Arhitectura intr-un mediu al schimbarilor

ARHITECTURA INTR-UN MEDIU AL SCHIMBARILOR

Capitolul 1 Introducere

1.1  Detalierea lucrarii de cercetare

1.2  Motivarea alegerii subiectului

1.3  Explicitarea termenilor si a conceptelor utilizate

1.4  Metode de investigare

Capitolul 2 Arhitectura intre organic si ecologic

2.1 Arhitectura emergenta din formele naturii

2.1.1 Decriptarea si implementarea modelelor in arhitectura

2.1.2 Emergenta ca premisa a transpunerii vietii artificiale in arhitectura

2.1.3 Sisteme biomimetice inteligente

2.2 Premisele implementarii abordarii ecologice

2.3 Filosofia miscarii ecologice; principii de proiectare

2.4 Performanta arhitecturii ecologice – materiale si tehnologii inovatoare

Capitolul 3 Domeniul practic de aplicare a lucrarii de cercetare: proiectarea unui centru de cercetari ecologice in Gradina Botanica “Dimitrie Brandza” din Bucuresti – context, functiune, atitudine, materiale si tehnologii utilizate

Capitolul 4 Concluzii

Capitolul 5 Bibliografie

Capitolul 1

Introducere

1.     Detalierea lucrarii de cercetare

Capitolul 1 expliciteaza argumentul dezbaterii problemei arhitecturii intr-un context care

inregistreaza modificari complexe, defineste termenii si conceptele utilizate si descrie metoda aleasa pentru investigarea subiectului in cauza.

Capitolul 2 reprezinta corpul principal al lucrarii, in care se prezinta modificarile sistematice care s-au inregistrat in cadrul proiectarii de arhitectura. Punctul de plecare il reprezinta o scurta descriere a arhitecturii organice si a principiilor cu care opereaza, in vederea constientizarii faptului ca acestea reprezinta premisa noilor abordari in modelarea obiectelor de arhitectura.

Pornind de la principiul de baza al arhitecturii organice, acela de relatie simbiotica intre construit si natural, practicile contemporane au dezvoltat tehnologii inovatoare de reproducere a evolutiei naturale a formelor si de transpunere ulterioara a acestor modele artificiale in obiectele de arhitectura. Studii de caz precum Zebra Stripe Series, programul de modelare asistata de calculator Genr8, restaurantul Georges din centrul Pompidou sunt exemple concrete ale implementarii cu succes a modelelor preluate din natura in vederea obtinerii unei arhitecturi compatibile cu mediul extern.

In acelasi context, se observa faptul ca miscarea ecologista are ca premisa perceperea rolului pe care omul il detine in cadrul relatiei cu mediul, ceea ce ofera o noua perspectiva a arhitecturii, cea de proiectare cu natura, intrucat aceasta pune la dispozitie exemple variate de morfologii usor adaptabile la nevoile mediului. Acestea pot fi reproduse in structuri arhitecturale inteligente, care prin eficienta si performanta dezvolta un comportament responsabil, prin diminuarea impactului negativ pe care il au constructiile fata de cadrul natural.

Exemplele dezvoltate in acest capitol sunt concretizari ale aplicarii unor materiale si tehnologii performante, care prin capacitatea de reactionare la stimulii exteriori naturali, sunt exponente ale arhitecturii sustenabile inteligente.

Capitolul 3 prezinta domeniul practic de aplicare a informatiilor cercetate. Proiectarea unui centru de cercetari ecologice va ingloba inainte de toate principiile arhitecturii organice, ca o necesitate ce reiese din amplasarea complexului in cadrul Gradinii Botanice din Bucuresti. In plus, se incearca implementarea unor tehnologii care ajuta la dezvoltarea unui sistem responsabil fata de contextul natural existent.

In capitolul 4 se reiau ideile principale prezentate anterior, formulate sub forma unor concluzii ale cercetarii aplicate modalitatilor inovatoare de reproducere a modelelor naturale, in vederea obtinerii unor sisteme care imita comportamentul organismelor biologice de adaptare la mediul extern.

2.     Motivarea alegerii subiectului

Investigarea diferitelor surse bibliografice de profil pune in lumina mobilizarea artistilor

contemporani in dezvoltarea unui “respect” manifestat sensibil in contextul actual al problemelor globale de mediu. Lucrarea de cercetare reprezinta expunerea relatiilor subtile dintre construit si natural si explorarea unor noi surse de inspiratie a formelor si structurilor.

Daca revolutia industriala a creat iluzia suprematiei omului in fata naturii si a universului si a dezvoltat tipare umane de viata indiferente fata de mediul natural, starea prezentului ne impune o regandire a acestor modele. Prin intelegerea modului de crestere, adaptare si functionare a sistemelor naturale (plante, animale, ecosisteme, clima etc.), putem ajunge la o abordare holistica a proiectarii, in care implicatiile ecologice locale si globale pot fi luate in consideratie sub toate aspectele. Ceea ce este important de stiut este faptul ca aceste principii nu sunt greu de implementat, ci sunt doar necunoscute, pe de o parte de catre arhitecti si ingineri, iar pe de alta parte de catre beneficiari.

Tendinta actuala, creata nu numai de aspectele legate de poluare, ci si dintr-o necesitate intim umana de relationare cu natura, este de a dezvolta o relatie de reciprocitate cu mediul natural, care se reflecta intr-o calitate mai buna a vietii, intr-un confort sporit si in costuri reduse de utilizare a cladirilor.

Titlul lucrarii reiese din cumularea informatiilor obtinute in urma cercetarii noilor perspective si abordari de proiectare, in contextul implementarii unor materiale si tehnologii inovatoare cu scopul modelarii unor sisteme usor adaptabile la problemele si modificarile survenite in mediul extern. Intentia este aceea de a transmite descoperirile stiintifice si tehnologice revolutionare, care pot reprezenta premisa unei arhitecturi inteligente, responsabila fata de mediu prin descifrarea si reproducerea sistemelor naturale si a comportamentelor acestora.

In concluzie, lucrarea de fata evidentiaza subtilitatea legaturii dintre arhitectura organica si cea ecologica, avand ca deziderat comun proiectarea unor obiecte cu respect fata de cadrul natural.

3.     Explicitarea termenilor si a conceptelor utilizate

Automatismul celular este un model eterogen studiat in teoriile de calcul, matemarica, biologie si

in domeniul modelarii microstructurilor. Este constituit dintr-o retea regulata de celule, fiecare avand un numar finit de structuri. Reteaua poate avea un numar finit de dimensiuni. Timpul este de asemenea eterogen, in sensul ca structura unei celule la timpul t reprezinta o cumulare a structurilor unui numar finit de celule “vecine” corespunzatoare timpului t-1. Aceste celule vecine sunt comparative cu celula initiala si nu se modifica. Fiecare celula are aceeasi regula de actualizare, bazata pe valorile vecinatatii proprii. De fiecare data cand se aplica intregii retelei regulile stabilite, ia nastere o noua generatie de celule[1].

Termenul ecologie deriva din cuvintele grecesti oikos (habitat, casa) si logos (stiinta); etimologic, ecologia reprezinta stiinta habitatului[2]. Ernst Haeckel, cel care a folosit termenul pentru prima oara, defineste ecologia ca domeniul investigarii si cunoasterii tuturor relatiilor animalelor cu mediul lor anorganic si organic de viata[3].

