Biomimikk i arkitektur og ingeniørfag naturligvis

Naturens styrke

Naturen er «lat og intelligent», sier Sigrid Adriaenssens, ingeniørprofessor ved Princeton som forsker på biomimicry til Redshift. Naturen er eksepsjonell til å gjøre avfall om til mat – et grunnleggende verktøy for å balansere økosystemer som arkitekturen har ignorert i det store flertallet av sin historie.

Menneskelige bein er fire ganger sterkere enn betong (og bare halvparten så tunge); edderkoppsilke er fem ganger sterkere enn stål. Skjell og hummerklør er vanskelige å bryte, men kritt er mykt nok til å tegne på fortau. En studie i Nature Communications avslører hvordan myke klumper kommer inn i krystaller og gir dem bemerkelsesverdig styrke.  I motsetning til betong og stål genererer imidlertid ikke bein, silke, skjell og hummerklør industrielle utslipp i produksjonen.

Michael Pawlyn bruker naturens geni i arkitektur. TedTalk.

Produksjonen av byggematerialer utgjør ca. 12% av alle karbonutslipp. Og bygninger er noen av de største kildene til klimagassutslipp; De er også fulle av giftige kjemikalier som kan gjøre folk syke. CannonDesign Director of Sustainability Eric Corey Freed oppsummerer problemet kortfattet: “Måten vi bygger bygningene våre på er uklok.”

Blomsterlignende bygningsskjermsystemer

Som ingeniør jobber Adriaenssens med å bygge skjermsystemer som bruker elastisitet, geometri og termobimetal til å åpne og lukke seg som følge av sollys – som en blomst. Biomimicry har en tendens til å bli referert mer av arkitekter enn ingeniører, men det er grunn til å tro at sistnevnte felt har mer til felles med praksisen. Selv om det ofte er vakkert, bekymrer ikke biologien seg for estetiske valg slik arkitekter gjør. Som ingeniører forfølger naturen uopphørlig rå nytte, med grasiøs symmetri som biprodukt.

Cellevev og bygningshud

Jenny Sabin, arkitekturprofessor og direktør for Sabin Design Lab ved Cornell, har fokusert på strikking som en analog bioinspirert enhet, og produserer fotoluminescent vev med umiskjennelig cellulære strukturer. Strikking emulerer cellulær nettverksatferd og måten celler er bundet sammen for å bli vev. – Hele morfologien er basert på fibrøse strandsystemer, sier hun. “Strikking er det første eksemplet på 3D-utskrift. Du legger én kobling til neste rad for rad.”

Hennes eSkin-prosjekt (finansiert av National Science Foundation i samarbeid med materialforsker shu yang, mekaniske ingeniører Jan Van der Spiegel og Nader Engheta, og cellebiolog Kaori Ihida-Stansbury) inkorporerer strukturell farge for å endre materialets opasitet og farge som svar på sollysnivåer.

Eksempler på strukturell farge som finnes i naturen inkluderer vingene til den blå morpho sommerfuglen eller fjærene av kolibrier. Inspirert av denne unike cellulære oppførselen, er eSkin-teamet interessert i å utnytte disse materialfunksjonene og effektene for biomimicry i arkitektur, og oversette dem til skalerbare byggeskinn som bruker responsive materialer og tilbakemeldingssløyfer levert av sensorer for å tilpasse seg miljøsignaler.

Bio-utnyttelse gir liv til byggematerialer (bokstavelig talt)

Men hva om komponentene designer ne bruker faktisk er i live? Biomimicry er et relativt nytt felt med løst definerte grenser, men generelt sett er det to tilnærminger: simulering av biologiske prosesser og samalternativet til levende materiale, kalt bio-utnyttelse.

Med sikte på å redusere karbonutslippene i murproduksjon, vokser bioMASON murstein i sin fabrikk i Nord-Carolina i ovnsfrie, drivhuslignende forhold. – Det vi skaper er biologisk sement, sier grunnlegger og administrerende direktør Ginger Krieg Dosier.

Etsy Hovedkontor i New York forankret biofile designprinsipper og strategier i prosjektet gjennom en rekke visjonsøkter med hver av Etsy-brukergruppene. Etter visjonsøktene ble det avholdt et arbeidsmøte som inkluderte fokus på biofil design og økologiprinsipper, og studier av disse konseptene ble gjennomført gjennom prosjektets skjematiske design- og designutviklingsfaser.

