Un approccio zoologico all'architettura

Come pensare a superfici edilizie sperimentali ispirandosi alla pelle degli animali: una ricerca condotta al SCI-Arc.

Disegnare permette di analizzare, imparare e conoscere; a un percorso di ricerca iniziale, il disegno consegue codificando, attraverso un processo di sintesi grafica e di ricostruzione dell'elemento.
Per un gruppo di studenti di architettura del Southern California Institute of Architecture (SCI-Arc), sotto la mia guida, l'analisi della biologia animale è stata il punto di partenza di un processo creativo multidisciplinare, che applica il metodo della ricerca scientifica alla progettazione architettonica. L'arricchimento che i giovani designer ne ricavano è assai profondo, trattandosi di un processo di sintesi e di ricostruzione, di appropriazione e di rielaborazione.
Gli studenti si sono ispirati ai più grandi naturalisti della storia, tra cui Leonardo da Vinci (1452-1519), Conrad Gessner (1516-1565), Ulisse Aldrovandi (1522-1605), e Diderot, che nell'Encyclopédie dedicò ben dodici volumi alle tavole (planches), dimo- strando che attraverso l'osservazione e la ricerca scientifica è possibile sinte- tizzare in forma grafica la conoscenza tratta dal mondo animale analizzato.
Il risultato del lavoro intrapreso è un disegno essenziale, capace di estrapolare gli elementi chiave dell'analisi, evidenziando, con pochi colori, le caratteristiche esplorate. A partire dalla massa dell'animale, i disegni, di volta in volta, come tavole d'architettura, ingrandiscono, riportano in scala, si concentrano e definiscono in dettaglio una parte del corpo, per arrivare all'esplorazione stratigrafica-sezionale dell'organo fulcro principale d'investigazione, quale è la pelle.

Colibrì (<i>Aglaiocercus coelestis</i>). Alina Amiri e Joanna-Maria Helinurm indagano il tema del colore, mutuando dalla morfologia e dalle caratteristiche cromatiche del piumaggio del colibrì il disegno dei moduli di rivestimento di un padiglione dai colori cangianti (a destra e in alto). — Colibrì (*Aglaiocercus coelestis*). Alina Amiri e Joanna-Maria Helinurm indagano il tema del colore, mutuando dalla morfologia e dalle caratteristiche cromatiche del piumaggio del colibrì il disegno dei moduli di rivestimento di un padiglione dai colori cangianti (a destra e in alto).

La pelle è organo sofisticato, complesso, affascinante: ci avvolge, contiene e protegge. Ma le sue funzioni vanno ancora oltre: è, infatti, organo sensoriale, tattile, regolatore ed equilibratore termico. Ogni disegno, volto a riprodurne le caratteristiche, ne valuta e ne ripropone ogni parte – ogni strato – nello specifico dimensionamento e nella interrelazione reciproca.
Gli animali scelti a questo scopo (colibrì, elefante, stella marina, ape falegname, volpe del deserto, lumaca banana, falena) provengono da diverse regioni climatiche, e riflettono una significativa varietà di pelli. Essi rappresentano i molteplici modi in cui la fauna si è evoluta per sopportare le spinte di adattamento ambientale, diventando di volta in volta pelliccia, squame, esoscheletro, piume, etc.
Il disegno esplorativo che ne risulta, oltre a vivere di una bellezza propria, si appropria del sapere della scienza, rendendola accessibile al progettista. Da esso nasce il progetto biomimetico, un progetto ispirato alla natura; attraverso la sua osservazione, infatti, si impara a capire come funziona un sistema complesso, per utilizzarlo come suggerimento per la creazione di nuovi sistemi progettati dall'uomo e per l'uomo, utili al suo comfort e, allo stesso tempo, rispettosi di altre forme di vita.

La pelle della Lumaca della banana (<i>Ariolimax columbianus</i>) ha ispirato ad Astri Bang e Maya Alam il progetto di un involucro poroso, protettivo, dinamico e omeostatico, capace di raccogliere l’acqua piovana per integrarla nel ciclo di funzionamento dell’edificio. L’involucro si compone di una griglia strutturale rigida e di un sistema di bolle/vesciche gonfiabili: in questo modo, la parete discontinua determina un’interazione ‘climatica’ tra interno ed esterno, mediando i livelli di luce e umidità necessari all’ambiente. — La pelle della Lumaca della banana (*Ariolimax columbianus*) ha ispirato ad Astri Bang e Maya Alam il progetto di un involucro poroso, protettivo, dinamico e omeostatico, capace di raccogliere l’acqua piovana per integrarla nel ciclo di funzionamento dell’edificio. L’involucro si compone di una griglia strutturale rigida e di un sistema di bolle/vesciche gonfiabili: in questo modo, la parete discontinua determina un’interazione ‘climatica’ tra interno ed esterno, mediando i livelli di luce e umidità necessari all’ambiente.