Emergenta este un concept in teoria sistemelor, prin care proprietatile sistemelor complexe (limite,

organizare, control etc.) nu pot fi reduse la subsistemele inferioare[4]. In contextul actual, emergenta reprezinta modalitatea stiintifica de explorare a sistemelor naturale si explicarea acestora in contextul contemporan, implementand modele si procese in cadrul unor sisteme artificiale care reproduc forme si comportamente complexe[5].

Inteligenta este facultatea de a descoperi proprietatile obiectelor si fenomenelor inconjuratoare, cat si a relatiilor dintre acestea. Inteligenta unui sistem nu este definita de modul in care el este alcatuit, ci de modul in care se comporta[6].

Materialele inteligente sunt structuri care simt stimulii mediului extern, proceseaza informatia

senzoriala si reactioneaza asupra mediului[7].

Efectul de memorare a formei reprezinta abilitatea unui material de a isi schimba forma si a reveni

la forma initiala, in urma modificarii stimulilor (ex. termici, magnetici) din mediul extern[8].

Metafora reprezinta un punct de plecare pentru a transfera caracteristicile unui subiect (concept sau obiect) unui al doilea sau incercarea de a vedea subiectul (concept sau obiect) ca si cum ar fi altceva[9].

Sistemele biomimetice reproduc tipul, structura si functiile substantelor biologice [10].

Sistemul Lindenmayer (L-system) este un sistem de rescriere, o varianta a unui vocabular formal care opereaza cu reguli si simboluri. Este de cele mai multe ori utilizat in procesul de modelare a dezvoltarii organice sau a morfologiei unor varietati de organisme[11].

Sustenabilitatea reprezinta, in contextul actual, abordarea care incearca sa maximizeze calitatea mediului construit, diminuand sau chiar eliminand impactul negativ asupra mediului natural[12].

4.     Metoda de investigare

Demersul cercetarii a fost acela de a investiga relatia de simbioza dintre construit si natural si

traducerea principiilor in practica de arhitectura, ca necesitate a obtinerii unor sisteme compatibile cu natura, conform abordarii organice si ecologice.

In dezvoltarea unei atitudini, am facut intai apel la criteriul natural prin ilustrarea principiilor care au condus la implementarea gandirii de proiectare cu natura, prin cautarea unor surse de inspiratie in modelele puse la dispozitie de aceasta.

Din criteriul natural decurge, in mod firesc, proiectarea organica a formelor si structurilor care, prin propriile morfologii, se afla in stransa simbioza cu exponentele naturale ale mediului inconjurator. Studiul continua prin izolarea principiilor proiectarii organice de practica traditionala de arhitectura si ilustrarea unor perspective noi, de modelare artificiala a comportamentelor si morfologiilor sistemelor biologice si transpunere ulterioara a acestor modele in practica.

In lumina acestor informatii, traiectoria cercetarii se indreapta catre progresele inregistrate de tehnologie si stiinta materialelor, care elimina constrangerile existente pana in prezent si deschid o noua perspectiva catre proiectarea unor obiecte inteligente si performante.

In cele din urma, se cerceteaza criteriul ecologic si evolutia gandirii specifice unui context in care principala preocupare trebuie sa fie respectul fata de natura, manifestat prin reducerea impactului negativ asupra mediului. Necesitatea implementarii principiilor ecologice reprezinta calea catre atingerea si sustinerea echilibrului intre spatiul contruit si cel natural.

In mod suplimentar, informatiile investigate sunt sustinute de exemple care concentreaza atat principiile de baza ale organicului si ecologicului, cat si inovatiile in materie de gandire a arhitecturii si tehnologie aplicata, rezultatul fiind sisteme complexe, inteligente si performante, compatibile cu mediul natural.

Capitolul 2

Arhitectura intre organic si ecologic

1.     Arhitectura emergenta din formele naturii

Constientizarea relatiilor spatiu construit - spatiu natural, spatiu al continuitatii vietii si cel al originii si intelegerea rolului omului de a mentine echilibrul acestor sisteme interdependente stau la baza miscarii organice, o apropiere conceptuala de limbajul natural si de elementele sale contextuale (cultura, climat, traditie). Rezultatul este o arhitectura compatibila cu natura.

Cautarea unor tipare arhitecturale contemporane care sa demonstreze relatia de simbioza dintre elementele naturale si cele create de om, dintre organic si anorganic se concretizeaza in curentul numit arhitectura organica ce, in opozitie cu alte stiluri ale secolului XX, isi extrage expresia din principiul de utilizare a terenului in prima faza a avantului creativ[13]. Expresie a individualitatii fiecarui artist, arhitectura organica reprezinta incercarea de reinterpretare a legilor naturii si modelare a unor forme mai “naturale” decat natura insasi. In conceperea unei arhitecturi organice, este esentiala implementarea “principiilor naturale ale creatiei”[14] si intelegerea faptului ca elementele animale si vegetale exprima intotdeauna o functiune sau o subordonare la necesitatile organismului propriu.

Arhitectura organica nu inseamna utilizarea unor anumite forme predefinite si aranjarea lor pentru obtinerea unor modele similare, dupa cum nici nu exista doctrine sau tipare care trebuie respectate, intrucat fiecare cladire este expresia unica a sitului, culturii si perioadei in care se incadreaza. Pentru a defini relatia construit-natural, arhitectul se intoarce catre formele geologice si biologice ale naturii. Proprii acestui curent arhitectural sunt expresia exterioara a spatiului interior (prioritatea functiunii in fata formei), utilizarea creativa a materialelor si structurilor (deseori, sunt folosite materiale locale pentru a conserva spiritul locului), experimentarea senzorialului prin parcurgerea obiectului de arhitectura.

Arhitectura organica se poate recunoaste dupa anumite expresii caracteristice: ornamentatie materiala abundenta, geometrie transparenta, materiale naturale proprii sitului, dinamism si mobilitate vizuala a structurii, sensibilitatea relatiei dintre structura si sit, corelarea directa a formei cu functiunea. Pentru sustinerea ipotezei de comunicare cu natura exterioara, structurile organice se dezvolta din interior catre exterior, iar modelele preluate din natura si transpuse in arhitectura sunt produse ale regulilor interioare de organizare si ale actiunii factorilor externi (soare, vant, apa).

In contextul in care arhitectura organica devine stil, Frank Lloyd Wright contesta interpretarea lui Viollet-le-Duc “stilul este propriu obiectului” si sustine faptul ca “arhitectura pe care o numim organica nu mai este nici estetica, nici culta, ci o miscare actuala bazata pe ideea profunda de existenta superioara in care arta, religia si stiinta co-exista: forma si functiunea sunt privite impreuna […] cladirile resping reguli impuse de estetica exterioara, precum oamenii carora li se adreseaza aceasta arhitectura vor respinge presiunile care se exercita in contradictie cu natura si caracterul lor” [15].

1.1 Decriptarea si implementarea modelelor in arhitectura

Spiritul creativ si-a extras mereu simbolurile din natura. “Natura a devenit in ultimii ani domeniul de inspiratie al arhitectilor. Birourile contemporane de arhitectura te duc cu gandul la […] muzeele de istorie a naturii. Portofoliile sunt colectii surprinzatoare si variate de scoici, retele cristaline, forme elicoidale si dinamice”[16].