10 eksempler på biomimikk i arkitektur.Rethinking the Future

10 eksempler på naturinspirert teknologi.Sciencefocus

Michael Pawlyn designer bygg og materialer som hermer etter naturen og var det første arkitektkontor som fikk ISO14001 miljøsertifisert ledelsesystem.

4 måter arkitekter og ingeniører kan virkeliggjøre biomimikk

Så hva kan arkitektur og ingeniørfag lære av og etterligne naturen? Svaret er mye mer, med økning i tverrfaglig samarbeid. Jo flere biologer, arkitekter, mekaniske ingeniører og materialer forskere samarbeider om, jo mer sannsynlig er det at hybridfelt som biomimikk i arkitektur kan få rotfeste.

1.Bring naturen inn i hvert prosjekt

Vurder form. Det er utallige måter å innlemme naturlige former i en bygning: modellering av kolonner etter trær, for eksempel, eller bruk av botaniske motiver i veggbelegg og tekstiler.

Studer nøye de unike egenskapene til hvert sted – det omkringliggende terrenget, solens vei, klimaet og floraen og faunaen. Noen av disse elementene kan deretter forgrunnes i arkitekturen. «En ting jeg vanligvis gjør når vi ønsker å integrere bygningen på stedet, er å gå rundt og samle prøver – bladprøver, steinprøver, blomsterprøver, mønstre», sier Freed. “Vi skal dokumentere dem, skanne dem inn, fargekorrigere dem og ha dem som et oppbevaringssted for nettstedet.”, forklarer Freed.

Permakultur betyr å lære fra naturen. Naturen er vår modell for å designe hus, hager, gårder, skoger, bygder og byer.

Les naturbaserte løsninger for klimatilpasning og overvannshåndtering i Oslo og omegn.

2.Bli en biomimikk talsperson.

Alle har ikke ressurser eller ekspertise til å hoppe rett inn i å designe bløtdyrinspirerte tak. Men Freed tror arkitekter fortsatt kan fremme saken selv om de ennå ikke kan etterligne naturen. – De trenger ikke å bli amatørbiologer over natten, men kan i stedet øke entusiasmen og interessen for å bruke denne tilnærmingen til å oppnå bedre bygninger, sier han.

3.Observer naturen

Michel Wolfstirn i Biomimicry Norway anbefaler å bli bli bedre kjent med naturen for å bygge kunnskap og kultur in den levende verden, gjennom f.eks. botaniske hager, asknature.org, eller ‘reconnect’: bruk tid i natur, observer og prøv å forstå hvorfor de egenskapene du observerer er der, hvilken funksjon de har, da blir det kanskje lettere å ta inspirasjon fra den.

4.Søk etter miljødokumenterte materialer

Biomimicry Norway bidrar til innovasjon i virksomheter med materialutvikling som lærer av natuen. De legger til rette for avfalls-til-ressurs-prosjekter, biobaserte materialverksteder og materialdrevne designøvelser.

Den internasjonalt anerkjente boken “The Ecology of Building Materials” av Gaia arkitekt Bjørn Berge, gir dyp innsikt i miljøpåvirkninger av byggematerialer.

Greenbuilt portalen viser beskrivelser av byggevarer, fornybar energi, VVS, interiør, økologi og landskap med anerkjent miljødokumentasjon. Anerkjent miljødokumentasjon forbedrer og verifiserer miljøtiltak for prosjekter, produkter og tjenester i hele levetiden fra ressursuttak til transport, produksjon, holdbarhet og avfall.

Finn produkter og prosjekter med anerkjent miljødokumentasjon i nedtrekksmenyene på denne siden.

Les om helseeffekter med arkitektur.

Kontakt Greenbuilt

Vi publiserer relevant innhold og annonser kun for produkter, prosjekter og virksomheter med anerkjent miljødokumentasjon.

  • Godkjent miljøledelse konsulent med gode referanser
  • Annonsere eller bistand til innhold for prosjekter, produkter eller virksomheter med anerkjent miljødokumentasjon til fagpresse og digitale kanaler

+47 47847774 /  post@greenbuilt.no

logo Greenbuilt

Vår visjon er at alle velger anerkjente løsninger for bedre helse og miljø. Derfor har vi laget denne åpne portalen som gjør bedre løsninger enklere å finne. I 2016 startet vi utviklingen av plattformen samtidig med fagkonferanser. Nå jobber vi med å registrere produkter og prosjekter som har anerkjent miljødokumentasjon i henhold til Breeam, Leed, Svanemerket og Futurebuilt. Vi vil alltid forbedre oss.

Gi oss gjerne tilbakemelding på hva vi kan gjøre bedre!