Per i progettisti è questo un nuovo modo di confrontarsi con l'architettura: si impara non solo a osservare e modellare le superfici, ma ad addentrarsi negli ambiti più complessi, dove trovare un significato profondo da sintetizzare e riusare nel progetto.
Questa è, in sintesi, la biomimetica animale: una forma di esplorazione scientifica, fatta da progettisti e designer con il supporto di biologi: precisa, puntuale, disegnata con accuratezza e animata da curiosità. Il designer la usa come fonte d'ispirazione per una progettazione attenta alle interrelazioni ambientali e fisiostatiche, che gli edifici devono sostenere per inserirsi nell'ambiente costruito in modo non invasivo.
In definitiva, imparare dalla natura serve a restituire alla natura stessa un ambiente modificato ma in sintonia con essa: aiuta ad acquisire un atteggiamento più responsabile nella progettazione e nel ridisegno dell'ambiente costruito del futuro.

Nella pelle della Lucertola del deserto (<i>Uta stansburiana</i>) le squame, interconnesse in un’unica superficie continua, variano in numero, dimensione, geometria e spessore a seconda della funzione e della posizione nel corpo. Mutuandone le caratteristiche fisiologiche, il padiglione progettato da Yuan Yuan e Juan San Pedro è rivestito di speciali pannelli fotovoltaici, in grado di orientarsi e di modificare le proprie dimensioni e il proprio orientamento grazie a una membrana flessibile che li collega: in funzione della termoregolazione e della necessità di comfort ambientale degli abitanti. — Nella pelle della Lucertola del deserto (*Uta stansburiana*) le squame, interconnesse in un’unica superficie continua, variano in numero, dimensione, geometria e spessore a seconda della funzione e della posizione nel corpo. Mutuandone le caratteristiche fisiologiche, il padiglione progettato da Yuan Yuan e Juan San Pedro è rivestito di speciali pannelli fotovoltaici, in grado di orientarsi e di modificare le proprie dimensioni e il proprio orientamento grazie a una membrana flessibile che li collega: in funzione della termoregolazione e della necessità di comfort ambientale degli abitanti.

Questo nuovo modello di progettazione, pur traendo ispirazione dal mondo animale, non vuole essere un mero esperimento di manipolazione formale ed estetica della natura, bensì aspira ad avere valore performativo: dapprima apprende dal funzionamento della pelle di uno specifico animale le strategie fisiologiche e comportamentali per l'adattamento e la sopravvivenza in un determinato ambiente, poi lo trasferisce all'organismo dell'involucro architettonico corrispettivo, ossia alla pelle dell'edificio. In questo modo il designer, che si avvicina al progetto ricercando un più complesso e coerente significato tra forma e funzione, trova nella biologia animale una fonte inesauribile di conoscenza.
Le ricerche e i progetti biomimetici proto-architettonici che ne risultano sono performativi e interattivi; tengono, cioè, in considerazione le dinamiche condizioni ambientali, migliorandole e assecondandole (anziché semplicemente sfruttandole), creando così un modo più sostenibile di costruire e vivere. La sensibilità del progettista sta quindi nel saper guardare al mondo con occhi diversi e nell'imparare a percepire oltre il visibile, estrapolando, traslando e traendo ispirazione dalla natura – insuperabile nella perfezione e nella varietà dei suoi sistemi complessi – guardando al non visibile e facendolo in molti modi: perché no, disegnando la sezione della pelle di un elefante!

Lo studio della Farfalla Urania (<i>Chrysiridia rhipheus</i>) ispira il disegno di un padiglione che funziona da punto di distribuzione d’acqua potabile per le comunità locali, in Madagascar. Nel progetto di Benedetta Frati e Nir Zarfaty, il colore è usato quale strategia di comunicazione: l’acqua piovana è raccolta e depurata dalla pelle dell’edificio, composta di bottiglie di plastica riusate che cambiano colore a seconda del peso. In questo modo
la facciata, cambiando colore per il diverso angolo di rifrazione della luce, comunica quando l’acqua è disponibile. — Lo studio della Farfalla Urania (*Chrysiridia rhipheus*) ispira il disegno di un padiglione che funziona da punto di distribuzione d’acqua potabile per le comunità locali, in Madagascar. Nel progetto di Benedetta Frati e Nir Zarfaty, il colore è usato quale strategia di comunicazione: l’acqua piovana è raccolta e depurata dalla pelle dell’edificio, composta di bottiglie di plastica riusate che cambiano colore a seconda del peso. In questo modo la facciata, cambiando colore per il diverso angolo di rifrazione della luce, comunica quando l’acqua è disponibile.

Biomimetic Envelopes:
Innovation in Architecture Inspired by Nature, Southern California Institute of Architecture (SCI-Arc)
Team leader: Ilaria Mazzoleni, architect (instructor)
Scientific consultant: Graham J. Slater, Ph.D., evolutionary biologist
Editor: Elisabetta Oprandi Students: Maya Alam and Astri Arntzen Bang; Mesrop Alimazyan and Tigran Barsegyan; Adrian Ariosa and Paul Mecomber; Javier Alfredo Cambron and Dohnbi Kim; Francisco Barron and Yu-Pei Li; Nir Zarfaty and Benedetta Frati; Ross Ferrari and Thomas Carpentier; Alina Amiri and Joanna-Maria Helinurm; Erin Lani and Jordan Su; Carlos Rodriguez and Emily Chen; Stephen Sun and Shohei Sakurai; Sarah Månsson and Worrawalan Raksaphon; Joakim Hoen and Ghaiti Mamoune; Yuan Yuan and Juan San Pedro

Un approccio zoologico all'architettura

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