Studii ale modelelor intalnite in natura se concretizeaza in conformari volumetrice si planificari urbane. Jonglatul cu metaforele si modelele de organizare aparent intamplatoare sunt instrumente foarte des intalnite in conceptualizarea arhitecturii si urbanismului. Arhitectura a operat mereu cu metafore, fie pentru construirea perceptiei instabilitatii, varietatii, emergentei din organic, fie din dorinta de “descoperire a unor forte […] care concentreaza capacitatile de perceptie pentru definirea spiritului vremii” [17].

Anthony C. Antoniades defineste metafora drept “un punct de plecare pentru a transfera caracteristicile unui subiect (concept sau obiect) unui al doilea sau incercarea de a vedea subiectul (concept sau obiect) ca si cum ar fi altceva” [18]. In cartea sa, “Poetics of Architecture”, acesta defineste trei categorii ample de metafore:

1.     Metaforele intangibile: premisa creatiei este un concept, o idee, o conditie umana sau o calitate

specifica (individualitate, naturalete, traditie, cultura).

2.     Metaforele tangibile: premisa metaforica provine direct din caracterul material sau vizual (casa

ca o metafora a templului, acoperisul ca o metafora a cerului)

3.     Metaforele combinate: conceptualul si vizualul sunt deopotriva ingrediente ale metaforei, unde

vizualul reprezinta pretextul de revelare a virtutilor si calitatilor[19].

Artistii Greciei antice si-au extras din natura modele spirituale si functionale, pe care le-au implementat in arta si in arhitectura, experimentand formele umane si naturale transpuse deopotriva in obiectele create. Geometria decoratiilor templelor este din acelasi registru (uman+natural): capitelul corintic este inspirat din impletirea ramurilor de acant; volutele capitelului ionic reprezinta proportia naturala si evolutia vietii.

Secole de practica arhitecturala ne pun la dispozitie exemple variate de forme preluate din natura: frunzele de acant ale lui Vitruviu, crengile de copac ale lui Laugier, retelele lui Aalto, reprezentarile organice ale lui Wright, membranele de bambus ale lui Frei Otto etc. “Metafora este imaginea care da coerenta unor idei aflate pe un palier mai inalt al abstractului” [20].

PROIECT: Componentele cladirilor PROIECT: Corpuri de zidarie

Studiul naturalului s-a concretizat in dezvoltarea unor metode sistematice de intelegere, controlare, interpretare, reproducere si transformare a metaforelor in modele si transpunerea ulterioara a acestor modele in arhitectura. Regulile acestor sisteme substituie metodele subiective de perceptie a naturalului si permit, totodata, interpretarea organica a metaforelor, transformand astfel metafora in instrument (etimologic, organon = instrument). Implementarea acestor modele nu apartine formalismului care raspunde problemelor arhitectului fara sa tina cont de mediul exterior ci, din contra, este imprevizibila si da nastere la intrebari, ale caror raspunsuri genereaza conceptele de proiectare, unde regulile reprezinta algoritmul, codul, directia, limbajul procesului de modelare.

Regulile vizeaza procesul si nu forma si reprezinta limbajul prin care artistul isi exprima metafora. Modelele sunt instrumente de investigare care nu au rolul de a face vizibil ceea ce nu se vede, ci de a evidentia ceea ce este deja vizibil. La baza transpunerii modelelor in arhitectura se afla extragerea din metafore a regulilor dupa care sistemele fizice si biologice isi gasesc propria conformare.

Studiu de caz: proiect “Zebra Stripe Series” al Milenei Stopic, studenta la Institutul Tehnologic din Illinois

Dungile zebrei, precum multe alte membrane striate ale organismelor biologice, sunt rezultatul aplicarii unor reguli fizice simple si pot fi reproduse cu ajutorul automatismului celular. Regulile implementate determina dezvoltarea volumului in toate directiile prin imbinarea partilor componente in fantele proiectate. Cand se atinge o anumita limita, componentele mari sunt inlocuite de cele mici, obtinandu-se astfel o anumita densitate. Striatiile sunt o consecinta a operarii cu scari diferite si, astfel, ceea ce reprezinta o conditie de suprafata in cazul zebrei s-a transformat intr-un model volumetric.

Dungile zebrei, precum multe alte membrane striate ale organismelor biologice, sunt rezultatul aplicarii unor reguli fizice simple si pot fi reproduse cu ajutorul automatismului celular. Regulile implementate determina dezvoltarea volumului in toate directiile prin imbinarea partilor componente in fantele proiectate. Cand se atinge o anumita limita, componentele mari sunt inlocuite de cele mici, obtinandu-se astfel o anumita densitate. Striatiile sunt o consecinta a operarii cu scari diferite si, astfel, ceea ce reprezinta o conditie de suprafata in cazul zebrei s-a transformat intr-un model volumetric.

1.2 Emergenta ca premisa a transpunerii vietii artificiale in arhitectura

“Emergenta apare la toate sistemele complexe dinamice – colonii de furnici, retele de neuroni, sistemul imunitar, internet, economie globala – in care comportamentul intregului sistem este mai variat decat comportamentul elementelor sistemului” [21].

Emergenta reprezinta modalitatea stiintifica de explorare a sistemelor naturale si explicarea acestora in contextul contemporan, implementand modele si procese in cadrul unor sisteme artificiale care reproduc forme si comportamente complexe[22]. Conform definitiei, emergenta se prezinta drept modelarea unor atribute formale sofisticate care depasesc cu mult interpretarea mecanica sau statica a formelor de arhitectura, prin intermediul carora se pot stabili noi nivele de integrare si interactiune cu ecosistemele naturale. Interpretarea stiintifica a termenului este una mai rigida – proprietatile sistemului care nu pot fi reduse la fiecare element in parte (cel mai elocvent exemplu este cel al furnicilor, care dezvolta un comportament complex si inteligent in colonie).

Emergenta este un fenomen complex, deopotriva abstract si practic, fiind un mijloc de productie.

Din punct de vedere stiintific, termenul vizeaza evolutia formelor si a comportamentelor sistemelor complexe ale mediului natural. Tehnicile si procesele corespunzatoare sunt calculate si determinate matematic si transmise altor domenii, in care analiza si producerea formelor sau comportamentelor complexe sunt inerente. Intrucat formele si structurile pot fi descrise cu date matematice, puncte in spatiul tridimensional si raze de curbura, acestea pot fi generale de modele matematice, in cadrul proceselor morfogenetice din mediile computerizate.

Strategiile de modelare sunt inovatoare numai daca incorporeaza interpretari ale modelelor fizice, dupa cum si sistemele emergente trebuie sa concentreze in cadrul modelarii proprietatea de auto-organizare a materialelor. Este necesara considerarea obiectului de arhitectura nu ca un corp singular static, ci ca un sistem complex de energie, care este totodata o parte din sistemul obiectelor adiacente (evolutie catre ecosistemele inteligente).

Emergenta reprezinta deopotriva “modelarea fornelor si a comportamentelor cu ajutorul sistemelor naturale care au o complexitate ireductibila” si “abordarea matematica necesara modelarii acestor procese in medii computerizate” [23].

