La naturaleza ha sido continuamente considerada una musa inspiradora para los arquitectos. Colores y formas del mundo natural están incrustados en construcciones artificiales. Los edificios también están formados por patrones de viento y sol, topografía y vegetación. Mientras que la arquitectura se alimenta de los efectos de la naturaleza, los edificios se han propuesto como objetos inertes que permanecen estáticos en un mundo en evolución biológica. Las "junglas" antropocéntricas de hormigón están desprovistas de vida, separando a los humanos de los entornos naturales y provocando desequilibrios que se han manifestado en forma de pandemias. Pero, ¿cómo serían las ciudades si no hubiera fronteras entre humanos y ecosistemas?
Los edificios como entidades singulares parecen tener una relación parasitaria con la naturaleza. La arquitectura sostenible a menudo lucha por ser más que un proceso "cosmético" de ciudades "verdes". Un campo de investigación emergente llamado "biodiseño" ofrece oportunidades para encontrar formas eficientes para que las ciudades "crezcan". Las herramientas y tecnologías permiten a los arquitectos inspirarse más allá de la belleza de la naturaleza, en sus funciones y procesos resilientes. Los descubrimientos de este campo emergente son tan poderosos como para cambiar la forma de conceptualizar una relación simbiótica entre lo construido y lo cultivado.
La naturaleza es inteligente, con sistemas biológicos innatos que evolucionan, se adaptan y sobreviven. Los avances en biocomputación han allanado el camino para la aplicación de la inteligencia natural en los edificios, fomentando la arquitectura como una extensión de la naturaleza. La próxima frontera de las ciudades puede centrarse en el entorno construido como un organismo mutuamente dependiente del mundo natural. Los edificios que alguna vez fueron barreras para el medio ambiente permanecerán irreconocibles en el paisaje natural. Los asentamientos posantropocéntricos verán a los humanos integrados con el mundo vivo no humano.
Un organismo metaboliza a muchas escalas - desde células y órganos hasta cuerpos y ecologías. Las ciudades también prosperan en múltiples niveles de estructuras, donde la composición material tiene tanto impacto en el paisaje urbano como las redes de transporte. El entorno construido impulsa la evolución de las ecologías, ya que necesitan adaptarse constantemente a los humanos, y no al revés. Las ciudades biointegradas deben involucrar a otros organismos y responder a diferentes escalas co-creando ecologías sostenibles con la naturaleza.
Bio-materiales
En la escala más pequeña de la ciudad, los materiales de construcción afectan en gran medida la forma en que las estructuras reaccionan a su entorno. Los investigadores han estado probando una variedad de biomateriales, cada uno con sus propiedades y contribuciones dominantes. Los materiales de construcción "vivos" - una subcategoría de biomateriales - utilizan materia viva y sus reacciones químicas para crear materiales que crecen, responden y se adaptan a su entorno.
El Laboratorio de Materiales Vivos de la Universidad de Colorado Boulder es un laboratorio de investigación de ciencia de materiales computacional y experimental dirigido por el Dr. Wil Sruber. El equipo ha ideado una forma de "biocemento" hecho de microalgas biomineralizantes que se cultivan con luz solar, agua de mar y CO2. Al igual que los corales y las ostras construyen sus conchas, las microalgas se unen fuertemente al material. Las algas absorben suficiente carbono para hacer que los bloques sean un 90% menos intensivos en carbono que el hormigón convencional.
Los materiales vivos también se fabrican a partir de hongos, como lo exhibió en el MoMA David Benjamin de The Living. Titulado 'Hy-Fi', el proyecto presenta una torre biodegradable de 12 metros de altura hecha de ladrillos de micelio. Usando computación y biotecnología de vanguardia, los ladrillos se cultivaron naturalmente a partir de micelio de hongos y tallos de maíz triturados. Los bloques de micelio son más fuertes que el concreto, livianos, resistentes al fuego y buenos aislantes del calor y el sonido.
Bio-edificios
No solo los edificios dan forma a las ciudades, sino también las percepciones de lo que debería ser la arquitectura. Las prácticas tradicionales de diseño y construcción utilizan grandes cantidades de energía y recursos sin devolver nada. Para un futuro sostenible, nuestros edificios deberían ser capaces de adaptarse dinámicamente y restaurar los recursos. Los edificios que podrían crecer, curarse, respirar y metabolizarse se convertirían en una parte activa de los ecosistemas. Incluir la biología en los procesos de diseño provocaría que los arquitectos pensaran en los edificios como sistemas dinámicos que permiten el flujo de recursos entre diferentes ubicaciones.
