La arquitectura adaptativa es un campo en evolución de la práctica y la investigación arquitectónicas. Las arquitecturas adaptativas son aquellas que miden las condiciones ambientales reales (a través de sensores) para permitir que los edificios adapten su forma, figura, color o carácter de manera adaptativa (a través de actuadores).
Las arquitecturas responsivas tienen como objetivo refinar y ampliar la disciplina de la arquitectura mejorando el rendimiento energético de los edificios con tecnologías responsivas (sensores/sistemas de control/actuadores) y al mismo tiempo produciendo edificios que reflejen las condiciones tecnológicas y culturales de nuestro tiempo.
Las arquitecturas responsivas se distinguen de otras formas de diseño interactivo al incorporar tecnologías inteligentes y responsivas a los elementos centrales de la estructura de un edificio. Por ejemplo: al incorporar tecnologías responsivas a los sistemas estructurales de los edificios, los arquitectos tienen la capacidad de vincular la forma de un edificio directamente con su entorno. Esto les permite reconsiderar la forma en que diseñan y construyen el espacio mientras se esfuerzan por hacer avanzar la disciplina en lugar de aplicar mosaicos de tecnologías inteligentes a una visión existente de "edificio".
La definición común de arquitectura responsiva, según la describen muchos autores, es una clase de arquitectura o edificio que demuestra la capacidad de alterar su forma, para reflejar continuamente las condiciones ambientales que lo rodean.
El término arquitectura responsiva fue introducido por Nicholas Negroponte , quien lo concibió por primera vez a fines de la década de 1960, cuando se estaban explorando los problemas de diseño espacial mediante la aplicación de la cibernética a la arquitectura. Negroponte propone que la arquitectura responsiva es el producto natural de la integración de la potencia informática en los espacios y estructuras construidos, y que el resultado son edificios de mejor rendimiento y más racionales. Negroponte también extiende esta mezcla para incluir los conceptos de reconocimiento, intención, variación contextual y significado en la informática y su exitosa (ubicua) integración en la arquitectura. Esta fertilización cruzada de ideas duró unos ocho años. Varias teorías importantes resultaron de estos esfuerzos, pero hoy las contribuciones de Nicholas Negroponte son las más obvias para la arquitectura. Su trabajo movió el campo de la arquitectura en una dirección técnica, funcional y accionada. [1]
Desde la contribución de Negroponte, también han surgido nuevas obras de arquitectura responsiva, pero como creaciones estéticas, más que funcionales. Las obras de Diller & Scofidio (Blur), dECOi (Aegis Hypo-Surface) [2] y NOX (The Freshwater Pavilion, NL) se pueden clasificar como tipos de arquitectura responsiva. Cada una de estas obras monitorea las fluctuaciones en el entorno y altera su forma en respuesta a estos cambios. El proyecto Blur de Diller & Scofidio se basa en las características responsivas de una nube para cambiar su forma mientras sopla con el viento. En el trabajo de dECOi, la capacidad de respuesta se posibilita mediante una fachada programable y, finalmente, en el trabajo de NOX, un interior audiovisual programable.
Todas estas obras dependen de la capacidad de las computadoras para calcular y unir continuamente modelos digitales programables con el mundo real y los eventos que lo moldean.
Finalmente, se puede encontrar un relato del desarrollo del uso de sistemas responsivos y su historia con respecto a la teoría arquitectónica reciente en el reciente discurso inaugural de Tristan d'Estree Sterk (ACADIA 2009) titulado "Reflexiones para la generación X: especulaciones sobre el auge de la medición continua en la arquitectura" [3].
Si bien en los últimos años se ha dedicado una cantidad considerable de tiempo y esfuerzo a las casas inteligentes , el énfasis en este campo se ha puesto principalmente en el desarrollo de sistemas informáticos y electrónicos para adaptar el interior del edificio o sus habitaciones a las necesidades de los residentes. La investigación en el área de la arquitectura adaptativa ha tenido mucho más que ver con la estructura del edificio [4] en sí, su capacidad para adaptarse a las condiciones climáticas cambiantes y tener en cuenta la luz, el calor y el frío. Esto podría lograrse teóricamente diseñando estructuras compuestas por varillas y cuerdas que se doblarían en respuesta al viento, distribuyendo la carga de la misma manera que un árbol. De manera similar, las ventanas responderían a la luz, abriéndose y cerrándose para proporcionar las mejores condiciones de iluminación y calefacción en el interior del edificio.
Esta línea de investigación, conocida como tensegridad accionada , se basa en cambios en las estructuras controladas por actuadores que a su vez son impulsados por intérpretes computarizados de las condiciones del mundo real. [5]
Las envolventes de edificios adaptables al clima (CABS, por sus siglas en inglés) pueden identificarse como un subdominio de la arquitectura adaptativa, con especial énfasis en las características dinámicas de las fachadas y los techos. [6] Las CABS pueden cambiar de manera repetida y reversible algunas de sus funciones, características o comportamiento a lo largo del tiempo en respuesta a los cambios en los requisitos de rendimiento y las condiciones límite variables, con el objetivo de mejorar el rendimiento general del edificio. [7]
Tristan Sterk, de The Bureau For Responsive Architecture [8] y The School of the Art Institute of Chicago [9], y Robert Skelton, de la UCSD en San Diego [10], trabajan juntos en el campo de la tensegridad activada, experimentando con varillas y cables controlados neumáticamente que modifican la forma de un edificio en respuesta a sensores tanto externos como internos de la estructura. Su objetivo es limitar y reducir el impacto de los edificios en los entornos naturales. [11]
El Grupo de Diseño Cinético del MIT ha estado desarrollando el concepto de sistemas cinéticos inteligentes , que se definen como "espacios y objetos arquitectónicos que pueden reconfigurarse físicamente para satisfacer necesidades cambiantes". Se basan en la ingeniería estructural, la computación integrada y la arquitectura adaptable. El objetivo es demostrar que el uso de la energía y la calidad ambiental de los edificios podrían volverse más eficientes y asequibles haciendo uso de una combinación de estas tecnologías. [12]
Daniel Grünkranz, de la Universidad de Artes Aplicadas de Viena, está realizando actualmente una investigación de doctorado en el campo de la fenomenología aplicada a las arquitecturas y tecnologías responsivas. [13]
A la izquierda se muestra un prototipo de tensegridad accionado a escala real construido con aluminio fundido, componentes de acero inoxidable y músculos neumáticos (músculos neumáticos proporcionados por Shadow Robotics UK) por Tristan d'Estree Sterk y The Office for Robotic Architectural Media (2003). Este tipo de sistemas estructurales utilizan una rigidez variable y controlable para proporcionar a los arquitectos e ingenieros sistemas que tienen una forma controlable. Como forma de estructura ultraligera, estos sistemas ofrecen un método principal para reducir la energía incorporada utilizada en los procesos de construcción.