Organismele vii sunt sisteme care isi dobandesc forma complexa si tipul de comportament in urma interactiunii componentelor proprii. Organismele sunt manunchiuri de relatii care se mentin si isi adapteaza propriul comportament prin anticiparea modificarilor suferite de tipurile de activitati desfasurate in jurul lor.

Forma si comportamentul sistemului sunt interdependente: forma unui organism ii afecteaza comportamentul in mediul extern, un comportament specific produce rezultate diferite in medii diferite (sau daca deriva din forme diferite in acelasi mediu); deci comportamentul este non linear si dependent de context.

Comportamentul colectiv al organismelor individuale poate fi observat in cadrul unor specii naturale variate care formeaza grupuri dinamice. Bancurile de pesti si stolurile de pasari au o forma aparent coerenta, fara ca elementele sa fie asezate dupa anumite reguli prestabilite. Deci, repetitia sau interactiunea unor reguli simple dau nastere unui comportament ordonat. Modelele dinamice deriva din fenomene naturale, iar prin distributia regulata a acestora se obtin texturi si efecte complexe.

Emergenta joaca un rol important in practica de arhitectura, impunand o atentie si sensibilitate deosebita in proiectarea obiectelor. Pentru obtinerea unor forme si structuri inovatoare, putem folosi modelele matematice, alese dupa criterii proprii cerintelor de proiectare: performanta, durabilitate structurala, capacitatea cladirii de a fi construita.

Logica emergentei impune constientizarea faptului ca o cladire are o anumita durata de viata, pe parcursul careia trebuie sa conserve sistemele materiale si energia. La sfarsitul vietii, cladirile trebuie dezasamblate si materialele reciclate. Performanta cladirilor in relatie cu mediul poate fi atinsa prin implementarea comportamentului colectiv al sistemelor distribuite. Fiecare cladire in parte trebuie considerata un element din sistemul compus (mediul extern) al cladirilor adiacente.

Ne aflam in era schimbarilor permanente, in care atat proiectarea si construirea cladirilor proprii contextului actual, cat si noua gandire ecologica in care obiectele au inteligenta de a se adapta si a comunica cu mediul reprezinta premisele aparitiei si dezvoltarii oraselor inteligente.

Formele si sistemele naturale sunt rezultate ale proceselor evolutiei. Cresterea si dezvoltarea formelor vii este un proces complex in care genotipul (conformarea genetica) unui element interactioneaza cu mediul (genotip + mediu = fenotip). Capacitatile si proprietatile formelor naturale survin din procesele aplicate tipurilor succesive de genoame, ce reprezinta in esenta un ansamblu compact de informatii care evolueaza catre o complexitate structurala.

Instrumentalizarea proceselor naturale de crestere si evolutie, imitarea anumitor etape ale emergentei si transpunerea acestora intr-o platforma de calcul reprezinta premisele dezvoltarii unui instrument de proiectare cu posibilitatea de a realiza forme arhitecturale complexe si usor de prelucrat si adaptat.

Studiu de caz: programul de modelare Genr8 (poze din emergence in architecture)

Colectivul Emergent Design Group a cercetat potentialul relatiei de sinergie dintre arhitectura, inteligenta artificiala, viata artificiala, inginerie si cunoasterea proprietatii materialelor, realizand instrumente de modelare implementate intr-un sistem CAD existent. Genr8 este unul dintre aceste instrumente care combina calculele matematice cu tehnicile de modelare a mediului fizic, simuland suprafete geometrice si structuri preluate din mediul extern.

Genr8 permite explorarea in plan tridimensional a suprafetelor geometrice si dezvoltarea lor printr-un algoritm care reproduce cresterea organica. Initial, fiecare suprafata este un poligon echilateral care se dezvolta treptat prin implementarea unor reguli, capatand o forma complexa. Procesul cresterii are la baza sistemul Lindenmayer (L-system), forma obtinandu-se prin exploatarea interactiunii a doua componente: definitia – radacina formei si regulile care precizeaza cum se schimba elementele formei – si procesul grafic – reinterpreteaza regulile in concordanta cu forma actuala.

Partile suprafetei se modifica pe parcursul procesului de formare si raspund la interactiuni locale si la actiunile mediului. In momentul suprapunerii unui proces de crestere cu unul de generare a formei, este imperativa plasarea sistemului in contextul unui mediu virtual limitat, care influenteaza procesul de crestere.

Criteriile de evaluare cu care opereaza Genr8 sunt cuantificabile si inglobeaza trasaturi locale si globale corespunzatoare suprafetei geometrice, cum ar fi marime, caracterul neted sau dur al suprafetelor, simetrie, subdiviziuni ale suprafetelor etc.

Punerea in practica a programului a constat in experimentarea potentialei intreteseri a geometriei digitale evoluate cu modelarea asistata de calculator, cu scopul obtinerii unei coerente a suprafetei modelate, avand o geometrie complexa careia i se impun constrangeri ale materialului folosit. Rezultatul experimentului morfogenetic este un sistem complex emergent de texturi geometrice articulate care pastreaza coerenta materialului si a sistemului structural folosit.

“In momentul in care modelarea complexa si tehnicile de evaluare (analiza elementelor finite sau dinamica fluidelor) pot fi traduse in sisteme evoluate de calcule, se va atinge un nou nivel de complexitate a proiectarii si modelarii obiectelor” [24].

Studiu de caz: restaurant Georges, centrul Pompidou, Paris Franta; arh. Dominique Jakob si Brendan MacFarlane

Conceptualizarea proiectului a avut la baza incercarea de a crea o arhitectura sensibila la ceea ce este deja pe sit si s-a concretizat in inserarea unui obiect subtil, de fundal, aproape non-arhitectural. Pornind de la acest concept, arhitectii au inceput modelarea suprafetei pardoselii si, prin incercari de emergenta si de deformare, au inserat volume sub aceasta suprafata, obtinandu-se astfel un peisaj atat interior, cat si exterior. Membrana modelata urma sa fie din aluminiu, un material care deopotriva absoarbe si reflecta lumina, invocand astfel prezenta de fundal prin aparitie si disparitie.

Volumele inserate sub membrana au diverse functiuni – bucatarie, bar, garderoba, sala privata de festivitati – si isi stabilesc forma si pozitia in urma unor modelari succesive a membranei, care este un obiect de arhitectura contemporana dinamica, prin fluiditatea indusa formei.

1.3 Sisteme biomimetice inteligente

“Inteligenta este facultatea de a descoperi proprietatile obiectelor si fenomenelor inconjuratoare, cat si a relatiilor dintre acestea. Inteligenta unui sistem nu este definita de modul in care el este alcatuit, ci de modul in care se comporta” [25].

Exista exemple variate de structuri a caror performanta structurala este obtinuta prin imbracarea cu o membrana autoportanta, eliminand necesitatea dispunerii punctelor intermediare de sprijin. Inteligenta acestor structuri este obtinuta prin organizarea componentelor proprii – fibre si materiale – in ansambluri tridimensionale, dezvoltandu-se astfel strategii de modelare a unor suprafete structurale si morfologii optime.

