyus formuló una serie de preguntas que pueden utilizarse para establecer el nivel de biomimetismo en un diseño arquitectónico. Para garantizar que un diseño arquitectónico siga los principios de la biónica, la respuesta debe ser "sí" a las siguientes preguntas: [ cita requerida ]
Las clasificaciones de la arquitectura biónica son: [12]
Los datos arqueológicos sugieren que las primeras formas de arquitectura biónica se remontan a la antigua Grecia y se centraban principalmente en observaciones anatómicas. Esto se debe a que los griegos estaban fascinados por las características del cuerpo humano, lo que influyó en el diseño simétrico de su arquitectura. [ cita requerida ] La arquitectura biónica también se puede observar a través del uso de elementos vegetales dentro de sus molduras de estuco. [3] Se dice que esta idea se originó a partir de uno de los estudiantes de Policleto , quien observó las hojas de acanto decoradas en una tumba corintia. [3] Esto proporcionó inspiración para el diseño del capitel de la columna corintia, que estaba rodeado por un follaje de acanto. [3]
Tras el surgimiento de la Revolución Industrial , muchos teóricos se preocuparon por las implicaciones subyacentes de los avances tecnológicos modernos y, por lo tanto, volvieron a explorar la idea de la "arquitectura centrada en la naturaleza". [ cita requerida ] La mayoría de las arquitecturas biónicas construidas durante esta era se pueden ver alejándose de la construcción de hierro común y, en cambio, explorando estilos más futuristas. [ cita requerida ] Por ejemplo, el diseño interior de la Sagrada Familia de Antonio Gaudí se inspiró en varias formas y patrones de plantas, mientras que sus pilares reflejaban la estructura de los huesos humanos. [ cita requerida ] Tales influencias se basaron en la comprensión de Gaudí del potencial de imitar la naturaleza para mejorar la funcionalidad de sus edificios. [8] El Crystal Palace de Joseph Paxton también utiliza rejillas de celosía para imitar la estructura ósea humana y, por lo tanto, crear una estructura más rígida. [ cita requerida ] El Crystal Palace también ha imitado los tejidos venosos que se encuentran en los nenúfares y el fémur humano. Esto redujo la tensión superficial del edificio, lo que le permitió soportar más peso sin el uso de una cantidad excesiva de materiales. [ cita requerida ]
Debido a las crecientes preocupaciones en torno al calentamiento global y el cambio climático, así como al auge de las mejoras tecnológicas, la biónica arquitectónica se centró principalmente en formas más eficientes de lograr la sostenibilidad moderna. [ cita requerida ] Un ejemplo del movimiento biónico arquitectónico moderno incluye el 30 St Mary Axe (2003), que está fuertemente inspirado en la "esponja de cesta de flores de Venus", una criatura marina con un exoesqueleto en forma de celosía y forma redonda que dispersa la fuerza de las corrientes de agua. [ cita requerida ] El diseño del edificio presenta una estructura de diagrid de acero revestido de aluminio. [ cita requerida ] Esto permite refrigeración, calefacción, ventilación e iluminación pasivas. [ cita requerida ] El Proyecto Edén (2001) de Nicholas Grimshaw presenta un conjunto de biomas naturales con varias cúpulas geodésicas inspiradas en burbujas unidas entre sí. [ cita requerida ] Están hechas de tres capas de etileno tetrafluoroetileno ( ETFE ), un tipo de plástico que proporciona un marco de acero más liviano y permite que entre más luz solar al edificio para generar energía solar. [ cita requerida ] Sus almohadas también están diseñadas para que se puedan desmontar fácilmente de su marco de acero en caso de que se descubra un material más eficiente en el futuro. [ cita requerida ]
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La principal ventaja de la arquitectura biónica es que permite un entorno de vida más sostenible gracias a su dependencia del uso de materiales renovables. [11] Esto permite un aumento del ahorro monetario debido a la mayor eficiencia energética. [11] Por ejemplo:
La arquitectura biónica ha sido duramente criticada por ser difícil de mantener debido a su tendencia a ser demasiado técnica. [14] Por ejemplo:
Con el aumento de los avances tecnológicos, todavía se está explorando todo el potencial de la arquitectura biónica. Sin embargo, debido a la creciente demanda de un enfoque de diseño más eficaz y ecológicamente sostenible que no comprometa las necesidades de la sociedad, se han propuesto muchas ideas:
En esencia, se trata de crear edificios flotantes inspirados en la flotabilidad de los icebergs y en las formas de diversos organismos. [11] En particular, su estructura interna se basará en la forma de colmenas y micropal-radiolares para albergar diferentes espacios residenciales y de oficina. [11] Su diseño propuesto permite que el edificio sea autosuficiente y sostenible, ya que tendrá como objetivo generar energía a partir de diversas fuentes como el viento, la biomasa, la energía solar, la energía hidroeléctrica y la energía geotérmica . [11] Además, como el raspador oceánico está destinado a construirse sobre el agua, sus diseñadores están explorando la idea de extraer y generar electricidad a partir de nuevas fuentes como los volcanes submarinos y la energía sísmica. [11]
Esta idea explora la posibilidad de crear un área que requiera menos tiempo de viaje entre lugares, reduciendo así la cantidad de emisiones de combustibles fósiles y la contaminación de CO2 . [15] Como este diseño está pensado para sitios que "ya son un gran centro de actividad", [15] será particularmente útil para escuelas secundarias, universidades y tiendas de comestibles. [15] El diseño arquitectónico también es muy compacto y tiene como objetivo aumentar la cantidad de área verde, permitiendo así el máximo aprovechamiento del espacio. [15]
Esta idea se centra en la creación de un conjunto de unidades habitacionales interconectadas que "puedan interconectarse entre sí para compartir y beneficiarse de los servicios de las demás". [15] El diseño también pretende ser autosuficiente y puede modificarse en función de las necesidades del usuario. Por ejemplo, el techo puede modificarse para que quede inclinado para captar energía solar, inclinado para captar agua de lluvia o alisado para permitir una mejor circulación del aire. [15]