Solar Leaf de ARUP fue el primer edificio con una fachada bio-reactiva, generando energía renovable a partir de biomasa de algas y calor solar térmico. El edificio neutral en carbono está envuelto con paneles de biorreactores que generan energía para alimentar la estructura. El edificio casi parece vivo con su fachada burbujeante, el zumbido y el movimiento visible del agua y las algas. Mediante el uso de sistemas vivos y biotecnología avanzada, el edificio pasivo es energéticamente autosuficiente.
Un proyecto académico de estudiantes de Diseño Biointegrado del Bartlett Univesity College London explora los edificios verticales como entidades bio-receptoras. El diseño propone una ecología vertical integrada con la naturaleza como solución al calentamiento global, la mala calidad del aire y la pérdida de biodiversidad. El rascacielos interactúa con el medio ambiente al purificar el aire local. Una combinación de piel biológicamente viva, materiales y estrategias de diseño produce una biodiversidad que consiste en plantas que absorben contaminantes. Los estudiantes colaboraron con Foster + Partners para una presentación internacional llamada "Los pulmones de nuestras ciudades".
Bio-ciudades
Las ciudades están formadas por capas de sistemas interrelacionados que ayudan a su metabolismo, como las rutas de los alimentos y el agua, las rutas de la energía, la emisión de contaminantes y la producción de desechos. Los sistemas humanos coexisten desordenadamente con los sistemas naturales, lo que resulta en un desequilibrio en las ecologías y escenarios desastrosos. Las 'bio-ciudades' especulativas imaginan un diseño urbano abordado por la inteligencia natural, diseñando espacios y sistemas para todos los seres vivos.
EcoLogicStudio, pionera en innovación en diseño biourbano, está investigando el uso de inteligencia artificial en la planificación urbana con su proyecto DeepGreen. Mediante el desarrollo de un marco de diseño biocomputacional, el equipo analiza datos de paisajes urbanos para producir alternativas simuladas para el desarrollo urbano sostenible. Las simulaciones se rigen por la investigación sobre modelos biológicos, fusionando inteligencia natural y artificial. La IA está entrenada para comportarse como organismos reconocidos para rastrear posibles formas de crecimiento o mapear flujos de recursos en la ciudad. El marco se puede utilizar en cualquier ciudad y se ha experimentado con ciudades asociadas del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo como Vranje, Guatemala y Mogadishu.
Explorando este marco de diseño, el proyecto de Oscar Villarreal Viera predice escenarios de cambio climático que podrían provocar inundaciones en el East End de Londres. Biocoenosis Nest fusiona la estructura con el agua a través de la creación de pantanos. Actuando como zona transitoria, la marisma se convierte también en un nodo de biodiversidad que aporta nutrientes al ecosistema. La IA está entrenada para imitar la inteligencia natural del moho mucilaginoso, que se utiliza para desarrollar un sistema de distribución no centrado en el ser humano a partir de las marismas. Los 'edificios' toman la forma de redes fibrosas que albergan humanos en el interior y otros organismos en su superficie.
A través de la comprensión y la integración de los sistemas biológicos dentro de la ciudad, se puede desarrollar una nueva forma de diseño urbano verde. El desarrollo futuro requerirá una reevaluación de la relación entre los seres humanos, su huella y el medio ambiente. Es necesario repensar viejos patrones y reestructurar la forma en que se forman las ciudades. Un alejamiento de los entornos construidos centrados en el ser humano permitirá que los asentamientos futuros participen en los sistemas compartidos por los seres vivos. Al construir junto con la naturaleza, en lugar de contra ella, las ciudades y la naturaleza pueden coevolucionar hasta convertirse en un superorganismo inteligente.
Este artículo es parte de los temas de ArchDaily: Tendencias urbanas y de la vivienda. Cada mes exploramos un tema en profundidad a través de artículos, entrevistas, noticias y obras. Conoce más sobre nuestros temas. Y como siempre, en ArchDaily valoramos las contribuciones de nuestros lectores. Si quieres postular un artículo o una obra, contáctanos.