Relativ noua preocupare pentru materialele inteligente implica dezvoltarea unor noi conceptii referitoare la controlarea la nivel molecular a morfologiei materialelor si descifrarea mecanismelor de control. Acestea conduc, inevitabil, catre biologie, intrucat implementarea in forme si structuri complexe a unor materiale celulare implica intelegerea mecanismelor specifice plantelor[26]. Deci, premisa producerii materialelor si structurilor biomimetice este studierea organismelor biologice, calcularea limitelor diferitelor morfologii si intelegerea comportamentelor si posibilitatile de modificare a acestora.

Sursa de inspiratie a noii tehnologii a membranelor inteligente (intelligent skins) este epiderma organismelor biologice – “organ multistratificat si multifunctional, cu morfologie variabila (isi schimba grosimea, elasticitatea si capacitatea de absorbtie in functie de modificarile mediului extern)” [27]. Abordarile contemporane ale suprafetelor proiectate reproduc comportamentul membranelor biologice prin transpunerea caracteristicilor epidermei in forme artificiale, complexe si ambigue. Noile materiale reactioneaza la lumina, caldura, atingere si actiuni mecanice. Anvelopanta cladirii se detaseaza de spatiul interior, in timp ce materialul constituent este adaptat pentru ca membrana sa devina o structura auto-portanta. Noua preocupare a arhitectilor si designerilor este proiectarea materialelor inteligente pentru modelarea unor suprafete cu functiuni noi si comportament subtil si sensibil fata de mediul exterior, devenind in acelasi timp structuri flexibile, portabile si autonome.

Arhitectura contemporana substituie ideea de fatada cu cea de membrana – strat exterior care intermediaza relatia cladirii cu mediul sau extern. In opozitie cu elevatia neutra, statica, membrana reprezinta o inovatie prin caracterul dinamic, comunicativ, interactiv si multifunctional: capacitatea de absorbtie si transmitere de energie, incorporarea unor straturi secundare (de exemplu instalatiile), proiectarea de imagini. Toate acestea transforma cladirea intr-o interfata spectaculoasa intre individul care o foloseste si mediul in care se afla, dupa cum fatada devine un ecran interactiv care dizolva limitele cladirii in contextul aflat in permanenta schimbare[28].

Studiu de caz: Aegis Hyposurface, arh. Mark Goulthorpe/dECOi(performative architecture pg 209, smart materials and new tech. pg 224, smart materials in architecture pg 12)

Anvelopa unei cladiri isi poate modifica dinamic forma, ca raspuns la actiunea unor stimuli diferiti proveniti din mediul extern. Proiectul Aegis Hyposurface al arhitectului Mark Goulthorpe reprezinta o membrana elastica de cauciuc, constituita dintr-un sistem pneumatic controlat digital cu structura metalica, ce isi modifica forma ca raspuns fie la stimulii electrici proveniti din modificarile nivelelor de sunet si lumina din mediul sau extern, fie la impunerea programata a unor texturi parametrice. Performanta dinamica a membranei poate fi programata in prealabil (determinata prin sisteme computerizate) sau poate fi receptiva la modificarile mediului (nedeterminata, interactiva).

2.     Premisele implementarii abordarii ecologice

Dupa cum am vazut pana acum, arhitectura organica se carcaterizeaza prin interpretarea formelor intalnite in natura, tradusa in respect manifestat fata de cadrul natural. In contextul manifestarii unui comportament sensibil fata de mediul natural exterior, arhitectura ecologica este una din directiile de implementare a principiilor arhitecturii organice.

In acest sens, este esentiala constientizarea faptului ca traiectoria de consum pe care o avem va conduce la declansarea unui conflict cu mediul natural. Diminuarea continua a resurselor de care dispunem obliga la crearea unor medii arhitecturale si urbane responsabile.

Problemele globale de mediu cu care ne confruntam inca de la inceputul secolului XXI sunt rezultate ale efectului de sera si impactul schimbarilor de clima survenite, ale degradarii ecosistemelor prin industrializarea globala si consumul excesiv de resurse naturale, ale subtierii stratului de ozon care permite patrunderea radiatiilor ultraviolete in stratul inferior al atmosferei. Practicile contemporane vizeaza diminuarea impactului negativ pe care il exercita cladirile, prin energia pe care o consuma si emit si adaptarea acestora, astfel incat sa devina responsabile fata de mediu.

Este esentiala implementarea ideii de proiectare cu natura, intrucat ne pune la dispozitie exemple variate de morfologii inteligente, usor adaptabile la nevoile mediului, care pot fi reproduse in structuri arhitecturale generatoare de energie, prin inlaturarea necesitatii de “importare a energiei pentru racire, iluminare sau incalzire” [29].

Constientizarea efectelor cladirilor asupra mediului a condus la preocuparea pentru proiectarea inteligenta – consum redus de energie prin exploatarea beneficiilor energiei solare, hidrologice si eoliene, ventilare naturala etc.

Obiectivele miscarii ecologice au fost explicitate in anul 1993, in cadrul Congresului Mondial al Arhitectilor UIA/AIA:

“Mediul construit detine un rol important in ceea ce priveste impactul populatiei asupra mediului natural si asupra calitatii vietii; proiectarea sustenabila implica eficienta consumului energetic si al resurselor, folosirea in constructii a materialelor proprii unui mediu sanatos, utilizarea terenului intr-o maniera ecologica si implicarea sensibilitatii estetice care inspira, afirma si innobileaza cladirea; designul sustenabil poate reduce semnificativ impactul negativ al populatiei asupra mediului natural, sporind in acelasi timp calitatea vietii si bunastarea economica” [30].

Este esentiala constientizarea faptului ca, in contextul actual, este imperativa introducerea conceptului de inteligenta a proiectarii, chiar daca, timp indelungat, cladirile au fost construite si au functionat fara aceste principii de conformare. Dezvoltarea unor forme complexe superioare de arhitectura, la care se adauga consumul de energie si cerintele de confort sporite, conduc la implementarea cladirii inteligente, care, in opozitie cu obiectul conventional de arhitectura, este dinamica, animata, receptiva la stimulii exteriori in limita confortului spatiului interior.

Cladirea inteligenta este definita de Grupul European al Proiectarii Inteligente drept obiectul care “incorporeaza conceptele, materialele, sistemele si tehnologiile superioare existente. Aceste elemente sunt inter-relationate pentru obtinerea unei cladiri care atinge sau depaseste cerintele de performanta impuse de utilizatorii cladirii” [31].

Cladirea inteligenta poate fi privita din perspectiva cumularii inteligentei naturale si cea artificiala. In acest context, cladirea are abilitatea de a isi cunoaste propria conformare, de a anticipa raspunsul optim la stimulii externi si de a se adapta adecvat la acestia ca o necesitate de supravietuire si evolutie intr-un context lipsit de exploatari inutile ale mediului si resurselor naturale ale acestuia.

3.     Filosofia miscarii ecologice; principii de proiectare

“Pentru artist, comunicarea cu natura este un element esential. Artistul este uman si este el insusi […] parte din natura” [32]. Nevoia de relationare a arhitecturii cu situl se naste din interdependenta climei, solului, plantelor si animalelor. Cooperarea mediului construit cu cel natural se realizeaza pe plan fizic (sta la baza supravietuirii si evolutiei) si pe plan simbolic, unde fiecare isi constientizeaza locul biologic pe care il ocupa in univers.

Respectul si sensibilitatea manifestate fata de echilibrul natural deriva din constientizarea conexiunii om-univers, deci a relatiilor fizice si simbolice dintre lucrul creat de om si cel natural. Frank Lloyd Wright scrie in lucrarea The Future of Architecture ca omul, prin avantul creativ pe care il are in momentul proiectarii in peisaj, joaca un rol la fel de important ca orice element al cadrului natural care ii inspira sensibilitatea prin frumusetea pura a formelor pe care i le pune la dispozitie[33].

Premisa curentului ecologist reprezinta perceperea rolului pe care omul il detine in cadrul relatiei cu mediul, care ofera o noua perspectiva asupra modelarii arhitecturii prin implementarea formelor preluate din cadrul natural. La origini, practica de arhitectura era rezultatul legaturii sacre dintre om si natura, constientizarea capacitatii anumitor structuri si materiale de a rezista la actiunea unor forte exterioare. Arhitectii contemporani au gasit tehnici inovatoare de punere in opera a materialelor si a structurilor, cu pretul ignorarii memoriei fizice si spirituale a locului in care construiesc, iar rezultatele sunt obiecte de arhitectura dezlocuite, care desacralizeaza situl prin negarea legaturii pe care acesta trebuie sa o aiba cu obiectul construit.

Exista doua directii principale de preocupari in domeniul arhitecturii ecologice – marirea eficientei cu care cladirile utilizeaza resurse precum energia, apa si materialele de constructii si reducerea impactului constructiei asupra mediului inconjurator printr-o proiectare, situare, exploatare si intretinere mai buna.

Telul arhitecturii ecologice este acela de a crea medii confortabile de viata, intr-o maniera durabila. Pentru ca o structura construita sa fie ecologica, ea trebuie sa aiba o relatie de reciprocitate cu microclimatul propriu si cu cel global. In mod ideal, constructia nu ar trebui sa utilizeze, pentru satisfacerea nevoilor ocupantior, mai multa energie decat cea pe care o pot colecta din sursele de energie regenerabila disponibile in microclimatul propriu.

Principiile proiectarii ecologice inglobeaza urmatoarele aspecte: sintetizarea cunostintelor in domeniul arhitecturii, tehnicilor si materialelor de constructii; utilizarea, la intregul lor potential, a resurselor naturale regenerabile disponibile; utilizarea elementelor de clima si a vegetatiei pentru optimizarea relatiei constructiilor cu mediul inconjurator; reducerea energiei inglobate in materiale si tehnici de constructie, precum si a energiei necesare in exploatare; folosirea structurilor constructive sensibile la mediu, care reactioneaza dinamic la modificarile acestuia.

Aceste elemente/caracteristici ale proiectarii constructiilor ecologice sunt rezultanta aplicarii, in tehnica si design, a celor doua principii a ecologiei mediului construit: integrarea naturii in arhitectura si integrarea arhitecturii in natura, menite ca impreuna sa realizeze, asa cum am afirmat anterior, simbioza dintre mediul natural si cel construit.

In concluzie, proiectarea constructiilor ecologice inseamna o abordare holistica a utilizarii energiilor si materialelor conform principiilor durabilitatii, pe toata durata ciclului de viata a constructiei, incepand cu sursa materialelor si pana la momentul transformarii in deseuri si/sau a reciclarii, acesta definitie fiind insa un deziderat final si nu o realitate concreta a practicii actuale.

4.     Performanta arhitecturii ecologice – materiale si tehnologii inovatoare

In ultimele decenii arhitectii au manifestat o reala preocupare pentru proiectarea cladirilor

inteligente, plecand de la concepte precum materialele inteligente, care reprezinta premisa auto-adaptarii si a responsabilitatii fata de mediu, posibile prin implementarea noilor tehnologii.

“Scopul este, deci, proiectarea unei structuri care reproduce viata si schimbarile ei, in timp ce ea insasi trebuie sa reziste in timp, in vederea anticiparii imprevizibilului” [34].

Optimizarea proiectarii reprezinta descoperirea unor principii de modelare a unor forme eficiente care asigura ventilare superioara, consum minim de material etc. 

Cautarea performantei a condus la folosirea unor materiale noi, cum ar fi cauciucul, masele plastice si materialele compozite, care au fost, pana de curand, rareori utilizate in industria constructiilor. Aceste noi materiale pot fi utilizate pentru atingerea criteriilor de performanta proprii fiecarei constructii, fapt ce ofera perspectiva unei arhitecturi eficiente.

Studiu de caz: Catalyting furnishing (performative architecture pg. 187) Branko Kolarevic, Ali Malkawi

Proiectul Catalytic Furnishings (2003) prezinta potentialul unei tehnici flexibile folosita in procesul de modelare a formei. Arhitectii au cercetat modul in care corpul uman reactioneaza in contact cu suprafata unui element de mobilier. Proiectul inglobeaza analiza unor comportamente variate pentru a intelege performanta corpului pe suprafete diferite (fig. 1), atat suprafete rigide verticale pentru sustinere, cat si suprafete moi, orizontale pentru relaxare. Programul computerizat a folosit variabile ale comportamentelor diferite pentru a deforma succesiv o forma structurala (fig. 2), oferind proiectantului posibilitatea de modificare dinamica a formei in timp real (fig. 3). Mulajul variabil astfel obtinut, numit de arhitecti FlexiMold, permite inregistrarea diferitelor comportamente, utilizatorii avand astfel posibilitatea de a-si personaliza obiectele de mobilier in conformitate cu propriul stil de viata (fig. 4).

Designul si implementarea acestuia in forma nu mai sunt separate de procesul de conceptualizare, ci pot fi considerate ca fiind parti ale unui proces continuu de performanta. Ne indreptam, astfel, de la eficienta si optimizare catre o modalitate de proiectare bazata pe performanta tehnologiei si abilitatea acesteia de a influenta diverse comportamente formale, fapt ce poate genera efecte noi surprinzatoare.

Membranele inteligente sunt proiectate astfel incat sa imite comportamentul membranelor organismelor biologice aflate in permanenta relatie de comunicare si feedback cu mediul exterior si inglobeaza elemente performante care au potentialul de a controla lumina, caldura, sunetul, ventilarea si calitatea aerului microclimatului interior.

In prezent, multe cladiri sunt echipate cu tehnologii de ultima ora, insa putine le exploateaza capacitatea de a raspunde inteligent la problemele mediului, ignorand posibilitatea cresterii confortului prin reducerea consumului de resurse.

Principiul de alcatuire a membranei inteligente este acela ca materialul nu este inert, ci poate suferi modificari dinamice de organizare, in vederea diminuarii cerintelor de consum de energie ale cladirii. In concluzie, membrana inteligenta este definita drept “compozitia de elemente constructive care se limiteaza la zona exterioara, protectoare a cladirii, care indeplineste functii ce pot fi adaptate in conformitate cu variatiile mediului extern, in vederea intretinerii confortului cu un consum minim de energie” [35]. Posibilitatea de adaptare fatadei deriva din sistemele auto-reglabile de adaptare ale elementelor proprii. Astfel, fluxurile de energie sunt controlate automat pentru castig maxim si dependenta minima fata de energia importata.

Scopul este acela de a produce o arhitectura care nu numai reprezinta un complex de componente inteligente, ci este ea insasi inteligenta.

Poze INVERSAbrane

Arhitectii Sulan Kolatan si William MacDonald au proiectat materialul numit INVERSAbrane, un compozit organo-polimeric rigidizat cu fibre de carbon, rezistent la actiunea focului si a micro-organismelor biologice. Suprafata complexa tridimensionala este prevazuta local cu perforatii si increscente la diferite scari, deformatii ale membranei care reduc incarcarile provenite din actiunea vantului prin decelerare, difuzie si asimetrii locale, colecteaza si recicleaza aerul, apa si lumina in vederea reutilizarii acestora ca surse de energie, generand microclimate in cadrul cladirii[36].

INVERSAbrane este un proiect care incearca depasirea standardelor ecologice reflectate in peretii cortina, prin interrelationarea geometriei avansate, ingineria structurala si materiala, tehnologii de modelare digitala si studiile de cercetare in ecologie si bioarhitectura. INVERSAbrane este o membrana exterioara autoportanta, a carei performanta se bazeaza pe maximizarea contactului cu mediul exterior prin suprafetele emergente din planul initial, care permit intretinerea schimburilor eco-sistemice dintre cladire si mediul urban. Scopul este acela de imbunatatire a calitatii vietii si crestere a performantei cladirii.

Vocabularul domeniului materialelor s-a schimbat dramatic incepand cu anul 1992, cand primul material inteligent s-a comercializat sub forma schiurilor. Definite drept “materiale performante care raspund inteligent la actiunile mediului” [37], aceste materiale reprezinta raspunsul la nevoile tehnologice ale secolului XXI si sunt considerate a fi obiectivul dezvoltarii materialelor catre o performanta selectiva si specializata.

Comportamentul dinamic al materialelor inteligente se reflecta in modul de reactiune la stimulii energetici. Pentru o intelegere aprofundata a performantei, am detaliat cateva dintre aceste materiale:

Materiale fotocromice / termocromice isi schimba culoarea in momentul expunerii la lumina /

caldura – in functie de intensitatea mai intensa luminii /caldurii, culoarea materialului se modifica;

Materiale magnetorheologice – actiunea unui camp magnetic sau electric determina modificarea

vascozitatii materialului;

Materialele cu memorie a formei reactioneaza la energia termica prin modificarea formei in

concordanta cu stimulii mediului extern;

Materiale fotovoltaice – actiunea radiatiilor energetice din mediul extern determina producerea

curentului electric etc[38].

Studiu de caz: Materiale cu trecere de la o stare la alta (smart materials & new tech. pg 161)

Aceste materiale se folosesc pentru controlul diverselor medii termice si presupun absorbtia, stocarea si eliminarea energiei sub forma caldurii latente. Sunt aplicate frecvent in cadrul materialelor textile (manusi, sosete etc), fiind incapsulate in granule minuscule distribuite pe toata suprafata materialului, insa pot fi incorporate cu succes in membrane arhitecturale cu acelasi rol de control al caldurii.

Capitolul 3

Domeniul practic de aplicare a lucrarii de cercetare

- proiectarea unui centru de cercetari ecologice in Gradina Botanica “Dimitrie Brandza” din Bucuresti -

Gradina Botanica “Dimitrie Brandza” a Universitatii din Bucuresti, numita dupa fondatorul ei, este

situata in cartierul Cotroceni. Acopera o suprafata de 17,5 hectare (inclusiv 4000 m² de sere) si are peste 10.000 specii de plante. Prima gradina botanica din Bucuresti a fost intemeiata in 1860, langa Facultatea de Medicina, de catre Carol Davila si a fost mutata in spatiul actual de catre botanistul roman Dimitrei Brandza si Fuchs, un arhitect peisagist belgian, fiind inaugurata in anul 1891.

Zona delimitata de Splaiul Independentei, strada Dr. Dimitrie Brandza, Soseaua Cotroceni si Soseaua Grozavesti a capatat statutul de zona protejata, Gradina Botanica avand un rol istoric semnificativ drept martor al structurii si al imaginii Bucurestiului. In acest context, se va urmari protejarea valorilor arhitectural-urbanistice, istorice si de mediu natural, prin conservarea spatiilor, constructiilor si plantatiei valoroase existente.

Conform preocuparilor actuale de proiectare responsabila fata de problemele mediului, se propune

inserarea in contextul dat a unui centru de cercetari ecologice, aflat in stransa legatura cu functiunile existente in Gradina Botanica (Muzeul Botanic, Institutul Biologic, sere si biblioteca) si cu Facultatea de Ecologie si Stiintele Naturii, aflata in imediata vecinatate.

Intentia este aceea de proiectare a unui complex care sa inglobeze functiunile necesare pentru studierea, implementarea si promovarea gandirii ecologice, in vederea dezvoltarii unui comportament multilateral desfasurat in respect fata de un mediu urban aflat in curs de degradare.

In concordanta cu principiile arhitecturii organice si ecologice, situl propus pentru interventie ofera

posibilitatea proiectarii unui obiect de arhitectura compatibil cu cadrul natural, a carui conformare pleaca de la premisa implementarii modelelor naturale si de la relatia de simbioza dintre construit si natural.

Rezultatul se urmareste a fi o demonstratie de arhitectura care pune in valoare si conserva mediul natural in care se amplaseaza, prin interventii minime asupra terenului si vegetatiei.

In vederea dezvoltarii unui comportament responsabil fata de cadrul natural, proiectul incearca

implementarea tehnologiilor si a materialelor care reduc impactul negativ pe care un obiect construit il are, in mod normal, fata de mediu. Sistemele proiectate vor reactiona dinamic la stimulii externi, cu scopul diminuarii consumului de energie, in vederea sporirii confortului utilizatorilor in cadrul unui obiect de arhitectura eficient si performant.

Intregul ansamblu de functiuni va fi amplasat sub o membrana autoportanta. Atat desfasurarea organica a anvelopei care preia conformarea terenului, cat si materialele sensibile la actiunea cadrului natural reprezinta o demonstratie de arhitectura inteligenta, ale carei considerente le-am descris anterior in lucrarea de cercetare.

Capitolul 4

Concluzii

In finalul lucrarii, reiau ideea principala care reiese in urma cercetarii: premisa dezvoltarii unui

comportament responsabil si receptiv la problemele mediului este atingerea echilibrului intre mediul construit si cel natural, prin perceperea rolului pe care omul il detine in contextul proiectarii arhitecturii in simbioza cu natura. Prin intelegerea modului de crestere, adaptare si functionare a sistemelor naturale (plante, animale, ecosisteme, clima etc.), putem ajunge la o abordare holistica a proiectarii, in care implicatiile ecologice locale si globale pot fi luate in consideratie sub toate aspectele.

Structura naturii vii este complexa si fiecare element al sistemului este diferit fata de celelalte. Din acest motiv, structurile vii nu se degradeaza. Aceasta este latura frumoasa si sofisticata a naturii si este momentul sa combatem teoriile antice si contemporane conform carora cladirile sunt statice si “moarte”, indreptand proiectarea catre surse de inspiratie preluate din natura. Prin studii aprofundate ale sistemelor, proceselor si structurilor naturale, putem dezvolta un mediu urban inteligent si dinamic, adaptat nevoilor celor care il locuiesc si in armonie cu habitatul natural.

In prezent, ecologia este privita ca studiul relatiilor complexe intre organismele vii si mediile lor, concentrandu-se pe cercetarea ecosistemelor si pe ideea echilibrului natural. Fiecare sistem ecologic trebuie considerat ca fiind o parte din intreaga lume, care este un sistem urias, complex si atotcuprinzator.

Proiectarea trebuie, inainte de toate, sa tina cont de istoria, memoria si spiritul locului in care obiectul de arhitectura urmeaza sa fie amplasat, iar respectarea sitului si dezvoltarea unei relatii de simbioza cu natura trebuie sa fie preocuparea principala a arhitectului. Proiectarea unor astfel de structuri receptive la problemele mediului trebuie sa ia in consideratie atat contextul local (geografie, ecosisteme, clima, vegetatie, microclimate etc.), cat si cel global (surse de energie si resurse naturale disponibile), deschizand o noua perspectiva catre proiectarea unor medii sanatoase si confortabile.

Intrucat unul dintre considerentele proiectarii ecologice este acela de optimizare a confortului, trebuie explorata posibilitatea conceperii unei arhitecturi dinamice si multi-senzoriala, prin implementarea unor materiale si tehnologii care permit adaptarea performanta a structurilor receptive la stimulii externi. Tendinta actuala, creata nu numai de aspectele legate de poluare ci si dintr-o necesitate intim umana de relationare cu natura, demonstrata de psihologie, este de a crea o relatie de reciprocitate cu mediul natural, care se reflecta intr-o calitate mai buna a vietii, intr-un confort sporit si in costuri reduse de utilizare a cladirilor.

Infinita ambiguitate a naturii a reprezentat mereu o sursa nestavilita de inspiratie pentru artisti, comunicand in mod indirect informatii in contextul modelelor puse la dispozitie care, prin complexitatea lor, pot extinde orizonturile proiectarii in vederea dezvoltarii unor medii sanatoase, in care impactul mediului construit este diminuat sau chiar inlaturat. Inchei cu interpretarea lui Walter Kroner: “proiectarea inteligenta reprezinta efortul de a obtine cladiri in armonie cu natura, de a constientiza si conserva comportamentul dinamic si imprevizibil” [39].

“Aceasta este, probabil, una dintre cele mai importante perioade cu inovatii multiple in domeniul arhitecturii. In timp ce multi arhitecti contemporani sunt intimidati de multitudinea crescanda a schimbarilor – temandu-se ca aceste schimbari le pot afecta preocuparile stilistice – nu putem sa nu consideram aceasta noua perspectiva asupra problemelor de mediu drept pragul unei noi ere creative. Avem oportunitatea de a inventa viitorul in termeni care vizeaza responsabilitatea deopotriva sociologica si ecologica” [40].

Capitolul 5

Bibliografie

1.   Abruzzo, Emily; Ellingsen, Eric; Solomon, Jonathan D. – Models, Ed. Princeton Architectural Press, 2008

2.   Addington, Michelle; Schodek, Daniel L. – Smart Materials and New Technologies, Ed. Architectural Press, 2005

3.   Antoniades, Anthony C. – Poetics of Architecture, Ed. Van Nostrand Reinhold New York, 1990

4.   Baraona Pohl, Ethel – Piel. Skin, Barcelona, 2007

5.   Beaver, Robyn; Pavlovits, Daniel; Jacob & MacFarlane – Jakob + MacFarlane, Ed. Images Publishing, 2006

6.   Dietrich, Diana V. – Exploring the Symbiotic Relationship between Architecture and Nature, Texas Tech University, 1996

7.   Feuerstein, Günther – Biomorphic Architecture, Ed. Edition Axel Menges, 2002

8.   Hagan, Susannah – Taking Shape: A New Contract Between Architecture and Nature, Ed. Architectural Press, 2001

9.   Kolarevic, Branko – Architecture in the Digital Age, Ed. Taylor & Francis New York, 2003

10.            Kolarevic, Branko; Malkawi, Ali – Performative Architecture: Beyond Instrumentality, Ed. Taylor & Francis New York, 2005

11.            Kroscwitz, J. – Encyclopedia of Chemical Technology, Ed. John Wiley & Sons New York, 1992

12.            Leyton, Michael – Shape as Memory: A Geometric Theory of Architecture, Ed. Springer, 2006

13.            Lupton, Ellen; Tobias, Jennifer – Skin: Surface, Substance and Design, Ed. Princeton Architectural Press, 2007

14.            McLennan, Jason F. – The Philosophy of Sustainable Design, Ed. Ecotone Publishing, 2006

15.            Ritter, Axel – Smart Materials in Architecture, Interior Architecture and Design, Ed. Springer, 2006

16.            Vincent, Julian F. V. – Structural Biomaterials, Ed. Princeton University Press, 1990

17.            Wigginton, Michael; Harris, Jude – Intelligent Skins, Ed. Architectural Press, 2002

18.            Wines, James – Green Architecture, Ed. Taschen Köln, 2000

19.            Wright, Frank Lloyd – The Future of Architecture, Ed. Horizon Press New York, 1953

20.            Yeang, Ken – Designing with Nature, Ed. McGraw-Hill, 1995

21.  Zevi, Bruno – A Modern Language of Architecture, Ed. Da Capo Press, 1994

Articole

1.   Campbell, David M. – The Unique Role of Computing in the Design and Construction of Tensile

Membrane Structures, www.geigerengeneers.com

2.   Emergence and Design Group – Emergence in Architecture, AD vol. 74, nr. 3 mai/iunie 2004, Wiley Academy

3.   Hemberg, Martin; O’Reilly, Una-May; Menges, Achim – Evolutional Computation and Artificial Life in Architecture: Exploring the Potential of Generative and Genetic Algorithms as Operative Design Tools, AD vol. 74, nr. 3 mai/iunie, Wiley Academy

4.   Holland, John – Emergence from Chaos to Order, Oxford University Press 1998

5.   Jeronimidis, George – Biodynamics, AD vol. 74, nr. 3 mai/iunie 2004, Wiley Academy

6.   Kroner, Walter – Intelligent Architecture through Intelligent Design, Futures, nr. august 1989

7.   Weinstock, Michael – Morphogenesis and the Mathematics of Emergence, AD vol. 74, nr. 3 mai/iunie 2004, Wiley Academy

Bibliografie virtuala

1.   www.archilab.org

2.   www.archinect.com

3.   www.arcspace.com

4.   www.buildinggreen.com

5.   www.ecoact.org

6.   www.emergentarchitecture.com

7.   www.geigerengeneers.com

8.   http://projects.csail.mit.edu/emergentDesign/genr8/

9.   www.mathworld.wolfram.com

10.            http://web.mit.edu/arch/edg/

11.            www.sonnet.co.uk/intesys/eibg

12.            www.sustainAbility.com

13.            www.uia-architectes.org

14.            www.wikipedia.org

15.            www.youtube.com - INVERSAbrane